玉米芯生物质温和酸法批量转化制糠醛：推动循环生物能源与全球研究趋势

本综述系统探讨了玉米芯生物质在温和条件下（150°C, 4 bar, 30 min）通过低浓度硫酸（1-3% H2SO4）催化转化为糠醛（furfural）的可行性，最高产率达1.524%（干基），并采用HPLC、FTIR、SEM、GC-MS等多技术手段验证产物。研究契合循环生物经济（circular bioeconomy）目标，为农业废弃物增值利用和分散式生物精炼（decentralized biorefineries）提供了低能耗、可扩展的工艺方案，同时通过文献计量分析（VOSviewer）揭示了绿色溶剂、催化剂回收等未来研究方向。

　　

¹Highlight²

³Materials and chemicals⁴

玉米芯生物质源自印度尼西亚西爪哇地区的采收后农业残留物。原料经过洗涤、风干并密封储存。采用分析纯硫酸（98%，Sigma-Aldrich）作为酸催化剂，分析纯甲苯作为萃取溶剂，所有反应和稀释步骤均使用蒸馏水。高效液相色谱（HPLC）分析使用99%糠醛标准品（Sigma-Aldrich）进行校准。

所有实验均进行三次重复。

⁵Feedstock Characterization and furfural formation Mechanism⁶

玉米芯生物质经研磨过100目筛以提高比表面积并增强酸-生物质相互作用。原料含水量调节至8.8%，低于高效水解推荐的10%阈值。这些预处理措施遵循既定优化方案，有效提升了木聚糖（xylan）的可及性。选择玉米芯作为原料源于其高半纤维素含量（约22.4%）及其在印度尼西亚的丰富储量，使其成为可持续生产…

⁷Conclusion⁸

本研究证实了采用低酸浓度、中等温度的批量工艺（3% H₂SO₄, 150°C, 4 bar, 30 min）从玉米芯生物质生产糠醛的可行性，通过木聚糖水解和脱水反应获得了1.524%的产率。尽管产率适中，但该工艺展现了可扩展性和环境效益，符合循环经济目标，实现了废弃物增值并降低了对化石资源的依赖。文献计量分析显示全球对生物质转化的兴趣日益增长，但也突显了诸如…等研究空白。