《基於組分分離的生物質高值化轉化研究》是依託華南理工大學，由常傑擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於組分分離的生物質高值化轉化研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：常傑
- 依託單位：華南理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
生物質是未來石油資源最具前景的替代物之一，但目前生物質的轉化和利用技術尚有待改進。本項目針對生物質轉化和利用過程中存在的效率低和高價值產品收率低的問題，提出了基於組分分離的生物質煉製新思路。通過離子液體/溶劑/水體系的設計，利用體系的強氫鍵和溶劑效應，將生物質三大組分高效分離，獲得高純度的產物（如纖維素），木質素降解後轉化為芳基化合物，溶解於離子液體體系的產物轉化為固體燃料並與離子液體/溶劑分離，離子液體/溶劑被回收並循環使用。主要研究內容包括：設計新型離子液體/溶劑/水體系；探索該體系中生物質組分分離的規律；研究生物質組分在該體系中高值化利用的途徑和機理；研究離子液體/溶劑/水體系高效回收循環使用的方法和工藝條件。通過實驗與機理的深入研究，建立基於組分分離的生物質分離與高值化利用新方法，為我國生物質轉化技術的開發提供理論和技術指導。
結題摘要
開展生物質高效轉化的基礎研究，將會促進生物質資源的高值化利用技術的革新，對於建設資源節約型和環境友好型社會具有重要意義。 本項目針對生物質轉化和利用過程中存在的效率低和高價值產品收率低的問題，提出了基於組分分離的生物質煉製新思路。按照計畫開展以下4個方面的研究工作：（1）離子液體/溶劑/水體系的設計及生物質三組分溶解機理的研究；（2）纖維素和木質素分離工藝最佳化研究；（3）木質素的分離及芳基化合物製備研究；（4）離子液體/溶劑的回收及循環利用方法研究。圓滿完成了研究任務，建立了生物質組分分離和高值化新方法，最佳化了生物質三大組分分離工藝，在較優的條件下，分離的纖維素純度為92.6%，木質素的純度為96.3%，三大組分的有效利用率達 83.4%，超額完成了研究目標。 本項目的創新點在於創立了一種基於生物質組分分離的木質纖維素類生物質煉製新路線：先結合溶劑理論對基於離子液體的混合溶劑進行設計，並利用該溶劑對木質纖維素進行分離，獲得高純度的分離產物，沉澱分離的產物被高值化利用，溶解於離子液體中的產物則被催化轉化為高值產物並分離，離子液體/溶劑得到高效回收並循環使用。取得的成果顯示了良好的套用前景和經濟價值。 研究期間發表高水平研究論文18篇，授權專利3件，培養博士生5，碩士生4名，全面超額完成了契約目標。
