唐广川,黄 鑫,秦 辉,余飞繁,刘天龙,魏 富,冉景煜

(1.重庆大学 低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室,重庆 400044;2.中国矿业大学 江苏省碳资源精细化利用工程研究中心,江苏 徐州 221116;3. 中国矿业大学 碳中和研究院,江苏 徐州 221116)

0 引 言

可再生资源替代石油、煤炭生产化工原料是我国的重大需求之一。生物质是唯一可替代化石资源用于生产液体燃料和化学品的可再生资源,且其本身具有碳中性的特性,符合我国提出的2060年实现碳中和目标的远景规划。我国拥有丰富的生物质资源,每年可供开发近10亿t,能源化利用潜力巨大。农林生物质主要由半纤维素(15%～25%)、纤维素(40%～50%)和木质素(15%～30%)组成[1-2],根据各组分特征结构,可制备特定的精细化学品和液体燃料,因此成为当前生物质高值化利用的研究热点之一[3]。

热化学转化技术具有无需溶剂、反应速率快的特点,可有效提高生物质的热值、能量密度和稳定性。采用生物质直接热解技术可高效获取生物油,而该生物油经进一步加工可得到燃料油和化学品[4-5]。在生物质三组分中,纤维素含量最丰富,主要由β-1,4-糖苷连接的D-葡萄糖单元组成,其通过直接热解可得到左旋葡聚糖(LGA)[6-8]。LGA具有独特的化学结构单元,如1,6-脱水桥键,使其成为一种具有吸引力的化学物质[9]。目前,LGA已在制备药品、塑料、表面活性剂和树脂等方面得到了广泛应用,同时还可替代山梨醇等节能型材料[10]。

LGA在一定条件下可转化为大量其他高价值化学品,如葡萄糖、左旋葡萄糖酮(LGO)、呋喃类化合物等[11-12]。……