Abstract

Lignin is a large-scale waste product of hydrolysis and the pulp-and-paper industries. The problem of lignin utilization is addressed by developing techniques for the comprehensive processing of wood biomass that are based on preliminary catalytic fractionation into its key components, which are subsequently used for obtaining target products. Hemicelluloses of larch wood are known to undergo effective depolymerization (~95 wt %) in ethanol at 250°C. Using hydrogen in combination with a catalyst enables us to increase the lignin conversion to 61 wt %, with 47 wt % of the cellulose left in the solid residue. The highest lignin conversion (67 wt %) is achieved using formic acid, but there is undesirable cellulose depolymerization (conversion, 66 wt %) under these conditions. The main monomer products of the catalytic conversion of lignin are 4-propenylguaiacol and 4-propylguaiacol. The content of 4-propenylguaiacol among the liquid products obtained using ethanol and formic acid as reducing agents can be as high as 36 and 33 rel %, respectively. The content of 4-propylguaiacol among the liquid products obtained using hydrogen grows to 33 rel % when a catalyst is used. This work describes the first study of the catalytic fractionation of larch wood in supercritical ethanol in the presence of the bifunctional 3%Ru/C catalyst containing acidic groups. The aim is to identify the effect of the catalyst and the nature of the hydrogen donor (ethanol, H₂, or formic acid) on the yield and composition of the product.

中文翻译：

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双功能Ru / C催化剂和氢给体存在下超临界乙醇中落叶松木材的还原级分

摘要

木质素是水解和制浆造纸工业的大规模废品。木质素利用问题是通过开发用于木材生物量的综合处理技术来解决的，该技术基于初步催化分馏为其关键成分，然后用于获得目标产品。已知落叶松木的半纤维素在250°C的乙醇中会发生有效的解聚（〜95 wt％）。将氢与催化剂结合使用可使我们将木质素转化率提高至61 wt％，而固体残留物中剩下47 wt％的纤维素。使用甲酸实现了最高的木质素转化率（67 wt％），但是在这些条件下存在不希望的纤维素解聚（转化率66 wt％）。木质素催化转化的主要单体产物是4-丙烯基愈创木酚和4-丙基愈创木酚。在使用乙醇和甲酸作为还原剂获得的液体产物中，4-丙烯基愈创木酚的含量可以分别高达36和33 rel％。当使用催化剂时，在使用氢获得的液体产物中，4-丙基愈创木酚的含量增加至33rel％。这项工作描述了在含酸性基团的双功能3％Ru / C催化剂存在下在超临界乙醇中催化落叶松木材催化分馏的首次研究。目的是确定催化剂的作用和氢供体（乙醇，H 在使用乙醇和甲酸作为还原剂获得的液体产物中，4-丙烯基愈创木酚的含量可以分别高达36和33 rel％。当使用催化剂时，在使用氢获得的液体产物中，4-丙基愈创木酚的含量增加至33rel％。这项工作描述了在含酸性基团的双功能3％Ru / C催化剂存在下在超临界乙醇中催化落叶松木材催化分馏的首次研究。目的是确定催化剂的作用和氢供体（乙醇，H 在使用乙醇和甲酸作为还原剂获得的液体产物中，4-丙烯基愈创木酚的含量可以分别高达36和33 rel％。当使用催化剂时，在使用氢获得的液体产物中，4-丙基愈创木酚的含量增加至33rel％。这项工作描述了在含酸性基团的双功能3％Ru / C催化剂存在下在超临界乙醇中催化落叶松木材催化分馏的首次研究。目的是确定催化剂的作用和氢供体（乙醇，H 这项工作描述了在含酸性基团的双功能3％Ru / C催化剂存在下在超临界乙醇中催化落叶松木材催化分馏的首次研究。目的是确定催化剂的作用和氢供体（乙醇，H 这项工作描述了在含酸性基团的双功能3％Ru / C催化剂存在下在超临界乙醇中催化落叶松木材催化分馏的首次研究。目的是确定催化剂的作用和氢供体（乙醇，H₂或甲酸）对产品的收率和组成的影响。