在不同条件下使用低成本的N,N,N-二甲基丁硫酸离子液的OPEFB预处理
S M Shahrul Nizan Shikh Zahari1,2, Yichen Liu3,4, Putian Yao3
1Department of Chemical Engineering, Faculty of Engineering, South Kensington Campus, Imperial College London, London, SW72AZ, UK. shahrul.zahari@usim.edu.my.
Scientific reports
|December 15, 2023
概括
优化油棕空果束 (OPEFB) 用[DMBA][HSO4]离子液进行预处理,可增强红素回收和葡萄糖产量. 然而,过度的严重性会导致纤维素降解和木质素凝结.
科学领域:
- 生物质预处理 生物质预处理
- 离子液体是一种离子液体.
- 绿色化学 绿色化学
背景情况:
- 棕油空果束 (OPEFB) 是一个在热带地区丰富的纤维素生物质.
- 有效的预处理对于释放OPEFB在生物燃料和生物化学生产中的潜力至关重要.
- 离子液体是生物质预处理的有希望的替代品,因为它们具有可调节的特性.
研究的目的:
- 研究温度和时间对使用N,N,N-二甲基丁硫酸 ([DMBA][HSO4]) 离子液的OPEFB预处理的影响.
- 为了优化条件,在酶化水解过程中增强素回收和葡萄糖释放.
- 分析预处理严重程度对素结构和分子量的影响.
主要方法:
- 使用[DMBA][HSO4]离子液体和20%重量%的水进行OPEFB的预处理.
- 不同的预处理温度 (120,150,170°C) 和时间 (0.5,1,2小时).
- 评估木质素的回收,纸的纯度,通过酶解水解的葡萄糖产量,以及木质素的分子量分布.
主要成果:
- 升高的温度和更长的预处理时间通常会改善红素回收和葡萄糖产量.
- 在最佳条件下,可以提高纤维的纯度,用于酶性水解.
- 过度的严重性 (170°C与长时间) 导致纤维素降解和伪素的形成,减少葡萄糖的释放.
- 随着重度的增加,氨酸脱聚和凝结,分子量 (Mn,Mw) 和多分散性 (Đ) 的降低.
结论:
- [DMBA][HSO4]离子液在OPEFB预处理中是有效的,平衡着木质素回收和纤维素的可访问性.
- 必须仔细控制预处理的严重程度,以避免纤维素降解和不必要的素修饰.
- 了解红素变化是有效利用预处理生物质用于生物提炼应用的关键.
