使用基于酸的绿色深层欧特溶剂来分离纤维素基生物质
Pengfei Li1, Cuihua Dong2, Zhiqiang Pang3
1State Key Laboratory of Biobased Material and Green Papermaking, Qilu University of Technology, Shandong Academy of Sciences, Jinan 250353, China; National Energy R&D Research Center for Biorefinery, Department of Chemical Engineering, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China.
International journal of biological macromolecules
|November 2, 2024
概括
一种新型的深度浸泡溶剂 (DES) 系统,使用酸和胆化物高效地分成纤维素. 这种绿色化学方法产生了高纯度的纤维素和红素,使生物炼油厂的可持续运作成为可能.
科学领域:
- 绿色化学 绿色化学
- 生物质的价值化 生物质的价值化
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 有效的纤维素分离对于生物炼油厂的效率至关重要.
- 传统的方法往往涉及恶劣的化学品,并产生污染.
- 开发可持续和高效的预处理方法对于生物质转化至关重要.
研究的目的:
- 开发和应用一种新型的深度浸泡溶剂 (DES) 系统,用于纤维素酸纤维素的分离.
- 评估DES在去除红素和半纤维素的效率,同时保留纤维素.
- 描述回收的纤维素和木质素部分的特性.
主要方法:
- 使用酸 (BA) 和胆化物 (ChCl) 制造一个深度欧阳性溶剂 (DES) 系统.
- 应用DES用于木的纤维素分离.
- 使用GPC,FT-IR,2D-NMR和TGA等技术分析固体残留物 (富含纤维素的不溶性固体,CIS) 和回收的红素.
- 评估纤维素结晶性和制备纳米晶体纤维素.
主要成果:
- Cl-BA DES系统有效地从树中去除了67.8%的红素和91.2%的半纤维素.
- 纤维素回收率很高 (95.8%),结晶度从55.6%增加到68.6%.
- 获得了具有保存结构 (53.01%β-O-4链接) 和低分子量的高纯度红素.
结论:
- 开发的 ChCl-BA DES 是一种低毒性,低污染的系统,用于高效的纤维素酸分离.
- 这种绿色溶剂可以生产高质量的纤维素和素,用于功能性材料和生物炼油应用.
- 该研究强调了基于BA的DES在环境友好和经济可行的生物质转化方面的潜力.
