广西特色生物基高分子高质化利用的转化机制

20180630

科学研究和技术服务业

基础理论

论文

允许出口

低强度蒸汽爆破木质纤维结构表征及转化乙醇基础研究

国家科技计划

与院校合作

广西民族大学

松脂和甘蔗等是广西特色优势生物质资源，这些资源存在“科技含量低、附加值低”的问题，生物基高分子高质化利用对提高特色资源利用率和发展循环经济具有重大意义，本项目获得国家自然科学基金3 项、广西自然科学基金2 项以及国际科技合作专项和国家948 引进项目各1项的资助，以工业纤维渣和松脂为研究对象，揭示纤维渣向小分子化学物质转化“转化机制，”松香向松香基功能高分子微球转化，研究其科学规律，为其高质化综合利用奠定理论基础。 主要研究内容 以工业纤维渣为原料，研究甘蔗渣和糠醛渣高效预处理及提高生物转化机制，表征糠醛渣木质素结构、木质素影响纤维原料转化糖产品的机理；以木薯渣和糠醛渣为主要原料的耦合工业纤维渣协同转化机制研究及过程优化机制。以松香为原料，利用其三环菲骨架、羧基和双键的结构特点对其化学改性，合成新型松香基交联剂，制备系列松香基功能高分子微球，并用于生物碱、食品添加剂的吸附分离，建立其构效关系。 发现点及科学价值 （1）构建了工业纤维渣向小分子化学物质转化的转化机制，揭示了糠醛生产过程中木质素结构的变化机理，表征了糠醛渣木质素结构，及其对蛋白酶吸附和解析机理，建立了提高木质素亲水性可降低对纤维素酶无效吸附的新方法，阐明了工业纤维渣与淀粉原料过程耦合协同生物转化机制及底物化学特性与纤维素酶水解效率的关联规律，大幅度提高了原料利用率和转化产物浓度，可有效降低纤维原料生物转化成本。 （2）揭示了松香向松香基功能高分子微球转化的转化机制，包括合成路径、结构鉴定以及分离分析生物碱、食品添加剂的构效关系，建立了松香基高分子印迹色谱柱分离药物的新方法，解决了目前采用大孔吸附树脂吸附分离药物，由于苯乙烯、二乙烯基等单体残留造成药物的二次污染问题，安全性和分离因子大幅提高。 论文专著发表及引用情况 8 篇代表作在《Chemical Engineering Journal》、《BioresourceTechnology》、《Polymer International》等SCI 刊物上发表， IF 均为2.4 以上，其中4.0 以上6篇，授权发明专利10 件。论文被Fernanda M. Mendes、Zhanying Zhang、Yu-Shen Cheng、Guido Zacchi等国内外专家引用，其中《Chemical Society Reviews》（IF=34.09，2016，45（8）：-3-2137-2211）的评价是：雷福厚等制备的松香基交联剂拓宽了高分子印迹材料交联剂种类，具有机械强度好、绿色环保等优点；8篇代表作被SCI引用209次，其中他引150次。 。