在玉米中去除红素的第三级深度溶解剂 (T-CuCl2-EG).
Kang Zhao1, Sha-Sha Zhao2, Quan-Wei Liu1
1School of Chemistry and Chemical Engineering, Henan University of Science and Technology, Luoyang, Henan 471023, China.
Journal of biotechnology
|November 9, 2025
概括
一种新的深度浸泡溶剂 (DES) 系统通过微波辅助预处理有效地从玉米中去除红素和半纤维素,为生物炼油厂保存有价值的纤维素.
科学领域:
- 生物质的价值化 生物质的价值化
- 绿色化学 绿色化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 纤维素生物质加工需要选择性素去除,以最大限度地利用纤维素.
- 传统的方法往往与素提取效率和纤维素保存困难.
- 深度浸泡溶剂 (DES) 为生物质预处理提供可调节的性能.
研究的目的:
- 开发和优化一种新型的三元深度浸泡溶剂 (DES),用于从玉米中选择性去除木质素.
- 为了研究易斯酸催化和在DES系统中破坏键的协同效应.
- 为了实现高效的生物质分成与高纤维素保留的生物炼油应用.
主要方法:
- 开发一种包含三乙氨基化物 (T),铜化物 (CuCl2) 和乙烯基醇 (EG) 的三元DES.
- 玉米的微波辅助预处理使用优化的T-CuCl2-EG DES.
- Box-Behnken实验设计,以优化预处理条件 (温度,时间,液体-固体比,催化剂比).
- 使用扫描电子显微镜 (SEM),富里埃变形红外光谱 (FT-IR) 和X射线衍射 (XRD) 进行预处理生物质的表征.
主要成果:
- 最佳的脱 (96.52%) 和半纤维素去除 (94.60%) 实现了94.79%的纤维素保留.
- 优化条件:130°C,40分钟,液体-固体比为13.1,CuCl2/T的摩尔比为0.198.
- SEM,FT-IR和XRD证实了红纤维素基质的破坏以及红/红纤维素的选择性溶解.
- 这种T-CuCl2-EG DES有效地打破了素-碳水化合物复合体中的以太/质键.
结论:
- 新的三元DES系统在从玉米中选择性去除红素和半纤维素方面表现出高效率.
- 用T-CuCl2-EG进行微波辅助预处理为生物质分化提供了可持续和有效的策略.
- 保持纤维素结晶性表明纤维素适用于下游生物炼油工艺.


