臧立华教授团队在国际著名期刊《Green Chemistry》 发表高水平论文

来源:www34511con发布时间:2020-12-17浏览次数:28


www34511con臧立华教授团队于2020年在国际著名学术期刊之一《Green Chemistry》(IF=9.480,一区TOP期刊)上发表题为“New ternary deep eutectic solvents for effective wheat straw deconstruction into its high-value utilization under near-neutral conditions”的学术论文。臧立华教授和马云倩博士为共同通讯作者,学院环境化学18级研究生慈玉辉同学为第一作者,齐鲁工业大学(山东省科学院)为该论文的唯一单位。


团队合成了一种基于硼酸 (BA)的新型低共熔溶剂 (PBDES), 实现了在近中性条件下高效分离木质纤维素组分,通过建立木质素-纤维素结构模型,结合密度泛函理论 (DFT),深入分析了PBDES高效分离木质纤维素组分的机理。

研究发现,BA在木质纤维素组分分离过程中起关键作用。统计学分析证实,硼酸的添加量对组分分离效果有显著影响(p<0.05)。对此,研究团队提出:可能与BA和聚乙二醇(PEG)-200的协同作用有关:它们可以原位络合形成硼螯合物,并为木质纤维素的解聚持续提供质子。该理论解释了中性条件下木质素解聚的反应条件,与先前的研究结果一致。


而在PBDES体系中,BA是过量的,为了解释这部分“游离”的BA的去向,基于DFT研究了BA在木质纤维素解聚中的行为。为此,建立了由木质素-纤维素短链组成的 “穿插抱环”结构来代替真实的木质纤维素结构作为研究对象。在木质素-纤维素模型中,添加BA阻断了氢键的形成,BA周围的氢键比没有BA的相同位置的氢键更强。这说明BA可以与原本在木质素和纤维素之间形成氢键的羟基成键,从而打破原本存在于木质素和纤维素之间的氢键网络。BA和已经报道的Cl-等有相同的效果,但是却具有更多的位点。


 目前,该成果已作为前沿文章在线发表。

论文信息: Y.h. Ci, F. Yu, C.x. Zhou, H.e. Mo, Z.y. Li, Y.q. Ma and L.h. Zang, Green Chem., 2020, DOI: 10.1039/D0GC03240A.


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