自然科学奖公示-大连化物所

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1、自然科学奖公示：项目名称非常规溶剂介导的生物质转化提名者中国科学院沈阳分院我单位认真审阅了该项目提名书及附件材料，确认全部材料真实有效，相关栏目符合填写要求。按照要求，我单位和完成人所在单位都已对该项目进行了公示，提名意见目前无异议【或虽有异议但经处理后再次公示无异议】。该项目【技术创新】对照省【自然科学奖】授奖条件，提名该项目为2018年度辽宁省【自然科学奖】二等奖。本项目属于生物化学工程和生物质能源交叉领域。生物质是地球上最丰富、环境友好的可再生资源，研究其高效转化利用具有重要科学意义和应用背景。由于木质纤维素结构复杂，主要成分包括纤维素、半纤维素和木质素等，难溶

2、于水或常规溶剂，通常需在多相、较苛刻条件下转化生物质，选择性偏低，长期制约生物质利用的效率。针对木质纤维素类生物质转化通常在非均相条件下进行，存在条件苛刻和效率低等关键瓶颈问题，项目完成人创造性地发明了非常规溶剂介导生物质转化的新体系、新方法，揭示了相关转化机制，并形成了独立知识产权。主要发现点为：1）在国际上率先建立离子液体介导、温和条件下酸催化生物质高效水解的新体系及相应的纤维素解聚数学模型，揭示了离子液体中纤维素水解的动力学规律，为项目简介生物质解聚提供了通用技术；2）首次提出并设计了微波促进、离子液体介导的生物质“一锅法”转化为呋喃化合物的新体系，在糖苷键选择

3、性活化和葡萄糖选择性脱水等生物质转化的科学难点上取得突破，并实现了连续制备、有效分离和离子液体循环利用，可用于规模化制备生物基呋喃化合物；3）建立了基于非常规溶剂介质的生物质溶解及衍生化新技术，并成功应用于制备纤维素衍生材料；4）提出了基于非常规溶剂介质的生物质组分分离与油脂发酵耦合新思路，建立了秸秆等原料制备微生物油脂的新工艺。项目8篇代表性论文发表在GreenChem.(2篇)，ChemSusChem(2篇)，Adv.Synth.Catal.(1篇)，Bioresour.Technol.(1篇)等本领域高水平学术刊物上，SCI他引总计1100余次；项目累计发表文章

4、18篇，其中单篇引用超过100次的论文6篇，主编英文专著1部，授权发明专利3件。生物质是地球上最丰富、廉价且符合可持续发展要求的可再生资源。其中木质纤维素类生物质主要成分包括纤维素、半纤维素和木质素。由于木质纤维素结构复杂，难溶于水和常规溶剂，难以高效进行化学及生物转化，高效溶解和高选择性转化是实现生物质高效利用的关键。客观评价针对木质纤维素类生物质转化通常在非均相条件下进行，存在条件苛刻和效率低等关键瓶颈问题，项目完成人发明了非常规溶剂介导生物质转化的新体系、新方法，揭示了相关转化机制，并形成了独立知识产权，累计发表文章18篇，其中单篇引用超过100次的论文6篇，主

5、编专著1部，授权发明专利3件。项目8篇代表性论文SCI他引总计1100余次。主要科学发现内容如下：1）率先建立离子液体介导、温和条件下酸催化生物质高效水解的新体系，揭示了离子液体中纤维素水解的动力学规律，为生物质解聚提供了通用技术。常规木质纤维素水解在多相条件下进行，反应速度慢，效率低。项目完成人创造性地利用离子液体溶解和解聚生物质原料，成功将生物质水解过程从传统非均相条件转变为均相条件，实现温和条件（100℃，常压）下快速、高效、高选择性水解转化，总还原糖产率达81%，研究成果先后在《先进合成与催化》（Adv.Synth.Catal.2007,349,1857）和《

6、绿色化学》（GreenChem.2008,10,177）发表，受到国内外同行高度关注，至今累计他引达400余次；通过建立纤维素解聚数学模型，揭示了离子液体中纤维素水解的动力学规律，可用于预测水解产物中纤维寡糖的时间–浓度分布（Bioresour.Technol.2012,112,151）。研究出固体酸催化及微波促进的生物质水解转化技术（Carbohyd.Res.2009,344,2069），并建立了离子液体-有机溶剂混合物体系处理木质纤维素的新方法（GreenChem.2012,14,1202）。上述研究结果获得国家发明专利授权（专利号：ZL200710011046.

7、3；ZL200710011882.1）。2012年主编英文专著1部（TheRoleofGreenChemistryfortheBiomassProcessingandConversion，ISBN:978-0470644102）。研究成果为本领域国内外同行提供了新思路，加快了离子液体在生物质处理领域研究进程。2）发明了微波促进、离子液体介导的生物质“一锅法”转化为呋喃化合物的新技术，并实现了连续制备、有效分离和离子液体循环利用，用于规模化制备生物基呋喃化合物。在离子液体中实现“水解–脱水”反应耦合，“一锅法”转化纤维素，5-羟甲基糠醛（HMF）分离收