路易斯酸復合Pt/ZrO2協同催化堿木質素還原降解制備酚類低聚物

楊 倩， 劉貴鋒， 金 燦， 孔振武*

(1.中國林業科學研究院 林產化學工業研究所；生物質化學利用國家工程實驗室；國家林業和草原局林產化學工程重點實驗室；江蘇省生物質能源與材料重點實驗室，江蘇 南京 210042； 2.南京林業大學 江蘇省林業資源高效加工利用協同創新中心，江蘇 南京 210037)

木質素作為自然界中儲量豐富的可再生資源，是由苯丙烷結構單元通過碳碳鍵和醚鍵連接而成的天然酚類高分子聚合物。木質素分子結構中含有酚羥基、醇羥基和羧基等多種活性基團，可替代傳統化石資源應用于高分子材料，其大分子剛性骨架可賦予材料獨特的力學性能和熱穩定性[1-4]。然而，木質素化學結構及組成復雜、反應活性低，且難溶于大多數有機溶劑，限制了其在相關領域的開發和應用[5-7]。化學降解是一種高效、高選擇性且應用廣泛的降解方法，經化學降解處理得到的木質素低聚物具有活性官能團多、反應活性高、溶解性好等優點，對于拓展木質素在高性能化學品及聚合物材料領域的應用具有重要意義[8-11]。木質素化學降解法主要有氧化降解、還原降解和水熱降解等[12-14]。其中，還原降解得到的產物穩定性好、選擇性高，是目前木質素降解制備酚類化合物的有效方法[15-16]。Pt催化劑因具有良好的催化反應活性，在木質素還原降解中被廣泛應用[17-19]。碳、氧化鋁(Al2O3)、二氧化硅(SiO2)等是常用的催化劑載體，但存在易受腐蝕、失活快、產物產率及選擇性低等問題[20-22]。對比傳統的催化劑載體，納米ZrO2具有比表面積大、分散性好以及良好的耐腐蝕性和化學穩定性，以其為載體可有效抑制催化劑受腐蝕失活，同時其酸性中心可有效促進木質素還原降解[23-26]。……