第44卷第4期2023年4月太阳能学报ACTAENERGIAESOLARISSINICAVol.44,No.4Apr.,2023收稿日期：2021-11-15通信作者：沈德魁（1981—），男，博士、教授，主要从事生物质能高价值利用方面的研究。101011398@seu.edu.cnDOI：10.19912/j.0254-0096.tynxb.2021-1391文章编号：0254-0096（2023）04-0225-06有机酸溶木质素氢解制备单酚化合物的研究迂文兵，沈德魁（东南大学能源与环境学院，南京210018）摘要：首先利用木本类（硬木和软木）和禾本类不同生物质原料制备有机酸溶木质素，发现木本木质素的碳、氢元素含量和高位热值高于禾本木质素，软木木质素中β-O-4、β-β和β-5键含量高于硬木和禾本木质素。然后，通过不同种类木质素在乙醇/异丙醇中氢解实验发现，木本木质素氢解得到产物产率高于禾本木质素，其中杉木木质素的单酚产率最高，约为8.07%（质量分数）。此外，木本木质素解聚产生的单酚化合物以无侧链和三元碳侧链为主，而禾本木质素以二元碳侧链化合物为主。关键词：木质素；生物质；氢解；单酚化合物；生物油中图分类号：KT6文献标志码：A0引言木质纤维素中包含35%~50%的纤维素、25%~30%的半纤维素和15%~30%的木质素［1-2］。传统的分离木质素方法（如硫酸盐法）存在高成本、低收率和严重破坏木质素结构等缺点，而有机酸溶法则具有反应条件温和、有机酸易回收和成本低等优点［3-5］。在有机酸溶解木质素过程中，酸催化断裂木质素分子间醚键，从而产生新的酚羟基，导致其溶解性增强。有机酸溶木质素中含有较多的非共轭羰基，而且在有机酸处理下木质素分子发生明显的氧化反应，特别是在乙酸作用下木质素中含有大量的乙酰基［6］。木质素主要由愈创木基（G型）、紫丁香基（S型）和对羟基苯基（H型）三种结构单元构成［7-8］，结构单元之间通过β-O-4、α-O-4和4-O-5等C-O键和β-5、5-5和β-β等C-C键连接［9-12］。由于木质素来源不同，导致木质素中结构单元和连接键的分布不同，并影响随后的转化利用［13］。比如，在每100个C9结构单元中，天然软木木质素中β-O-4键占49%~51%，β-5键占9%~15%［11］；而天然硬木木质素中β-O-4键占65%，β-1键约占15%［12］。研究者们针对木质素做了较多催化转化研究，但很少关注由于木质素自身来源的不同而带来的结构单元和连接键分布变化对其解聚产生芳香类化合物产率变化和产物不同类型分布的影响。本文利用硬木（杨木和花梨木）、软木（松木和杉木）和禾本生物质（水稻壳、水稻秸秆和玉米秸秆）制备有机酸...
