在盐水合物/有机溶剂双相系统中,玉米茎转化为葡萄糖和furfural的一步转化
Yu Li1, Li-Li Sun1, De-Ming Cao1
1Beijing Key Laboratory of Lignocellulosic Chemistry, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China.
Bioresource technology
|July 19, 2023
概括
本研究提出了一种有效的方法,用于将玉米茎转化为葡萄糖和furfural,使用化盐水合物 (MSH) 和有机溶剂系统. 优化过程从生物质中产生大量有价值的化学物质,证明了有前途的生物炼油技术.
科学领域:
- 生物质转化和生物质价值化
- 绿色化学 绿色化学
- 生物炼油技术 生物炼油技术
背景情况:
- 玉米茎是一种丰富的纤维素生物质资源.
- 生物质成分 (纤维素,半纤维素,素) 的高效转化对生物炼油厂至关重要.
- 开发可持续的生物质加工催化系统是一个持续的挑战.
研究的目的:
- 开发一种有效的双相系统,用于从玉米茎中生产葡萄糖和毛皮素.
- 研究硫酸 (H2SO4) 在盐水合物 (MSH) 和有机溶剂系统中的催化作用.
- 评估与碳水化合物转化并发的素价值化潜力.
主要方法:
- 使用了一种由盐水合物 (LiBr·3H2O) 和有机溶剂 (二甲,DCM) 组成的双相系统.
- 使用硫酸 (H2SO4) 作为纤维素和半纤维素的转化催化剂.
- 优化反应参数,包括MSH:有机溶剂比,催化剂度,温度和时间.
主要成果:
- 在最佳条件下达到58.9%的葡萄糖和72.5%的furfural的高产量 (0.35:10:20 g/mL/mL比率,0.05 mol/L H2SO4,120°C,90分钟).
- 通过β-O-4'链接的裂变,证明了素的显著脱聚合,产生高纯度,低分子量分数.
- 显微镜分析证实了生物质中碳水化合物和素成分的降解.
结论:
- 使用H2SO4的LiBr·3H2O/DCM双相系统对玉米茎的全面利用非常有效.
- 这种方法提供了一个有前途的生物炼油技术,用于从纤维素生物质中生产有价值的化学物质.
- 该方法促进了同时生产葡萄糖,furfural和价值化的宁副产品.
