基于低共熔溶剂预处理的木质纤维素生物质精炼研究进展

低共熔溶剂(DES)是一种新型的绿色溶剂,具有制备简单、成本低廉、生物相容性好、可循环再生、分子极性强和可设计性等特点,在生物质精炼、催化转化及功能材料构筑等领域展现出良好的应用前景.本文结合DES预处理技术在木质纤维素生物质精炼领域的最新研究报道,重点综述了不同组成和性质的DES采用单独或协同预处理分别对纤维素、半纤...     

低共熔溶剂在木质纤维生物质预处理领域的研究进展

低共熔溶剂(Deep Eutectic Solvents,DESs)由于具有熔点低、溶解性好、制备成本低、绿色无毒、可生物降解和电化学窗口宽等特性而被视为新型绿色溶剂,在木质纤维生物质预处理领域展现出广阔的应用前景.本文综述了 DESs在预处理木质纤维生物质、制备纳米纤维素、高效提取分离木质素与半纤维素领域的研究进展,...     

低共熔溶剂在木质纤维素预处理中的应用

低共熔溶剂(DES)在木质纤维素预处理中已得到了广泛应用,取得了重要的研究进展.本文主要介绍了DES的物理性质及其对木质纤维素的作用机理,综述了DES在木质纤维素预处理领域(木质素的分离,纤维素的纳米分散、衍生化及其溶解,半纤维素降解转化)的应用研究进展,总结并展望DES在木质纤维素预处理应用中面临的机遇和挑战.     

低共熔溶剂选择性溶解木质纤维原料的研究进展

综述了近年来低共熔溶剂(DES)在木质纤维原料预处理过程中选择性溶解木质素、纤维素和半纤维素的相关研究进展,分析了DES类型、组成和处理条件对木质素、半纤维素及纤维素的选择性溶解差异,总结了DES溶解木质纤维原料过程的规律和机理,为高效预处理木质纤维原料的新型绿色DES的理论设计提供依据.     

基于熔盐水合物预处理的木质纤维生物质精炼研究进展

熔盐水合物（molten salt hydrate,MSH）具有易制备、成本低、沸点高、蒸汽压低、环境友好等特点,在木质纤维生物质精炼领域展现出广阔的应用前景。本文主要综述了MSH预处理技术在木质纤维生物质组分分离及高值化利用方面的研究进展,并总结了MSH预处理技术在目前木质纤维生物质精炼研究发展中存在的不足及未来的发展方向,以期为木质纤维生物质的精炼研究提供借鉴。     

低共熔溶剂提取多糖的研究进展

随着中医药事业的发展,对中药有效成分的研究逐渐深入,提取工艺也在不断改善,许多新技术的应用使得有效成分的提取更加高效、更环保,提取率更高。低共熔溶剂是新兴的低毒甚至无毒的提取溶剂,可以应用于中药中多种有效成分的提取。文章对低共熔溶剂的性质和在多糖提取中的应用进行简要阐述,为其在多糖的提取应用上提供参考依据。     

低共熔溶剂预处理制备豆渣纤维素纳米纤丝的研究

采用氯化胆碱-草酸、氨基磺酸-尿素、氯化胆碱-柠檬酸分别经混合加热法制备了3种低共熔溶剂(DES),探讨了不同低共熔溶剂对豆渣纤维素预处理效果的影响。结果表明,3种DES均能够提纯豆渣纤维素,其中氯化胆碱-草酸体系对豆渣提纯纤维素效果最好,综纤维素含量为95.81%,且得到的α-纤维素含量高达92.60%,经高压均质后得到豆渣纤维素纳米纤丝(CNF),其直径为27～30 nm。氯化胆碱-柠檬酸体系和氨基磺酸-尿素体系分别预处理的豆渣经高压均质制备得到的纤维直径在0.1～0.5μm左右,未达到纳米级。     

天然低共熔溶剂用于麦秸预处理的研究

为了拓宽天然低共熔溶剂预处理原料的范围、深入研究预处理机理,考察了5种不同天然低共熔溶剂和预处理条件对麦秸预处理和酶水解效果的影响,并采用傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）、X射线衍射分析仪（XRD）以及扫描电子显微镜（SEM）分析了预处理前后麦秸的化学结构、晶体结构及表面形貌。结果表明,在90℃、12 h的预处理条件下,氯化胆碱∶乳酸（摩尔比为1∶2）可去除49%的木质素和80%的聚木糖;预处理残渣酶水解72 h后,94%的纤维素转化为葡萄糖、70%的聚木糖转化为木糖。氯化胆碱∶乳酸通过切断酯键、醚键去除木质素和聚木糖,以提高酶水解效率。     

深度共熔溶剂分离生物质资源提取纤维素的研究进展

在传统溶剂法提取纤维素的基础上,重点综述了新型深度共熔溶剂法分离生物质资源提取纤维素的研究进展;分析了国内外深度共熔溶剂在节能减排、生物降解、工艺操作方面的应用优势以及其黏度较高、电导率差、与酶相容性不好等缺陷,为进一步深入研究溶剂法提高纤维素和副产物木质素得率提供理论支持,并对其今后研究进行了展望。     

