核磁共振技术在生物质转化中的应用
2021-06-09陈晓丽苏秋成莫家媚刘琪英
波谱学杂志 2021年2期
陈晓丽,吕 微,苏秋成,付 娟,莫家媚,刘琪英*
1. 中国科学院广州能源研究所,广东 广州 510640;2. 中国科学院可再生能源重点实验室,广东 广州 510640;3. 广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室,广东 广州 510640
引 言
随着化石资源消耗引发的能源危机和环境问题的日益加剧,生物质作为重要的可再生资源,可以通过物理、化学或生物学方法转化为小分子化合物,因此被认为是生产高品质化学品和燃料的重要碳源.生物质主要组分包括纤维素(35%~50%)、半纤维素(20%~30%)和木质素(15%~30%)[1],是世界上储量最为丰富的资源.其中,纤维素是由葡萄糖单元通过β-1,4糖苷键链接而成的线状聚合物,同一链中不同葡萄糖分子之间以及相邻链之间又通过氢键联在一起组成;半纤维素是由几种不同类型的单糖构成的异质多聚体,单糖聚合体间分别以共价键、氢键、醚键和酯键链接;木质素由愈创木基丙烷(G)、紫丁香基丙烷(S)和对羟苯基丙烷(H)结构单元通过各种醚键(C-O-C)和C-C键聚合而成的三维网状无定型结构聚合物[2].生物质各个组分间以化学键和共价键相互交联的方式键合成具有三维立体结构的天然高分子聚合物,具有一定的抗解聚性,从而使得生物质的解聚难度增加、过程变得复杂.选择性解聚切断生物质结构中C-O和C-C键,可以得到包含芳香基、酚羟基、羰基、甲氧基等小分子化合物,如乙醇、乙二醇、丙二醇等重要的中间体、食品添加剂和液体燃料等,而且这些小分子化合物在……
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