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木质素原位催化加氢脱氧研究进展

收稿日期：2024-01-02 修回日期：2024-01-10 刊出日期：2024-04-08

DOI:10.20078/j.eep.20240117

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    摘要：由于化石能源的枯竭和环境污染的加剧,发展可再生能源和实现碳中和势在必行。木质素作为大量存在的天然芳香族聚合物,经过解聚升级可制备高附加值的化学品和燃料,有望替代化石资源。然而,木质素解聚产生的生物油和化合物因其高含氧量而限制了其直接应用。加... 展开+
    摘要：

    由于化石能源的枯竭和环境污染的加剧,发展可再生能源和实现碳中和势在必行。木质素作为大量存在的天然芳香族聚合物,经过解聚升级可制备高附加值的化学品和燃料,有望替代化石资源。然而,木质素解聚产生的生物油和化合物因其高含氧量而限制了其直接应用。加氢脱氧策略为开发高价值的生物基燃料和化学品提供了一条潜在路径。传统高压分子氢气主导的木质素增值转化存在安全性隐患,阻碍了其工业化推广。木质素原位催化加氢脱氧作为其替代策略,采用溶剂和木质素自身基团作为氢源,在催化剂作用下原位产氢并作用于反应底物实现其高效增值转化。该方法不仅有效避免了外部高压供氢,而且能在温和条件下实现木质素原位升级,提高了原子利用率和产物选择性。通过对木质素原位催化加氢脱氧策略的研究,总结梳理了近年来原位供氢的研究进展,分析了联合水相重整加氢脱氧、联合金属水解加氢脱氧、催化转移氢化、自供氢氢解四种常用原位催化加氢脱氧策略的反应机理,讨论了几种策略的研究现状,并展望了木质素原位催化加氢脱氧策略的研究重点、难点和发展前景。

    收起-

    作者：

    • 赵玉莹1,2,3,4
    • 詹佳慧1,2,3,4
    • 胡锐1,2,3,4
    • 罗刚1,2,3,4
    • 张士成1,2,3,4,*

    作者简介

    作者简介：赵玉莹(1999—),女,河南漯河人,硕士研究生,主要研究方向为有机固废污染控制与资源化利用。E-mail:21210740033@fudan.edu.cn
    通讯作者：张士成(1974—),男,山东蒙阴人,教授,主要研究方向为有机固废污染控制与资源化利用。E-mail:zhangsc@fudan.edu.cn

    单位

    • 1. 复旦大学 环境科学与工程系
    • 2. 上海市有机固废污染控制与资源化专业技术服务平台
    • 3. 上海市大气颗粒物污染防治重点实验室
    • 4. 上海污染控制与生态安全研究院

    关键字

    • 木质素
    • 加氢脱氧
    • 水相蒸汽重整
    • 金属水解
    • 催化转移氢化
    • 自供氢氢解

    基金项目

    国家自然科学基金资助项目(22278085)

    引用格式

    赵玉莹,詹佳慧,胡锐,等.木质素原位催化加氢脱氧研究进展[J].能源环境保护,2024,38(2):32-42.

    ZHAO Yuying, ZHAN Jiahui, HU Rui, et al. Research progress on in-situ catalytic hydrodeoxygenation of lignin[J]. Energy Environmental Protection, 2024, 38(2): 32-42.

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