氯化胆碱/乳酸低共熔溶剂预处理对笋壳物化性质及酶解效率的影响

笋壳是竹笋加工过程中的副产物,为解决笋壳生物质的转化利用,其关键的一步是建立一种绿色、高效的提高笋壳酶水解效率的预处理方法。以笋壳为原料,采用不同条件的低共熔溶剂(deep-eutectic solvents, DES)预处理,利用扫描电镜、X-射线衍射及傅里叶红外光谱等手段分析笋壳木质纤维素成分及物化特征的变化,探究DES预处理方法在笋壳样品纤维素酶水解效率方面提升的效果和潜在原因。结果表明,DES预处理后,笋壳样品中纤维素的含量从35.86%上升至48.63%,半纤维素的含量从19.13%下降到15.59%,木质素的含量从28.67%下降到14.82%;DES预处理有效地破坏了笋壳木质纤维素致密的外观形态,并较大程度地减小了笋壳的抗降解屏障。数据表明,DES较大程度地减少笋壳中的木质素和少量的半纤维素,而高度保留了纤维素且DES预处理并未改变笋壳纤维素的晶型结构;笋壳样品的酶水解率从29.24%(未处理)提升至90.43%(110℃,氯化胆碱和乳酸摩尔比为1∶9),比原材料的酶水解率提升了3.1倍。研究显示,氯化胆碱/乳酸在最佳条件中(110℃,摩尔比1∶9)能实现笋壳高效酶解转化...     

低共熔溶剂液相微萃取技术测定5种杀菌剂农药残留分析方法

本文建立了低共熔溶剂液相微萃取高效液相色谱法测定5种杀菌剂(三唑醇、嘧霉胺、三唑酮、烯唑醇、嘧菌环胺)的农药残留分析方法,以苯酚作为氢键给体,氯化胆碱作为氢键受体组合而成的低共熔溶剂作为提取溶剂,THF作为分散剂,形成浑浊小液滴,目标分析物被萃取到微量的DESs相中,经过离心,吸取DESs相进高效液相色谱分析。对影响萃取效率的重要因素进行选择和优化。研究表明,氯化胆碱与苯酚在1:2的比率形成的低共熔溶剂萃取效果最好,同时,在最佳的萃取条件(样品容量为5 mL,DES2为150μL,THF为150μL,超声时间为20 min,离心时间为10 min)下进行添加回收率实验,回收率在73.7%～102.3%之间,相对标准偏差(RSD)为0.7%～7.1%,最小检出限(LOD)0.026～0.052μg/L。为实际检测残留农药提供安全可靠的提取和分离技术,减少有机溶剂的使用对环境及人体健康构成的危害。     

A Review of Lignocellulosic Biomass Pretreatment Technologies

Lignocellulose is the most abundant renewable resource on earth. However, owing to the tightly entangled structural characteristics, it is challenging to convert lignocellulose into bio-based products in the biorefinery process without pretreatment. Pretreatment can destroy the natural resistance structure of lignocellulosic biomass, which is conducive to its downstream enzymatic saccharification and fermentation process. Physical, chemical, and physicochemical pretreatments have been widely conducted for lignocellulosic biomass; several updated approaches and peculiar chemicals have also been proposed for these pretreatment methods in the recent years. Hence, this study comprehensively reviews the novel technologies and chemicals that were applied in the various pretreatments. In addition, the mechanisms, advantages, and disadvantages of the updated pretreatments are discussed to provide a reference for developing new pretreatment methods.     

氨纤维爆破法预处理木质纤维生物质原料

生物质预处理的目的是使紧密的原料组织变得疏松,以增加酶催化作用的表面积。氨纤维爆破(AFEX)是一种应用物理(高温高压)化学(氨水)工艺实现高效处理的方法。木质纤维素经AFEX预处理后,其纤维素结晶度降低,部分半纤维素解聚,木质素部分分解游离,原料表面水解特性增加。AFEX预处理和稀酸预处理相比减少了中和、脱毒等工艺,还可以减少发酵工艺中氮源的添加,因而作为一种新技术越来越受到重视。     

基于乙醇胺的深度共熔溶剂预处理小麦秸秆提高其多糖酶解效率

为了探索基于乙醇胺的深度共熔溶剂预处理生物质的作用机制,本研究以氯化胆碱为氢键受体(HBA),以乙醇胺的化合物为氢键供体(HBD),合成了7种DES对其理化特性进行了测定,对比研究不同DES对小麦秸秆组分和酶解效率的影响.结果表明:30℃下,DES的粘度介于0.04～1.37 Pa·s,导电率0.29～3.57 ms/...     

低共熔溶剂提取天然产物的研究进展

低共熔溶剂(deep eutectic solvent,DES)作为绿色溶剂在天然产物提取方面具有巨大的应用潜力.本文对DES在黄酮类、木质素类、酚类、生物碱类、多糖类、挥发油类等提取中的应用进行综述,以期为DES在天然产物提取方面的应用提供参考.