预氧化控制木质素定向降解及其化学反应活性研究
结题报告
批准号:
21978029
项目类别:
面上项目
资助金额:
66.0 万元
负责人:
王海松
依托单位:
学科分类:
生物质转化与轻工制造
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
王海松
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中文摘要
木质素作为可再生的、产量最大的芳香族有机化合物,是石油基能源、材料和化学品的潜在替代原料,却因为降解条件苛刻、产物复杂成为生物质三大组分中最难利用的部分。本项目利用木质素Cα醇氧化为Cα酮可促进邻位β-O-4醚键断裂这一重大发现,以成本低、效率高、过程简单且易于工业的电芬顿体系为手段,综合利用ESR技术、DCFH法、电化学法等方法,通过电芬顿处理条件对木质素的氧化过程和降解机理研究,借鉴木质素模型化合物C-O-C键水解反应动力学和条件,将木质素Cα醇选择性氧化为Cα酮,构建预氧化木质素在有机酸、胺或氧化剂环境下,低温水相断裂木质素β-O-4醚键的反应路径,确定预氧化木质素降解条件和降解产物化学反应活性之间的关系,高得率获得高反应活性的芳香族单体,为木质纤维原料组分的分离(制浆)或木质素改性高值化利用提供一种通用型方法,解决木质素难以降解和降解产物化学反应活性低难以利用的瓶颈问题。
英文摘要
Lignin, which is the second most abundant nature polymers to cellulose and the most abundant nature aromatic polymers, is renewable source and alternative of energy, material and chemical based on fuel. Whereas the rigid condition of depolymerization and complexity of the degradative products hinder the further utilization of lignin. Due to a significant discover that it oxidates hydroxy to carbonyl at Cα position in lignin can accelerate the cleavage of β-O-4, this project aims to establish a low cost and effective pathway for high reactivity aromatic monomer via depolymerization of per-oxidation lignin (POL) obtained by oxidating hydroxy to carbonyl at Cα site. Introducing electro-fenton to depolymerization is simply and apt to industrialization, ERR, DCFH and electro chemistry are also used to study the mechanism oxidation and degradation process of lignin. It is designed in mild aqueous phase with organic acid, amino or oxidizing agent to break ether bond, such as β-O-4. That it will be determined the correlation between depolymerization condition of POL and the reactivities of the degradation products is provided a broad-spectrum high value-added method for separating lignocellulose (pulping), solving the annoying bottlenecks of degradation and low reactivity of degradation products of lignin.
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会议论文列表
专利列表
Combining hydrothermal-alkaline/oxygen pretreatment of reed with PEG 6, 000-assisted enzyme hydrolysis promote bioethanol fermentation and reduce enzyme loading
芦苇水热-碱/氧预处理与PEG 6, 000辅助酶水解相结合促进生物乙醇发酵并降低酶负荷
DOI:10.1016/j.indcrop.2020.112615
发表时间:2020
期刊:Industrial Crops and Products
影响因子:5.9
作者:Lu Jie;Liu Hao;Song Fuyu;Xia Fei;Huang Xiong;Zhang Zepeng;Cheng Yi;Wang Haisong
通讯作者:Wang Haisong
Combined liquid hot water with sodium carbonate-oxygen pretreatment to improve enzymatic saccharification of reed.
液体热水与碳酸钠-氧气预处理相结合提高芦苇酶解糖化效果。
DOI:10.1016/j.biortech.2019.122498
发表时间:2020
期刊:Bioresource Technology
影响因子:11.4
作者:Fei Xia;Jingwei Gong;Jie Lu;Yi Cheng;Shangru Zhai;Qingda An;Haisong Wang
通讯作者:Haisong Wang
DOI:10.1016/j.ijbiomac.2022.11.102
发表时间:2022-11
期刊:International journal of biological macromolecules
影响因子:8.2
作者:Yali Zhao;Siying Zhou;X. Xia;M. Tan;Yanna Lv;Yi Cheng;Yehan Tao;Jie Lu;Jian Du;
通讯作者:Yali Zhao;Siying Zhou;X. Xia;M. Tan;Yanna Lv;Yi Cheng;Yehan Tao;Jie Lu;Jian Du;
A recyclable and regenerable solid acid for efficient hydrolysis of cellulose to glucose
一种可回收和可再生的固体酸,用于将纤维素有效水解为葡萄糖
DOI:10.1016/j.biombioe.2020.105611
发表时间:2020-07-01
期刊:BIOMASS & BIOENERGY
影响因子:6
作者:Jin, Shuyuan;Gong, Jingwei;Wang, Haisong
通讯作者:Wang, Haisong
DOI:--
发表时间:2023
期刊:包装学报
影响因子:--
作者:王海松;赵亚丽;杜健;吕艳娜
通讯作者:吕艳娜
木质纤维氧碱预处理过程中碳水化合物的降解机理及选择性调控
  • 批准号:
    31770624
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    61.0万元
  • 批准年份:
    2017
  • 负责人:
    王海松
  • 依托单位:
温和条件下物理化学预处理木质纤维超微结构变化及促进酶解的机理研究
  • 批准号:
    31370582
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    81.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    王海松
  • 依托单位:
国内基金
海外基金