廈門大學(xué)王野教授研究團(tuán)隊(duì)與中科院大連化學(xué)物理研究所王峰研究員課題組應(yīng)邀合作撰寫的綜述性論文“Photocatalytic transformations of lignocellulosic biomass into chemicals”作為外封面文章發(fā)表于Chemical Society Reviews, DOI: DOI:10.1039/d0cs00314j。該文全面總結(jié)了新興的太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)木質(zhì)纖維素轉(zhuǎn)化制化學(xué)品領(lǐng)域的研究進(jìn)展，詳細(xì)討論了木質(zhì)纖維素相關(guān)分子選擇性斷鍵和官能團(tuán)定向活化的光催化反應(yīng)機(jī)理，并對(duì)當(dāng)前挑戰(zhàn)和未來(lái)發(fā)展方向做出了深入思考和前瞻性展望。
木質(zhì)纖維素由多糖（纖維素、半纖維素）和木質(zhì)素組成，占地球上植物類生物質(zhì)的90%，是最主要的可再生碳資源。將木質(zhì)纖維素轉(zhuǎn)化成化學(xué)品，特別是具有高附加值的有機(jī)含氧化合物，是生物質(zhì)轉(zhuǎn)化利用的理想途徑之一。溫和條件下C?O、C?C鍵的選擇性斷鍵和特定官能團(tuán)的定向活化是木質(zhì)纖維素轉(zhuǎn)化制高值化學(xué)品的關(guān)鍵。光催化劑吸收光能后可生成具有高氧化還原能力的光生電荷或者活性物種，在溫和條件下即可實(shí)現(xiàn)高效高選擇性化學(xué)轉(zhuǎn)化。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外多個(gè)研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)光催化方法，在選擇性切斷多糖和木質(zhì)素大分子的C?O、C?C鍵，高效活化木質(zhì)纖維素及衍生平臺(tái)分子中的指定官能團(tuán)等方面取得突破，成為生物質(zhì)高效利用的新興研究領(lǐng)域。
該綜述對(duì)近年來(lái)光催化木質(zhì)纖維素相關(guān)分子轉(zhuǎn)化制化學(xué)品系進(jìn)行了系統(tǒng)梳理，從原理上解析了光催化的優(yōu)勢(shì)，并詳細(xì)介紹了光催化在木質(zhì)纖維素關(guān)鍵轉(zhuǎn)化中的應(yīng)用，包括纖維素C?O鍵斷鍵；單糖及其衍生呋喃平臺(tái)分子的中醛/羥基的選擇性氧化；單糖C?C斷鍵；呋喃平臺(tái)分子的C?C偶聯(lián)；木質(zhì)素C?O、C?O鍵斷鍵；木質(zhì)素衍生芳香醛、芳香酮、酚的C?C偶聯(lián)，C?N偶聯(lián)等重要反應(yīng)。綜述重點(diǎn)討論了光催化木質(zhì)纖維相關(guān)分子轉(zhuǎn)化過(guò)程的反應(yīng)路徑、反應(yīng)機(jī)理、活性物質(zhì)及中間體等關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題，為高效高選擇性的光催化體系設(shè)計(jì)提供借鑒，并對(duì)光催化木質(zhì)纖維素轉(zhuǎn)化制化學(xué)品領(lǐng)域中的挑戰(zhàn)和機(jī)遇進(jìn)行了總結(jié)與展望。
該論文第一作者為我院2015級(jí)能源材料化學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心iChEM博士生吳雪嬌，我院王野教授、謝順吉高工和中科院大連化學(xué)物理研究所王峰教授為共同通訊作者。論文中相關(guān)研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金（21690082、 21972115、21721004、21991094），中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（XDB17000000），科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2018YFE0118100）等項(xiàng)目的資助。
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