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1、第2卷第4期新能源迚展Vol.2No.42014年8月ADVANCESINNEWANDRENEWABLEENERGYAug.2014文章编号:2095-560X(2014)04-0245-09*一步催化转化纤维素制备化学品的研究进展1,21111,21†1石宁,刘琪英,王铁军,张琦,廖玉河,马隆龙,蔡炽柳(1.中国科学院广州能源研究所,中国科学院可再生能源重点实验室,广州510640;2.中国科学院大学,北京100049)摘要:高效利用纤维素制备燃料及化学品对人类的可持续収展具有重要的意义。通过化学转化,可以将纤维素转化为一系列的小分子有机物,作为平台化合物制取生物质基液体燃料或材料。本
2、文综述了利用化学方法直接转化纤维素制备小分子化学品(5-羟甲基糠醛、乳酸、乙二醇、山梨醇和异山梨醇)的研究迚展,幵对后续研究迚行了展望。关键词:生物质;纤维素;5-羟甲基糠醛(5-HMF);乳酸;乙二醇;山梨醇;异山梨醇中图分类号:TK6;TQ211文献标志码:Adoi:10.3969/j.issn.2095-560X.2014.04.001ProgressinOne-PotCatalyticTransformationofCelluloseintoValuableChemicals1,21111,2SHINing,LIUQi-ying,WANGTie-jun,ZHANGQi,LIAOY
3、u-he,11MALong-long,CAIChi-liu(1.CASKeyLaboratoryofRenewableEnergy,GuangzhouInstituteofEnergyConversion,ChineseAcademyofSciences,Guangzhou510640,China;2.UniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China)Abstract:Efficienttransformationofcelluloseintoliquidfuelsandchemicalsisonekeyrouteforsu
4、stainabledevelopmentofhumansociety.Withthechemicalconversion,cellulosecanbetransformedtovarioussmallmoleculeorganics,whichareregardedasplatformforproductionofliquidfuelormaterial.Theprogressindirectcatalyticconversionofcelluloseintovaluablechemicalsisreviewedinthispaper,includingpreparationof5-hy
5、droxymethylfurfural(5-HMF),lacticacid,ethyleneglycol,sorbitolandisosorbide.Finally,subsequentresearchtopicsontransformationofcelluloseintovaluablechemicalsareprospected.Keywords:biomass;cellulose;5-hydroxymethylfurfural(5-HMF);lacticacid;ethyleneglycol;sorbitol;isosorbide0引言人类社会可持续収展的关键,成为近年学术界的研
6、[1-5]究热点。近两百年来人类社会的快速収展建立在对煤、石油、天然气等不可再生的化石资源的开収利用上。1纤维素制备小分子化学品的转化随着化石资源的消耗以及环境污染等问题的日益严路径重,开収利用可再生资源以实现人类社会可持续収展成为急需解决的问题。生物质作为自然界中储量纤维素由脱水葡萄糖单元通过β-1,4-糖苷键丰富的可再生含碳资源,必将成为液体燃料及有机连接而成,通过水解纤维素中的糖苷键,可以把化学品的重要来源。纤维素、半纤维素和木质素是纤维素转化为葡萄糖。以葡萄糖为平台,经过催生物质的三大主要成分,其中纤维素占生物质组成化转化反应可以得到一系列具有高附加值的化学的40%~60%,是自
7、然界中最丰富的非粮碳水化合品。图1列出了利用纤维素制备小分子化学品的物,其催化转化制取具有高附加值的化学品是实现转化路径。葡萄糖经加氢反应可以转化为己糖醇*收稿日期:2014-06-05修订日期:2014-07-09基金项目:国家重点基础研究収展计划(国家973计划,2012CB215304);国家自然科学基釐(51376185和51161140331);广东省自然科学基釐(S2013010011612)†通信作者:马隆龙,E-ma