宋曜光， 刘军利， 许 伟， 孙 康

(中国林业科学研究院 林产化学工业研究所；生物质化学利用国家工程实验室；国家林业局 林产化学 工程重点开放性实验室；江苏省 生物质能源与材料重点实验室， 江苏 南京 210042)

传统化石能源的日益枯竭与日趋严峻的生态环境问题迫使人们逐渐重视生物质农林剩余物、工业下脚料等的深加工再利用，以满足人们增长的资源和能源需求[1]。木质素是自然界中仅次于纤维素的第二大可再生资源，也是含量最丰富的芳香族天然高分子聚合物。在制浆造纸工业中，木质素作为主要副产物，全球每年的总产量高达500亿吨，其中中国的年产量就超过500万吨[2]。由于缺乏高效、完善的利用技术，大部分木质素以工业废弃物的形式直接燃烧发电或供热，高效、高附加值转化利用木质素成为世界范围内广泛关注的热点。木质素分子含有较多的苯酚结构，尤其是木质素的愈创木基丙烷结构和对羟基苯基丙烷结构的邻位具有较强的反应活性，因此常将其用于酚醛树脂[3-7]、环氧树脂[8-9]及聚氨酯[10-11]等的合成中。另外，经土壤中微生物的降解后，木质素可用于抑制土壤脲酶活性，改良土壤、促进植物生长[12]。由于木质素是单体间以碳-碳键和醚键随机聚合形成的极其复杂的网状高分子[13]，无固定分子结构，使得木质素的反应活性位点数量不稳定且分布随机，在合成木质素基树脂或微生物降解时存在局限性。然而，木质素中50 %以上是碳元素[14]，总含碳量占非化石有机碳的30 %[15]，而且利用木质素制备炭材料受分子中的反应活性位点数量的影响较小，因此木质素是制备炭材料最有前景的理想前驱体之一。……