摘 要
随着全球对可持续发展和碳中和目标的关注，利用可再生资源替代化石燃料已成为研究热点。废弃木材作为一种丰富的生物质资源，具有高碳水化合物含量和较低的收集成本，为生物基化学品的合成提供了理想原料。本研究旨在通过开发高效转化技术，将废弃木材转化为高附加值的生物基化学品，以实现资源的循环利用和环境友好型生产。具体方法包括对废弃木材进行预处理以提高其反应活性，随后采用酸催化水解和微生物发酵相结合的技术路线，将其转化为乳酸、乙二醇等重要化工原料。实验结果表明，优化后的工艺条件显著提升了目标产物的收率，其中乳酸的产率达到85%，乙二醇的选择性达到90%以上。此外，本研究创新性地引入了分级转化策略，有效降低了副产物的生成，并通过生命周期评估验证了该工艺的环境效益。研究的主要贡献在于提出了一种经济可行且环境友好的废弃木材利用途径，为推动生物质精炼技术的发展提供了新思路，同时为废弃木材的高值化利用奠定了理论和技术基础。
关键词：废弃木材；生物基化学品；乳酸；乙二醇；分级转化策略
Abstract
With increasing global attention on sustainable development and carbon neutrality, the substitution of fossil fuels with renewable resources has become a research hotspot. Waste wood, as an abundant biomass resource characterized by high carbohydrate content and relatively low collection costs, serves as an ideal feedstock for the synthesis of bio-based chemicals. This study aims to develop efficient conversion technologies to transform waste wood into high-value-added bio-based chemicals, thereby achieving circular resource utilization and environmentally friendly production. The approach involves pretreating waste wood to enhance its reactivity, followed by combining acid-catalyzed hydrolysis with microbial fermentation to produce important chemical feedstocks such as lactic acid and ethylene glycol. Experimental results demonstrate that the optimized process conditions significantly improve the yields of target products, achieving a lactic acid production rate of 85% and a selectivity for ethylene glycol exceeding 90%. Additionally, this study innovatively introduces a staged conversion strategy, effectively reducing byproduct formation, and validates the environmental benefits of the process through life cycle assessment. The primary contribution of this research lies in proposing an economically viable and environmentally friendly pathway for waste wood utilization, offering new insights into the advancement of biomass refining technology and establishing a theoretical and technical foundation for the high-value utilization of waste wood..
Key Words：Abandoned Wood；Bio-Based Chemicals；Lactic Acid；Ethylene Glycol；Stepwise Transformation Strategy
目 录
摘 要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
1.1 废弃木材资源化利用的背景与意义 1
1.2 生物基化学品合成的研究现状分析 1
1.3 本文研究方法与技术路线设计 2
第2章 废弃木材的预处理与成分分析 3
2.1 废弃木材的主要化学组成特性 3
2.2 预处理技术对废弃木材的影响评估 3
2.3 分离提取工艺的选择与优化策略 4
2.4 成分分析在生物基化学品合成中的作用 4
第3章 生物基化学品合成的关键反应路径 6
3.1 催化转化技术在废弃木材利用中的应用 6
3.2 糖类化合物的高效转化机制研究 6
3.3 酚类物质的定向合成及其调控方法 6
3.4 合成路径优化与产物选择性提升 7
第4章 生物基化学品的分离纯化与性能评价 8
4.1 分离纯化技术对目标产物的影响分析 8
4.2 目标化学品的物理化学性质表征 8
4.3 性能测试与实际应用潜力评估 9
4.4 环境友好型分离技术的开发与实践 9
结 论 10
参考文献 11
致 谢 12
