低剂量离子液体驱动的玉米的温和和选择性纤维素分解,使用双相共溶剂系统
Yao Zhang1, Qing Zhou2, Guojie Song3
1Key Laboratory of Carbohydrate Chemistry and Biotechnology, Ministry of Education, School of Biotechnology, Jiangnan University, Wuxi 214122, China; Beijing Key Laboratory of Ionic Liquids Clean Process, CAS Key Laboratory of Green Process and Engineering, Institute of Process Engineering, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China.
International journal of biological macromolecules
|March 9, 2025
概括
一个新的双相系统使用离子液体 ([BHEM]mesy) 和醇有效地分离玉米炉. 这种具有成本效益的方法可以改善纤维素回收和木质素去除,从而更好地利用生物质.
科学领域:
- 生物质预处理 生物质预处理
- 绿色化学 绿色化学
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
背景情况:
- 离子液体 (IL) 是有效的纤维素溶剂,但在大规模应用中面临分离,利用和成本方面的挑战.
- 单相IL预处理导致组件混合,阻碍下游加工和经济可行性.
研究的目的:
- 开发一个双相预处理系统,以实现高效的玉米炉粉碎.
- 克服传统单相IL预处理的局限性,专注于成本效益和组件分离.
主要方法:
- 采用了一种双相系统,将原始IL[BHEM]mesy与水性醇结合起来.
- 玉米炉预处理条件被系统优化 (IL度,醇比率,温度,时间).
- 进行了组分分析,酶解水解和量子化学计算.
主要成果:
- 在最佳条件下 (10%IL,60%醇,140°C,60分钟) 产生了91.6%的纤维素残留物,其中高水平的素和半纤维素被去除.
- 双相预处理残留物的酶化水解超过了单元预处理.
- 该系统在水相中实现了70.8%的树脂溶解,在有机相中恢复了82.9%的木质素.
结论:
- 两相IL-pentanol系统提供了一种具有成本效益和效率的方法,用于基纤维素的预处理.
- 这种方法通过改善分离和回收来促进生物质组件的高价值利用.
- 减少IL消耗和提高反应性突出显示了该系统的工业应用潜力.
