北京林业大学林木生物质化学北京市重点实验室孙润仓

木质纤维生物质炼制和多级资源化利用
——生物质高值化的必由之路

北京林业大学林木生物质化学北京市重点实验室孙润仓

生物质炼制是一种以木质纤维素可再生资源为主要原料基础，通过化工与生物技术相结合的加工过程，综合利用原料各组分和中间产物，实现以炼制生产液体燃料与大宗化工产品为目标的新型工业模式。随着化石资源的日益枯竭，作为解决后化石资源时代能源、材料和化学品短缺的重要途径，生物精炼技术正日益受到国内外研究者的极大关注与重视。木质纤维生物质炼制和多级资源化利用技术的发展、革新与产业化应用是对传统制浆造纸产业发展方式的变革与创新，同时对新兴的生物质材料和化学品产业具有直接的推动作用。

我国木质纤维生物质数量巨大，仅秸秆生物质年产量就超过7亿吨，是造纸、化工、纺织和生物能源等工业领域的主要原材料。众所周知，木质纤维素原料主要由纤维素、半纤维素和木质素三大部分组成，三者占到总细胞壁含量的90%以上。其中纤维素是由葡萄糖以β-1-4糖苷键聚合而成的线性聚合物，分子内及分子间具有很强的氢键作用力，具有一定的结晶度；半纤维素是由木糖及其他糖基聚合而成的具有一定分支度的复杂聚合物；木质素则是由苯丙烷基聚合而成的芳环大分子聚合物，以化学键（酯键和醚键）与半纤维素结合在一起，其基本成分（紫丁香基、愈创木基和对羟基苯基单元）通过自由基偶合反应形成不同的连接方式（芳基醚键和碳碳键）。……