東北師大王憲澤攜巖征反應(yīng)釜，在IJBM期刊發(fā)表廢棄生物質(zhì)資源化方向論文

點擊次數(shù)：186更新時間：2026-03-06

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論文導讀

作者簡介

管月

作者：管月，主要從事廢棄生物質(zhì)（如玉米秸稈）中木質(zhì)素、纖維素和半纖維素的催化轉(zhuǎn)化研究。在本研究中，她負責實驗設(shè)計、數(shù)據(jù)收集與分析，并參與了論文初稿的撰寫，為開發(fā)具有兩親性膠束結(jié)構(gòu)的催化劑及其實驗驗證做出了重要貢獻，推動了木質(zhì)纖維素高效轉(zhuǎn)化為芳香族化合物和還原糖的技術(shù)發(fā)展。

通訊作者：王憲澤教授，東北師范大學環(huán)境學院副院長，同時作為項目負責人主導了研究的整體規(guī)劃與核心方向把控。其團隊在多個領(lǐng)域開展創(chuàng)新性研究，涵蓋機器學習應(yīng)用、廢水處理技術(shù)開發(fā)、資源循環(huán)利用及生物質(zhì)高值化轉(zhuǎn)化等。

PART.TWO

/ 論文摘要 /

Abstract

本研究從玉米秸稈等廢棄生物質(zhì)中創(chuàng)新性地利用木質(zhì)素、纖維素和半纖維素，是將可再生生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為芳香族化合物和還原糖的一項重要進展。木質(zhì)素優(yōu)先理念是將木質(zhì)纖維素用作高附加值化學品的關(guān)鍵突破。然而，木質(zhì)纖維素三大組分間復雜的鍵合模式，加之分子內(nèi)和分子間的氫鍵作用，為實現(xiàn)高效催化轉(zhuǎn)化帶來了巨大挑戰(zhàn)。因此，研究人員設(shè)計了一系列具有兩親性膠束結(jié)構(gòu)的(STAC)nH5-nPMo10V2O40 (n=1-5)催化劑，并將其應(yīng)用于玉米秸稈的催化氧化反應(yīng)中。這類催化劑能夠有效斷裂木質(zhì)素中的碳-碳鍵和碳-氧鍵，這得益于多金屬氧酸鹽中的釩基氧化中心。此外，其兩親性結(jié)構(gòu)進一步促進了木質(zhì)素解聚過程中芳香族單體產(chǎn)物的生成。在木質(zhì)素解聚過程中，氧化解聚反應(yīng)是在25 mL高壓反應(yīng)釜（YZPR-25，上海巖征實驗儀器有限公司）中進行的。在130℃下，使用(STAC)2H3PMo10V2O40催化劑，經(jīng)過10小時反應(yīng)，木質(zhì)素單體的分離產(chǎn)率達到24.41%。此外，該催化劑還能將半纖維素和纖維素轉(zhuǎn)化為糖類，在水中170℃條件下，碳水化合物的產(chǎn)率可達39.29%，彰顯了其廣泛的適用性和多功能性。這類膠束型催化劑具有優(yōu)異的可回收性和穩(wěn)定性，連續(xù)使用10次后仍能保持較高活性。通過這些催化劑介導的“木質(zhì)素優(yōu)先"一鍋法策略，可實現(xiàn)玉米秸稈的綜合利用與轉(zhuǎn)化。本研究為推進可再生資源利用和可持續(xù)化學工藝發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。