厦門大学教授、チェン・ジューン・プロジェクト・グループは、量子ドット触媒によるリグニン特異的化学結合の高効率活性化を発見して使用し、初めて可視光照射下での温和な条件下でのネイティブリグニンの完全変換を実現しました。 関連する結果は、最近、"自然触媒" でオンラインで公開されました。
リグニンは、自然界で最も豊富な芳香族化合物の源であり、β-o-4 結合は、化学結合鎖構造において 60% であり、かつ、キーの選択的切断は、高付加価値芳香族化合物モノマーを得るための鍵である。 可視光照射下では、従来の高温熱触媒システムよりも効率的な室温でのリグニンモデル分子中のβ-o-4 の壊れた結合を効果的に触媒することができることがわかった。
しかし、実際のバイオマス (バーチ) を原料として使用すると、CDs ナノ粒子は、主としてリグニンの形質転換を触媒することができない。主な理由は、ネイティブのリグニンは、反応 (ネイティブリグニン) と多相触媒が分子レベルで効果的な接触を達成できないように、軽度の条件下で任意の溶媒にほとんど不溶性であることです
研究者は、CDs ナノ粒子量子ドットのコロイド特性を十分に利用して、量子ドットの界面活性剤と使用する溶媒を調節することにより、量子ドットを高分散または溶媒に可溶化することを明らかにした。 その結果、可視光照射下では理論芳香族化合物モノマー収率の 84% が得られたことを示した。 ヘミセルロースの加水分解は弱酸によってさらに触媒され、キシロースの収率は 84% で得られた。 セルロースの酵素加水分解により、91% のグルコース収率が得られ、リグノセルロースの完全利用がようやく実現した。
