研究发现太阳能驱动生物质全利用新方法----中国新能源网

研究发现太阳能驱动生物质全利用新方法

文章来源：中国科学报 | 发布日期：2018-10-18 | 作者： | 点击次数：

厦门大学发现并利用量子点催化剂对木质素特定化学键的高效活化性能，首次实现了可见光照射下原生木质素在温和条件下的完全转化。

木质素是自然界储量最丰富的芳香化合物之源，其化学键链结构中β-O-4键占60%，选择性地切断该键是获得高值芳香化合物单体的关键。研究发现，可见光照射下，CdS纳米粒子在室温条件下即可高效催化木质素模型分子中β-O-4的断键，其效率高于传统的高温热催化体系。

然而，当以真实生物质(桦木)为原料时，CdS纳米粒子基本无法催化转化其中的原生木质素。其主要原因是原生木质素在温和条件下几乎不溶于任何溶剂，使得反应物(原生木质素)和多相催化剂无法实现分子水平上的有效接触。

研究人员发现并充分利用了CdS纳米粒子量子点的胶体特性，通过调节量子点的表面活性剂和所使用的溶剂，使量子点高分散或近似溶于溶剂中。结果显示，在可见光照射下，得到了84%的理论芳香化合物单体产率。进一步通过弱酸催化水解半纤维素，获得84%的木糖产率；通过酶解纤维素，获得91%的葡萄糖产率，最终实现了木质纤维素的全利用。

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