酶类催化剂的设计一直是化学家们梦寐以求的目标，但由于复杂底物催化基团精确定位的多功能化活性位点的构建所面临的挑战而难以实现。纤维素水解是生物质利用的关键步骤，需要多种酶协同工作，以克服水解难降解底物的困难。我们在此报告通过共价分子印迹和印迹位点的战略性后修饰构建这些酶的合成版本的方法。合成的催化剂将纤维素链在多个位置内溶或从非还原端外溶，每次通过一个或三个葡萄糖单位，全部使用天然纤维素酶中发现的二羧酸基序。通过模拟内纤维素酶、外纤维素酶和β-葡萄糖苷酶，合成的催化剂以协同的方式水解纤维素，在pH值6.5的缓冲液中，在90°C下的活性是pH值5和37°C下黑曲霉纤维素酶的两倍多，是商业纤维素酶共混物(来自Novozyme)的44%。合成的催化剂作为交联聚合物纳米颗粒，在90℃下加热3天后活性变化不大，可重复使用，10次反应后活性仍保持76%。

木质纤维素生物质的还原催化分馏(RCF)已成为一种主要的生物精炼策略。本文提出了一种由金属-有机骨架(HKUST-1)衍生而来的铜基催化剂(CuO/C)，该催化剂对木屑的RCF具有较强的催化性能，通过C - O键断裂可获得高收率的丙基和丙醇端链单体酚(在软木中为15.5% wt %，在硬木中为46.7% wt %)。一系列针叶树β-O-4模型及其氘化类似物表明，CuO/C和氢的协同作用可以有效地裂解芳醚键。结果表明:木质素醇解导致β-O-4′单元部分α-OH醚化，促进C_α- OMe和C_β- O的C - O键断裂，松柏醇在CuO/C催化剂上加氢生成丙醇类酚类化合物。当β-O-4 '基序的α-和γ-OH都被甲基化时，丙烯醚经C-O键(C_α-OMe和C_β-O)断裂，C_γ-OMe裂解，丙烯酚加氢，得到对丙基酚。我们认为，这项工作可能为开发具有高反应性和选择性木质素稳定化的非贵金属催化剂铺平道路。

开发集可再生原料、优异的力学性能和优异的耐候性于一体的柔性导电弹性体具有重大的意义和挑战。本文报道了一种新型的无液纤维素源离子导电弹性体的制备方法，该弹性体成功地应用于可穿戴传感器和摩擦电纳米发电机(TENG)中。该策略通过可聚合的深共晶溶剂原位聚合制备了具有物理和化学双交联网络的离子导电弹性体。双交联网络的构建提高了2倍以上的机械强度和韧性，纤维素有助于形成致密的氢键交联网络，提高了可回收性、抗冻性和耐溶剂性能。得益于这些特性，离子导电弹性体成功地应用于可穿戴传感器和用于监测人体运动的TENG，并在收集机械能转换为稳定的电能输出，以照亮LED，为电容器充电，并为电子表提供动力。离子导电弹性体即使在回收、有机溶剂浸泡或低温/高温下也能保持可靠的传感和能量收集性能。这项工作为制造适合恶劣环境的可持续的、多功能的柔性电子产品铺平了道路。

对不同Ru纳米颗粒(NP)尺寸(0.9 ~ 2.7 nm)的Ru/CNF催化剂在甘油连续超临界水气化(SCWG)中的性能进行了评价。结果表明，钌的结构灵敏度较高，小于1.2 nm的钌NPs具有较高的初始翻转频率(TOF)。失活主要通过以下两种方式发生: 1)结焦，这在低钌表面密度的情况下更容易发生，且仅限于纳米层; 2)烧结，这导致最终的NP尺寸从2到3纳米不等，与催化剂负载无关(1到30 wt% Ru)。TOF与表面Ru原子密度之间存在相关性，最佳的表面密度(0.4-0.7 atom_{Ru, sfc}nm⁻²)可导致较高的初始和良好的稳态TOFs，从而通过延迟结焦形成延长寿命。CNF作为一种支撑，可以实现高性能的高金属负载，这有助于减少高压容器的体积，从而降低SCWG工厂的成本，使该技术更具吸引力。

多相沸石/沸型催化剂在通过醛醇缩合反应将可再生生物质衍生化学品转化为运输燃料方面具有吸引力，这为提高碳数提供了一种简单的策略。本研究将Zr掺杂磷酸铝(ZrAPO-5)应用于从生物质衍生糠醛(FF)和环己酮(CH)中高效合成柴油和航空燃料C11、C12和C16中间体。在APO-5框架中加入Zr有利于FF和CH的C=O基团的吸附，形成更多更强的酸碱位点，共同催化醛醇缩合，提高产物收率。ZrAPO-5 (Zr/Al = 0.20)在适当的反应条件下，FF和CH的交叉醛缩缩合反应可得79.3%的单醛缩缩合产物C11和80.7%的双醛缩缩合产物C16, CH的自醛缩缩合反应可得83.3%的C12。此外，该催化体系在替代羰基化合物的醛缩缩合反应中也表现出良好到极好的其他增值化学品的产率。

