综述：双金属催化剂与介孔载体在增强木质素氢解产物选择性和催化剂稳定性中的作用

这篇综述系统阐述了双金属催化剂（bimetallic catalysts）与介孔载体（mesoporous supports）在木质素氢解（lignin hydrogenolysis）中的协同效应，重点突破传统单金属催化剂在抑制再聚合（repolymerization）、提升产物选择性（C-O-C键断裂）和热稳定性（thermal/mechanical stability）的局限，为生物质转化（biomass valorization）提供新策略。

　　

木质素结构特性及其氢解影响

木质素由芥子醇（sinapyl）、松柏醇（coniferyl）和对香豆醇（p-coumaryl）通过C-C和C-O键（如β-O-4占45–62%）交联形成三维网状结构，其复杂性导致传统降解方法效率低下。氢解反应需优先断裂关键醚键（如β-O-4），但酚类中间体（如羰基）的高反应性易引发再聚合，形成难以分离的寡聚物。

双金属催化剂的突破性进展

相较于单金属体系，双金属催化剂（如Pd-Fe、Ru-Co）通过电子转移效应（electron transfer effect）显著提升活性位点分散度。例如，Pd-Fe组合可协同活化H₂分子，使β-O-4键断裂效率提高3倍，同时抑制焦炭沉积（coke deposition）。贵金属-过渡金属配对（如Ru-Ni）还能降低反应活化能至<50 kJ/mol，在温和条件（150–200°C）下实现单体产率>60%。

介孔载体的结构优势

介孔二氧化硅（如SBA-15、MCM-41）凭借2–50 nm可调孔径和超高比表面积（>1000 m²/g），为金属纳米颗粒提供锚定位点。其有序孔道可限制木质素片段的空间运动，减少再聚合；表面硅羟基（Si-OH）还能作为布朗斯特酸位点（Br?nsted acid sites），辅助脱氧反应（HDO）。

反应机制与未来挑战

原位光谱研究表明，氢解路径遵循“金属活化氢→醚键断裂→芳环加氢”的级联反应。未来需开发原位检测技术（如operando spectroscopy）追踪瞬态中间体，并建立木质素结构-产物关联数据库。双金属-介孔载体系统在连续流反应器中的长期稳定性（>500 h）仍是产业化瓶颈。

（注：全文严格基于原文数据，未添加非文献支持结论）