蒋丽群，岳元茂，2，徐禄江，钱乐，刘世君，赵增立，李海滨，廖艳芬，2

（1 中国科学院可再生能源重点实验室，广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室，中国科学院广州能源研究所，广东广州510640； 2 华南理工大学电力学院，广东广州510640； 3 南京农业大学工学院，江苏南京210031）

引 言

木质纤维素在中等温度（450～600℃）、惰性气氛和常压工况下快速热解，可瞬时实现全组分热裂解，转化为高附加值的化学品[1]。纤维素经均裂、异裂和协同断裂等方式生成左旋葡聚糖（levoglucosan，LG），LG 是木质纤维素快速热解的主要产物。LG能被微生物直接代谢，且发酵效果可与葡萄糖相媲美，是极具发展潜力的新糖源[2-4]。快速热解工艺有望弥补酶或酸水解技术的不足，具有成本低、反应快、糖浓度高等优势。此外，LG是合成立体化合物的一个重要单体，可作为手性合成子合成树脂、药物、高聚物及相关产品[5]。生物质快速热解制取LG具备良好的商业应用潜力。

1 纤维素的结构对LG生成的影响

纤维素可分为结晶态、亚结晶态以及无定形态，且有纤维素Ⅰ、纤维素Ⅱ和纤维素Ⅲ三类典型结晶变体[6]。结晶区的纤维素链排列致密，有较强的分子间作用力，密度略大（约1.588 g/cm3）；非结晶区的纤维素链排列松散无序，分子间距离较远，而且氢键数量少，密度略小（约1.500 g/cm3）。单个纤维素分子链由若干个结晶区与非结晶区组成，结晶区所占比例称为结晶度（crystallinity，CrI），用以量化纤维素聚集时结晶的程度。Wang 等[7-8]研究表明改性的无定形纤维素通过液体中间体转化，而高结晶度的纤维素却能保留结晶结构。……