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木质素是最重要的生物质组分之一,通过断裂解聚和加氢脱氧除去木质素中的氧,是将木质素转化为基础化学品的重要手段之一。在本研究中,我们在温和条件下,采用离子液体和贵金属纳米颗粒构成的类均相体系实现了C-O键的断裂和加氢脱氧。首先,在离子液体中,原位合成了Pd,Pt,Rh和Ru四种纳米颗粒。选取苯酚和愈创木酚作为木质素单体模型化合物,用于研究木质素单体中的加氢脱氧行为,二苯醚等二聚体作为模型化合物,研究单体之间C-O键断裂行为。结果表明,类均相体系中,单体和二聚体模型化合物可以在130℃下实现完全转化,并且该催化体系可循环数次而没有明显的活性降低。在类均相体系中,催化剂纳米颗粒的大小顺序为Pd(》)Pt>Rh~Ru,而催化剂的活性与纳米颗粒大小成反比。其中活性最好的是Pt/[Bmim]PF6体系,该体系能高效转化大部分模型化合物。 然而,发现在多次循环后,类均相体系中的纳米颗粒不稳定,发生了团聚现象,使得催化活性降低,因此,我们进一步提出了用纳米反应器来实现木质素模型化合物的转化。采用多孔空心结构的碳壳作为反应器,将贵金属固定在空心碳壳内表面形成NPs@HCS催化剂,使得每个碳小球作为一个独立的纳米反应器。实验中,首先合成了球壳大小均一的NPs@HCS催化剂,再将其应用于木质素模型化合物的转化。结果表明,在相同条件下,离子液体中底物的转化率远高于多数常用加氢溶剂,充分体现了离子液体在加氢反应中溶剂效应的优势。将NPs@HCS催化剂用于苯酚,邻苯二酚,愈创木酚,2,6-二甲氧基苯酚的转化中,探究了-OH和-OCH3取代基对加氢脱氧反应的影响。