能源与环境是现代经济最关键的组成部分之一，而全人类正面临着能源危机和环境污染所带来的前所未有的挑战。现阶段，能源和材料主要依赖化石资源(如：煤炭、天然气和石油)，但其储量有限，且大规模的经济活动引起的环境污染和气候变化等问题日益凸显。因此，人们对于可替代石化资源的可再生清洁能源尤为关注，其中木质纤维生物质向燃料、化学品及高附加值材料的转化备受瞩目。生物质细胞壁结构是以纤维素微纤的形式作为“骨架”，其周围是由半纤维素和具有三维网状结构的木质素大分子结合形成的天然复合物，因此生物质高值化转化的关键过程是组分分离和分离后组分转化。分离是首要的和必要的，要从分子超微结构研究作为切入点，提出组分分离和高值化转化的新途径。
    由于生物质组分纤维素、半纤维素和木质素三者之间连接结构的复杂性，传统的“提取一种组分→物性特点→合成转化”的方法具有污染严重、提取组分结构不完整并且反应活性低、单组分利用、转化效率低的缺点），导致至今尚没有找到一种基于生物质精炼技术将三种组分清洁分离的方法。本系列研究在前期探索的基础上，提出低温水热、有机溶剂、离子液体、低共熔溶剂等绿色解离方法及其组合体系，将生物质组分清洁高效地分离，获得高反应活性的半纤维素、木质素和纤维素，然后逐级转化成高值化材料与化学品，亦即是“组分清洁分离→建立转化平台→逐级定向转化”的木质纤维无废化精炼方法与体系，具有绿色、高效解离效率并且反应活性高、全组分利用的特点，最终实现林木生物质的“吃干榨尽”。
 

木质纤维,木质素,预处理,生物质精炼,无废化