我校化學(xué)與材料學(xué)院“能源與環(huán)境催化”創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在電催化解聚木質(zhì)素領(lǐng)域取得重要研究進(jìn)展。該團(tuán)隊(duì)成功利用一種熱穩(wěn)定的有機(jī)鹽電解質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了木質(zhì)素的直接電催化解聚，并對(duì)該過程的反應(yīng)性能與機(jī)理進(jìn)行了系統(tǒng)解析。這一研究成果以“Direct Electrocatalytic Depolymerization of Lignin Using a Thermally Stable Organic Salt Electrolyte: Performance and Mechanistic Insights”為題，發(fā)表于化學(xué)領(lǐng)域國(guó)際權(quán)威期刊《Journal of Colloid And Interface Science》（中科院一區(qū)Top，IF 9.7）。該論文以南寧師范大學(xué)為唯一完成單位，韋良教授為第一作者，張宏喜教授為通訊作者，課題組楊晶、黃俊、楊顯德博士參與了相關(guān)研究工作。

利用電化學(xué)方法解聚木質(zhì)素制備低分子量芳香族化合物，具有條件溫和、碳排放低的優(yōu)勢(shì)，但現(xiàn)有非金屬催化體系在選擇性和催化活性方面仍存在較大挑戰(zhàn)。本研究發(fā)現(xiàn)，高熔點(diǎn)有機(jī)鹽類四丁基四氟硼酸銨在室溫和空氣氣氛中可以同時(shí)作為催化劑和氧化劑，從而高效催化木質(zhì)素中C-O鍵的裂解。以玉米秸稈木質(zhì)素為例，其轉(zhuǎn)化率可達(dá)86.95%，芳香族化合物的總收率為11.2%。機(jī)理研究表明，在合適的電解條件下，四丁基四氟硼酸銨生成的TBA⁺陽離子自由基對(duì)木質(zhì)素底物的活化起到關(guān)鍵作用，超氧陰離子也在解聚過程中起了重要作用。此外，四丁基四氟硼酸銨作為電解質(zhì)還提高了反應(yīng)體系的導(dǎo)電性。本研究為木質(zhì)素的高效電化學(xué)解聚提供了非金屬催化新路徑，具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用潛力。

本研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、廣西科技重大專項(xiàng)、廣西科技計(jì)劃項(xiàng)目及廣西研究生教育創(chuàng)新項(xiàng)目的資助。