项目名称： 生物质转化为高值化材料的基础科学问题 首席科学家： 孙润仓 北京林业大学 起止年限： 2010 年 1 月-2014 年 8 月 依托部门： 教育部 一、研究内容 生 物 质 转 化 为 高 值 化 材 料 的 关 键 过 程 是 组 分 分 离 和 分 离 后 组 分 转 化 。 分 离 是首 要 的 和 必 要 的 ， 要 从 分 子 超 微 结 构 研 究 作 为 切 入 点 ， 提 出 组 分 分 离 和 转 化 为 高值 化 材 料 的 新 途 径 。 然 而 ， 目 前 的 各 种 分 离 技 术 尚 不 能 经 济 、高 效、清洁地将生物 质 三大组 分 以较完整分 子 结 构 形式分 离 出 来， 在分 离 提 取一种 组 分 时， 其它组分 分 子 结 构 受到严重破坏， 不 能 实现全组 分 清洁高 效的 分 离 ， 得到的 纤维素、半纤维素和 木质 素组 分 结 构 不 完整， 化 学或生 物 反应活性低， 不 能 有效利用；分 离过 程 中能 耗高 、对环境污染严重。 生 物 质 组 分 难以有效分 离 的 根本原因是 由生 物质 细胞壁结 构 的 复杂性决定的 。 现有研 究 显示， 生 物 质 细胞壁结 构 是 以纤维素微纤的 形式作 为 “骨架”， 其周围是 由半纤维素和 具有三维网状结 构 的 木质 素大分 子结 合形成的 天然 复合物 。 国内外研 究 提 示， 要 解决由于生 物 质 细胞壁结 构 复杂性所导致的 组 分 有效分 离 困难这一难点 ， 不 能 只停留在工艺技 术 摸索上， 须以分 子超 微 结 构 研 究 作 为 切 入 点 ， 提 出 分 离 的 新 途 径 ；进而 根椐分 离 组 分 的 构 效关 系，寻找新 的 途 径 转 化 合成高 值 化 材 料 。生 物 质 转 化 为 高 值 化 材 料 需要 解决的 关 键 科学问题(图 1 )和 研 究 内容(图 2 )如下： 1 . 拟 解 决 的 关 键 问 题 科 学 问 题 一：生物质超微结构的 分子解 译 生 物 质 超 微 结 构 的 分 子 解译是 组 分 分 离 和 组 分 转 化 的 基础。生 物 质 超 微 结 构的 分 子 解译科学问题包括生 物 质 木质 素、纤维素和 半纤维素之间的 化 学键 结 合机制， 生 物 质 组 分 相互结 合的 空...
