Ru和Ni催化劑的制備及其對木質素模型化合物降解反應
木質素是一種複雜的生物聚合物，存在于植物細胞壁中，賦予植物強度和剛度，它是地球上僅次于纖維素的第二大天然聚合物，木質素是植物生物質的重要組成部分，是可再生碳的主要來源。
近年來，木質素作為生物燃料、粘合劑和酚類化合物等化學品和材料的潛在來源受到了廣泛關注。
然而，木質素的複雜結構和異質性使其難以提取或改性，是以，開發高效的木質素降解技術是一個重要的研究領域。
木質素降解的一種方法是催化解聚。催化解聚涉及使用催化劑将木質素聚合物分解成更小、更易于處理的碎片，多相催化劑（如 Ru 和 Ni）的使用已引起人們對木質素催化解聚的關注。
Ru 和 Ni 催化劑的制備涉及幾個步驟，包括催化劑合成、活化和表征，以下部分描述了 Ru 和 Ni 催化劑的制備方法。
钌基催化劑由于其優異的催化活性和選擇性而被廣泛用于木質素解聚，Ru 催化劑的制備涉及幾個步驟，包括催化劑合成、活化和表征。
合成 Ru 催化劑最常用的方法是浸漬法，即用 Ru 前體溶液浸漬載體材料，用于 Ru 催化劑的載體材料通常是氧化物，例如氧化鋁或二氧化矽。
Ru 催化劑的活化涉及使用還原劑（例如氫氣）将 Ru 前體還原為金屬 Ru，還原過程通常在還原氣氛（例如氫氣或氮氣）中在高溫（例如400-500℃）下發生，還原過程對于活化催化劑和提高其活性至關重要。
Ru 催化劑的表征涉及各種技術，例如 X 射線衍射 (XRD)、透射電子顯微鏡 (TEM) 和 X 射線光電子能譜 (XPS)。
XRD 用于确定催化劑的結晶度和晶體結構，TEM 用于可視化催化劑的形态并确定其粒徑。XPS 用于确定催化劑的化學成分及其表面化學。
鎳基催化劑由于其高活性和選擇性也被用于木質素解聚，鎳催化劑的制備涉及幾個步驟，包括催化劑合成、活化和表征。
合成 Ni 催化劑最常用的方法是浸漬法，即用 Ni 前體溶液浸漬載體材料，用于 Ni 催化劑的載體材料通常是氧化物，例如氧化鋁或二氧化矽。
Ni 催化劑的活化涉及使用還原劑（例如氫氣）将 Ni 前體還原為金屬 Ni，還原過程通常在還原氣氛（例如氫氣或氮氣）中在高溫（例如400-500℃）下發生，還原過程對于活化催化劑和提高其活性至關重要。
Ni 催化劑的表征涉及多種技術，例如 X 射線衍射 (XRD)、透射電子顯微鏡 (TEM) 和 X 射線光電子能譜 (XPS)。
XRD 用于确定催化劑的結晶度和晶體結構。TEM 用于可視化催化劑的形态并确定其粒徑，XPS 用于确定催化劑的化學成分及其表面化學。
幾種木質素模型化合物已用于研究木質素的催化解聚，包括愈創木酚、丁香酚和丁香酚，愈創木酚和丁香酚是存在于軟木木質素中的單體單元，而丁香酚是存在于闊葉木木質素中的單體單元。
據報道，基于 Ru 的催化劑可有效降解愈創木酚和丁香酚，例如，Zhang 等人的一項研究報道說，Ru/Al2O3 催化劑在溫和條件下（160°C 和 2 MPa H2）有效地解聚了愈創木酚和丁香酚。
作者報告說，該催化劑選擇性地裂解了木質素模型化合物中存在的 β-O-4 鍵，進而形成了更小的酚類化合物。
據報道，鎳基催化劑也能有效降解木質素模型化合物，例如，Liu 等人的一項研究報道稱，Ni/SiO2 催化劑在溫和條件（150°C 和大氣壓）下有效地解聚了丁香酚。
作者報告說，該催化劑選擇性地裂解了木質素模型化合物中存在的 Cα-Cβ 鍵，進而形成了更小的酚類化合物。
在不同的反應條件下，如不同的溫度、壓力和氫氣流速，也研究了使用 Ru 和 Ni 催化劑催化解聚木質素模型化合物。
例如，歐陽等人的一項研究研究了反應溫度對使用 Ru/C 催化劑催化解聚愈創木酚的影響，作者報告說，較小的酚類化合物的産率随着反應溫度的升高而增加，在 260°C 時獲得最高産率。
同樣，Zhang 等人的一項研究研究了氫氣流速對使用 Ni/C 催化劑催化解聚丁香醇的影響。
作者報告說，較小的酚類化合物的産率随着氫氣流速的增加而增加，在 100 mL/min 的氫氣流速下獲得最高産率。
近年來，由于具有作為可再生化學品和材料來源的潛力，使用 Ru 和 Ni 等多相催化劑對木質素進行催化解聚受到了關注。
Ru 和 Ni 催化劑的制備涉及幾個步驟，包括催化劑合成、活化和表征，浸漬是合成Ru和Ni催化劑最常用的方法，而還原是活化催化劑的必要步驟。
