木質(zhì)素（英語(yǔ)：Lignin）是一種廣泛存在于植物體中的無(wú)定形的、分子結(jié)構(gòu)中含有氧代苯丙醇或其衍生物結(jié)構(gòu)單元的芳香性高聚物。植物的木質(zhì)部（一種負(fù)責(zé)運(yùn)水和礦物質(zhì)的構(gòu)造）含有大量木質(zhì)素，使木質(zhì)部維持極高的硬度以承拓整株植物的重量。
木質(zhì)素是三種苯丙烷單元通過(guò)醚鍵和碳碳鍵相互連接形成的具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的生物高分子 ，存在于木質(zhì)組織中，主要作用是通過(guò)形成交織網(wǎng)來(lái)硬化細(xì)胞壁，為次生壁主要成分。木質(zhì)素主要位于纖維素纖維之間， 起抗壓作用。
在木本植物中，木質(zhì)素占25%，是世界上第二位最豐富的有機(jī)物（纖維素是位）。由于自然界中木質(zhì)素與纖維素、半纖維素等往往相互連接，形成木質(zhì)素-碳水化合物復(fù)合體（Lignin-Carbohydrate Complex），故目前沒(méi)有辦法分離得到結(jié)構(gòu)完全不受破壞的原本木質(zhì)素。
用途
隨著人類對(duì)環(huán)境污染和資源危機(jī)等問(wèn)題的認(rèn)識(shí)不斷深入，天然高分子所具有的可再生、可降解等性質(zhì)日益受到重視。為了能打造一個(gè)可再生的碳循環(huán)系統(tǒng)，作為植物重要組成部分的木質(zhì)纖維素，就被視為化石燃料的替代品。
木質(zhì)纖維素常見(jiàn)于草、木材、秸稈秸稈及由其產(chǎn)生的固體廢棄物，主要由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素三種成分組成。其中前兩者占50-70%且結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，分解纖維素和半纖維素可以得到葡萄糖和木糖，然后可再通過(guò)生物發(fā)酵或者化工催化的方式轉(zhuǎn)化為燃料乙醇、汽油、二醇等。剩下15-30%則是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的木質(zhì)素。它是由三種單體聚合而成的天然高分子，這三種單體含有9個(gè)碳原子，非常適合作為汽油替代品；同時(shí)因?yàn)樗鼈兙哂蟹枷阕寤衔锏慕Y(jié)構(gòu)，又可用于替代苯酚生產(chǎn)大宗化工產(chǎn)品，例如酚醛樹(shù)脂等。
木質(zhì)素用處廣泛，前途光明，但是難就難在如何有效分解木質(zhì)素。在植物中，木質(zhì)素單體以多種形式聚合成木質(zhì)素，再像膠黏劑一樣將纖維素粘合起來(lái)，給予植物一定的機(jī)械強(qiáng)度和抵御外界環(huán)境侵襲的能力。其中一種碳碳聚合方式，使得木質(zhì)素結(jié)構(gòu)非常堅(jiān)固，在分解時(shí)難以被破壞。這不僅影響人們對(duì)木質(zhì)素進(jìn)行分離提取，也嚴(yán)重影響木質(zhì)素分解產(chǎn)物的產(chǎn)量。木質(zhì)素的分子結(jié)構(gòu)中存在著芳香基、酚羥基、醇羥基、碳基共扼雙鍵等活性基團(tuán)，因此可以進(jìn)行氧化、還原、水解、醇解、酸解甲氧基、羧基、光解、酞化、磺化、烷基化、鹵化、硝化、縮聚或接枝共聚等許多化學(xué)反應(yīng)。簡(jiǎn)單一句話總結(jié)就是，分子太復(fù)雜，反應(yīng)太多變，很難搞出想要的產(chǎn)物。
ECCL
一般通過(guò)非常規(guī)方法，如催化轉(zhuǎn)移氫化，機(jī)械催化和溶劑設(shè)計(jì)，對(duì)木質(zhì)素和纖維素的催化增值進(jìn)行高風(fēng)險(xiǎn)/高收益的研究。這個(gè)研究是通過(guò)木質(zhì)素的早期催化轉(zhuǎn)化（ECCL）解構(gòu)木質(zhì)纖維素生物質(zhì)，稱為“木質(zhì)素”方法。 ECCL構(gòu)成了一個(gè)新興的多學(xué)科研究領(lǐng)域，旨在限度地利用廢木質(zhì)纖維素材料（例如作物殘留物）的價(jià)值。它涉及在一鍋法中同時(shí)提取和催化轉(zhuǎn)化從植物生物質(zhì)中釋放的木質(zhì)素片段。以這種方式，ECCL受益于木質(zhì)素低聚物的固有高反應(yīng)性，導(dǎo)致進(jìn)一步解聚（通過(guò)醚鍵的氫解），并且最重要的是，通過(guò)中間體的鈍化（通過(guò)醛和酮基團(tuán)的加氫脫氧），從而保護(hù)木質(zhì)素片段不僅來(lái)自再凝結(jié)而且還沉積在纖維素纖維上。簡(jiǎn)而言之，這種新方法使單芳烴產(chǎn)品（> 60％）和高脫木素紙漿的產(chǎn)率高，可以充分利用木質(zhì)纖維素。
原創(chuàng)：湯先森77