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木质生物质液化、催化裂解及加氢裂解制备多元醇类化合物的研究的综述报告
随着全球经济发展和人口增长，对新型能源和化工产品的需求越来越迫切。木质生物质，作为一种可再生资源，已经成为制备多元醇化合物的重要原材料之一。本文将综述木质生物质液化、催化裂解及加氢裂解制备多元醇类化合物的研究进展。
木质生物质是一种天然的复杂有机化合物，主要由木质素、纤维素和半纤维素等多种组分构成。传统的生物质加工方法主要包括气相和液相热解、焚烧和压缩木质生物质等，这些方法存在着能耗高、生产成本高、环境污染严重等问题。因此，液化、催化裂解及加氢裂解等方法成为了研究的热点。
液化是将木质生物质在高温、高压和催化剂的作用下转化为液体油和气态产物的一种方法。液化过程中的关键是选择催化剂，目前常用的催化剂有磷酸盐、氧化铝、硫酸等。磷酸盐常被用于木质素和半纤维素的液化，氧化铝可作为辅助催化剂增强催化作用，硫酸则可实现高效分解纤维素。液化产物中含有丰富的多元醇类化合物，如甘油、丙二醇、葡萄糖醇等，这些化合物常被用于制备化学品、杀菌剂、混合酯等。
催化裂解是将木质生物质在催化剂存在下进行热解反应，将其转化为液态产物和固体残留物。目前常用的催化剂有酸性、碱性、金属催化剂等。酸性催化剂如磺酸、氯化铝可有效分解木质素和半纤维素，而碱性催化剂如氢氧化钾、钠可提高纤维素的可溶性。金属催化剂如钯、镍等在加氢条件下能降低反应活化能，提高反应速度。催化裂解产物中同样存在丰富的多元醇类化合物，可以通过后续分离和精制得到高品质的多元醇材料。
加氢裂解是将木质生物质在高压氢气和催化剂的作用下进行热解反应，将其转化为液态产物和气态产物。加氢裂解的催化剂常用的有铜、钴、镍、钒等催化剂。催化剂的作用是在氢气的还原条件下促使产物分子发生裂解并生成更小的分子，提高产物的收率和质量。加氢裂解产物中同样可以得到丰富的多元醇类化合物，其中葡萄糖醇的含量最高，达到了30%左右。
综上所述，木质生物质液化、催化裂解及加氢裂解成为了制备多元醇类化合物的三大关键技术，可大幅提高木质生物质的利用率。此外，研究人员还在开发基于微生物发酵、超临界水氧化等方法制备多元醇类化合物。这些方法将成为未来木质生物质加工和利用的重要方向，为制备环保和高品质的化工产品提供支持。