线性α-烯烃(LAOs)，如1-庚烯和1-辛烯在石油化工行业有很高的需求。对环境和资源消耗的日益关注，提高了利用可持续资源生产LAOs的新技术的重要性。我们首次报道了利用RuSn/SiO2和Al2O3双床催化剂体系直接从生物质辛酸中生产1-辛烯。在该催化剂体系中，催化剂床结构和反应温度分布是控制1-辛烯收率和纯度的关键因素。通过对双床催化剂体系的优化，获得了69.4%的1-辛烯收率和83.9%的纯度。基于实验结果，建立了模拟模型，分析了新催化过程的质量流量和能量效率，该催化过程可将283 t / d的辛酸转化为152 t / d的1-辛烯。生命周期评估结果证明，新开发的生物基辛酸生产1-辛烯的双床催化剂系统可能是生产环境可持续的老挝的关键技术，CO2排放量比传统的石油基LAOs低56% (6.51 vs 14.95 kg CO2当量)。

随着石油资源的日益枯竭和人们对环境问题重要性的认识，寻求更新、更安全、更环保的植物油基非异氰酸酯水性聚氨酯成为聚氨酯行业面临的主要挑战之一。本研究以环氧亚麻油为原料制备碳酸亚麻油(CLSO)，并与不同的二胺和亲水性基团进行聚合，制备绿色安全的阳离子、阴离子和非离子型植物油基非异氰酸酯水性聚(羟基聚氨酯)。同时，以芳香二胺、脂肪族二胺和聚醚二胺为扩链剂，对得到的植物油基NIWPUs的性能进行了优化，并进一步评估了所提制备路线的稳健性。结果表明，所有NIWPU分散剂均具有良好的贮存稳定性。NIWPU阳离子膜具有良好的力学性能(最高拉伸性能大于9 MPa，断裂伸长率大于200 %)和抗菌性能(对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌效率在98%以上)。阴离子NIWPU薄膜具有良好的力学性能(最高拉伸性能超过8 MPa，最高断裂伸长率超过300%)和涂覆性能(最高铅笔硬度为7H，最高交叉附着力为5B)，非离子NIWPU薄膜具有可定制的云点。该工艺具有成本低、工艺简单、环保、经济等优点，为植物油制NIWPU开辟了新的生产平台。

纸吸管的机械性能和在水中不可控的变形限制了它们取代塑料吸管的潜力。在本研究中，我们开发了一种简单有效的方法来处理生物质并制作水稳定、坚固、可生物降解的木质纤维素吸管(LCSs)。在硝酸和过氧化氢水溶液中进行化学预处理，活化残余木质素，提高生物量中酚羟基(0.79 mmol/g)和羧基(0.54 mmol/g)的水平，以增强纤维之间的粘附性。采用机械处理对纤维进行细化和分枝，使纤维看起来像粗主干和细分枝。用含有粗主干纤维、细分支纤维和活性残余木质素的纤维制成的湿纸进行轧制。残余的木质素和细小的分枝纤维填补了相邻粗大的树干纤维之间的空隙，形成致密的结构。在后续的热处理过程中，残余木质素软化并渗透到相邻纤维之间的缝隙中，作为多酚粘结剂提高了LCSs的机械强度和耐水性。LCSs表现出优异的抗拉强度(127 MPa)、抗弯强度(62 MPa)和超过150天的持久水稳定性。LCSs是安全的，完全可生物降解的，是塑料吸管的可持续替代品。

三元低共熔溶剂(DESs)正受到越来越多的关注，作为一种廉价的绿色替代介质，用于木质纤维素生物质的加工。例如，氯化胆碱(ChCl)、乙二醇(EG)和草酸(OA)的混合物最近被用来将木质纤维素生物质分馏成其主要成分。有趣的是，在这一过程中，回收的木质素通过加入EG进行结构修饰，改变了其溶解度，从而需要不同的木质素回收策略。这为深入研究酸性DES体系对木质素结构的影响提供了一个极好的起点。特别是很难在有机溶剂中完全溶解的原生类残留酶木质素(REL)特别适合这项任务。这里使用三元DES，由ChCl/EG与OA或三氟甲磺酸(HOTf)作为第三组分组成。结果表明，两种溶剂体系都能使EG掺入到REL中，而在相同的改性水平下，HOTf体系的木质素解聚程度较低，因为它在较低的温度(25-30℃)下已经诱导了改性。两种酸性DES体系处理典型酸性沉淀的回收率都很低。对THF和DCM提取物的分析表明，水相产物包括小的EG修饰木质素碎片和木质素芳醚键裂解释放的芳香单体。该分析详细说明了可能出现的其他产品的类型，以及这些产品在分馏过程中的最终位置。这些结果表明，在醇存在的情况下，用酸性DES处理木质素会导致低分子量和高分子量的产物，这些产物不能通过典型的沉淀法有效回收。