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隨著化石能源的逐漸枯竭，開發(fā)可再生資源迫在眉睫。植物纖維資源，具有來(lái)源廣泛、儲(chǔ)量巨大等特點(diǎn)，是一座重要的能源寶庫(kù)。由植物纖維原料可衍生出很多重要的化工原料和產(chǎn)品。其中，5-羥甲基糠醛（5-HMF）化學(xué)性質(zhì)活潑，可以通過(guò)氧化、氫化和縮合等反應(yīng)制備多種衍生物，是重要的精細(xì)化工原料之一。5-HMF由葡萄糖或果糖脫水生成，果糖又可以由葡萄糖異構(gòu)得到，所以5-HMF廣泛應(yīng)用的前提是豐富的葡萄糖原料。特別是纖維原料中直接提取和制備葡萄糖具有重要意義。同時(shí)，將植物纖維原料中的木質(zhì)素進(jìn)行脫除以獲取纖維素材料，對(duì)于天然高分子的利用具有重要意義。 

近日，中國(guó)科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所資源化學(xué)研究室千人計(jì)劃王天富研究員團(tuán)隊(duì)，采用典型的固體雜多酸（硅鎢酸，磷鎢酸，磷鉬酸）作為催化劑，在γ-戊內(nèi)脂/水溶劑體系內(nèi)，對(duì)原木木粉中木質(zhì)素進(jìn)行了有效脫除，獲得了富含纖維素的材料。材料表征結(jié)果均表明，雜多酸在有效的脫除原木木粉中的木質(zhì)素的同時(shí)，對(duì)木材中的其他組分幾乎沒(méi)有影響。而且隨著木質(zhì)素的脫除，更多的官能團(tuán)暴露在材料的表面，這對(duì)于木基材料的改性具有積極的意義。 

圖1 雜多酸降解木粉中的木質(zhì)素并酶降解制備葡萄糖示意圖

圖2 脫除木質(zhì)素后纖維素材料與原木木粉表征

  進(jìn)一步優(yōu)化的酶降解的實(shí)驗(yàn)表明，脫除木質(zhì)素后的纖維素基底材料可以在相當(dāng)溫和的條件下被酶降解為葡萄糖，可以作為葡萄糖的上游原料。值得強(qiáng)調(diào)的是，本實(shí)驗(yàn)所用的木粉未進(jìn)行任何的預(yù)處理，所以該研究對(duì)植物資源的直接利用具有重要的意義。 

圖3 纖維素材料酶降解優(yōu)化示意圖

  該研究成果發(fā)表于國(guó)際工程一區(qū)刊物《生物資源技術(shù)》（Bioresource Technology）上，文章第一作者為博士研究生張立波。該研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、中組部千人計(jì)劃等項(xiàng)目資助。

  論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960852418305078