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电化学氧化木质素选择性解聚过程与机制研究
结题报告
批准号:
21975082
项目类别:
面上项目
资助金额:
66.0 万元
负责人:
曾强
依托单位:
学科分类:
碳基能源化学
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
曾强
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中文摘要
基于其特殊结构,木质素被认为是一种可用于制备高附加值酚类和芳烃类化工产品的天然可再生生物质资源。因此,其解聚方面的研究已成为当前科学前沿热点之一。本项目针对现行化学催化转化技术存在的反应条件苛刻、产物选择性不高等关键问题,结合电化学氧化所需反应条件温和、无需额外添加化学氧化剂、反应过程可控等优点,提出通过设计和制备高性能氧化工作电极,在深入研究工作电极对木质素主要结构和化学键催化氧化性能与作用机制的基础上,综合电化学氧化反应过程因素协同作用,并构建原位示踪技术,用于考察化学键断键及其导致的结构变化过程,以此建立电极催化活性、反应过程因素与氧化过程产物三者间的相互关联,进而对木质素电化学氧化解聚反应过程机理进行阐释,并根据反应过程机理及作用机制,有望实现高效木质素选择性氧化解聚的目的,为电极设计和优化、以及过程因素调控提供更进一步的指导和支持。
英文摘要
Due to the specifically promising structures, lignin is known as a natural renewable biomass resource to produce a series of highly value-added chemical products, such as phenolic compounds and aromatic hydrocarbons, by depolymerization. This property makes the studies of lignin depolymerization become to one of spotlights in current advanced scientific research. By contrast with other depolymerization methods and techniques for lignin, where they usually require rigid reaction conditions with low selectivity for depolymerized products, electrochemical oxidation is performed under mild conditions, without use of chemical oxidants and with controllable reaction processes and considered as an environment friendly, sustainable, and efficient method. In this project, we will initially develop highly efficient working electrodes for lignin oxidation and then deeply investigate the relationship between oxidation abilities of working electrodes and major chemical bonding modes contained in lignin in details. Combining these electrochemical fundamental results with the effects of reaction process factors, the lignin structural conversion during electrochemical oxidation will be further clarified by the developed in-situ monitoring. By summarizing the correlation among electrodes, reaction process factors and depolymerized products, the reaction mechanism of lignin electrochemical depolymerization will be clearly explained and fully understood in details. As the consequence, a system for highly efficient and selective conversion of lignin will be established basing on an electrochemically oxidative depolymerization process and it will also be useful to provide instructively technical guidance and theoretical reference for the rational design of working electrodes and reaction processes during selective lignin depolymerization.
期刊论文列表
专著列表
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会议论文列表
专利列表
Radical and (photo)electron transfer induced mechanisms for lignin photo- and electro-catalytic depolymerization
木质素光催化和电催化解聚的自由基和(光)电子转移诱导机制
DOI:10.1016/j.gee.2022.02.011
发表时间:2022-02
期刊:Green Energy & Environment
影响因子:--
作者:Kejia Wu;Minglong Cao;Qiang Zeng;Xuehui Li
通讯作者:Xuehui Li
DOI:10.1021/acsami.3c05162
发表时间:2023-07
期刊:ACS applied materials & interfaces
影响因子:9.5
作者:Wentao Mu;Shichao Ma;Hao Chen;Tengfei Liu;Jinxing Long;Q. Zeng;Xue-hui Li
通讯作者:Wentao Mu;Shichao Ma;Hao Chen;Tengfei Liu;Jinxing Long;Q. Zeng;Xue-hui Li
A Fourier Transform-Induced Data Process for Label-Free Selective Nanopore Analysis under Sinusoidal Voltage Excitations
正弦电压激励下无标记选择性纳米孔分析的傅里叶变换诱导数据处理
DOI:10.1021/acs.analchem.0c01339
发表时间:2020
期刊:Analytical Chemistry
影响因子:7.4
作者:Xuye Liu;Qiang Zeng;Cheng Liu;Lishi Wang
通讯作者:Lishi Wang
DOI:10.1016/j.jelechem.2022.116397
发表时间:2022-05
期刊:Journal of Electroanalytical Chemistry
影响因子:4.5
作者:Xiao-Qing Chen;Qiang Zeng;Rui Zhang;Xuye Liu-;Min Wang;Lishi Wang
通讯作者:Xiao-Qing Chen;Qiang Zeng;Rui Zhang;Xuye Liu-;Min Wang;Lishi Wang
Electropolymerization process dependent poly(1,4-di(2-thienyl)benzene) based full spectrum activated photocathodes for efficient photoelectrochemical hydrogen evolution
基于电聚合过程的聚(1,4-二(2-噻吩基)苯)全光谱激活光电阴极,用于高效光电化学析氢
DOI:10.1016/j.jelechem.2021.115712
发表时间:2021-09
期刊:Journal of Electroanalytical Chemistry
影响因子:4.5
作者:Jie Yang;Qiang Zeng;Binhao Qin;Jianzhi Huang;Xinrong Guo;Lishi Wang
通讯作者:Lishi Wang
融合多源交通流数据的高速公路实时事 故风险预测及主动安全管控方法研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    2025
  • 负责人:
    曾强
  • 依托单位:
基于电化学的木质素联合氧化定向解聚过程与机制
  • 批准号:
    22378142
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    50万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    曾强
  • 依托单位:
基于纳米孔道的循环肿瘤细胞特征miRNA高选择性检测方法研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    曾强
  • 依托单位:
以电化学氧化机制为指导的木质素选择性解聚研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    2019
  • 负责人:
    曾强
  • 依托单位:
考虑空间溢出效应和事故漏报特性的高速公路交通安全综合评价研究
  • 批准号:
    71801095
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    18.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    曾强
  • 依托单位:
国内基金
海外基金