深度共熔溶剂预处理对木质纤维素生物质作用机制的研究进展

深度共熔溶剂（DES）是一类可再生、对环境友好的新型混合溶剂体系,用于预处理木质纤维素生物质可有效去除半纤维素及木质素组分,并可保留较为完整的纤维素组分。本文综述DES预处理对木质纤维素生物质作用机制的研究进展。通常情况下,大部分DES对纤维素溶解性较差,但可改变纤维素的外貌形态;一些酸性DES对半纤维素具有良好的溶解性能;碱性DES及部分酸性DES对木质素具有优异的溶解性能,在预处理过程中木质素的结构发生解聚或缩合反应;三元DES体系在木质素提取、分离及回收等方面均展现出更多优势。DES对木质素的去除效果及作用机制受DES的构成、摩尔比、生物质类型及预处理条件如温度等多种因素的影响。理解DES在木质纤维素生物质预处理中结构与功能的关系,研究DES在预处理过程中对木质素及半纤维素去除的作用机制,有助于合理设计新的DES体系并为实现生物质三大组分的高效分离及转化奠定理论基础与技术指导。     

木质纤维生物质预处理技术研究进展

木质纤维生物质是全球储量最为丰富的低碳可再生资源,可用于清洁能源的生产和高附加值化工产品的开发,具有极大的开发利用潜力和广阔的应用前景。木质纤维生物质各组分之间通过共价和非共价键结合形成致密的结构,阻碍了酶对木质纤维素的降解。有效的预处理工艺可去除木质纤维素难降解组分,提高游离糖的产率,实现增值产品的可持续生产。综述了不同预处理工艺的作用原理以及半纤维素和木质素的去除效果,总结归纳了不同预处理的主要优缺点,对不同的预处理转化过程进行了分析和综合评价,同时分析了预处理工艺未来面临的挑战和发展趋势,以期为实现木质纤维生物质中各组分的高效分级利用提供理论方案。     

低共熔溶剂对甘草渣的预处理研究

以甘草渣为研究对象,9种氯化胆碱为氢键供体的低共熔溶剂（DES）作为溶剂,对甘草渣进行预处理,研究不同反应温度与反应时间对甘草渣理化特性的影响。醇类DES中,乙二醇/氯化胆碱的预处理效果最好,在150 ℃,1 h条件下最大木质素脱除率为38.33%。酸类DES中,乳酸/氯化胆碱在100 ℃,1 h处理条件下木质素脱除率最高为40.87%,纤维素保留率高达95.28%。碱类DES中,乙醇胺/氯化胆碱在4 h,150 ℃处理条件下木质素脱除率最大为73.02%。物理表征结果说明,DES可破坏纤维素分子内氢键,断开碳水化合物与木质素的酯键,使纤维素可及表面积增大,有利于后续利用。     

低共熔溶剂在木质纤维素预处理促进酶水解效率的研究进展

低共熔溶剂作为一种环境友好的新型溶剂,可高效去除木质纤维素中的木质素,同时保留大部分纤维素。此外,低共熔溶剂具有制备简单、无毒性和可循环使用等特点,在木质纤维素生物炼制生产燃料和化学品方面具有较大的工业化应用潜力。本文详细介绍了低共熔溶剂的种类和性质,总结了低共熔溶剂种类和反应条件对纤维素、半纤维素和木质素三组分物理化学结构的影响,并讨论了其对酶水解反应的促进机制。最后根据低共熔溶剂预处理存在的问题,提出基于木质纤维素结构特征和相应的预处理目的,对低共熔溶剂进行理性设计和循环利用,以实现木质纤维素低成本预处理和全组分高值化利用的思路。     

氯化胆碱/对香豆酸低共熔溶剂预处理中药渣提高木质素脱出率的研究

考察不同有机溶剂添加条件下,ChCl/PCA对中药渣合欢皮预处理效果的影响.以物质的量之比1:1合成ChCl/PCA的低共熔溶剂中加入质量分数为10％的甲酸,在固液比1:10、160℃条件下反应3 h时,原料损失率为59.57％,木质素、半纤维素、纤维素的脱出率分别为59.11％、100％和37.13％,高于单纯甲酸及...     

木质纤维素生物质生产乙醇的预处理技术

木质纤维素生物质经过预处理后，原料的内孔面积增大，纤维素的结晶性降低，并且半纤维素和木质素被去除．预处理后的生物质容易进行酶水解生产燃料乙醇。总结了近些年来的预处理技术，如物理法、化学法和生物法。     

生物质与废塑料共热解的研究进展

文章介绍了国内外生物质热解、废塑料热解以及生物质与废塑料共热解的发展现状与趋势,概述了我国生物质能源与废塑料共热解的潜力。对生物质和废塑料共热解进行了展望,并指出了生物质和废塑料共热解研究的发展战略。     

纤维素燃料乙醇预处理技术研究进展

木质纤维素类生物质可经过预处理-酶水解-发酵等过程转化为纤维素燃料乙醇,其不仅是粮食乙醇的有益补充,还是未来生物燃料发展的主要方向。预处理是制备纤维素燃料乙醇的关键步骤,预处理可以破坏木质纤维素原料的致密结构,提高底物与纤维素酶之间的可及性,从而提高后续的酶解和发酵效率。目前,预处理技术主要包括物理法、生物法、化学法和物理化学法。文章主要对碱法、酸法等重要的化学预处理方法进行了论述,对近年来新开发的有机溶剂和离子液体溶剂体系预处理的研究进行了重点分析,其中有机溶剂体系具有对设备腐蚀较小的优点,离子液体溶剂体系具有热稳定性和化学稳定性高的优点。目前,二者是生物质预处理技术的研究热点。     

AdvanceBio公司可提供生物质预处理装置

AdvanceBio公司目前正在扩大其产品生产线,包括一套试验系统,用于预处理下一代纤维素乙醇和可再生化学品工业的生物质原料。AdvanceBio公司负责人DaleMonceaux说,试验反应器系统是按照研究人员的构思设计的。下一代微生物、酶制剂、原料和农作物的研发和生产集团是我们的目标客户。     

煤与生物质共热解工艺的研究进展

热解是将固态原料转化为液体燃料、可燃气和焦的重要途径,是实现生物质资源清洁、高效利用的重要技术。将生物质与煤混合共热解是生物质资源利用的重要方法,两者混合热解不仅有助于降低CO_2的排放量,还能有效地解决能源短缺和环境污染带来的问题。文章综述了煤与生物质共热解技术的研究进展,系统地介绍了共热解过程中煤与生物质的相互作用以及热解温度、混合比例、滞留时间、升温速率、矿物质成分、物料粒径和热解反应器类型等因素对热解过程的影响,并对煤与生物质共热解技术的发展前景进行了展望。     

低共熔溶剂在生物转化中的应用

低共熔溶剂(DES)已被证明是传统有机溶剂以及离子液体的良好替代溶剂,具有低熔点、低挥发性、合成简单、易回收、成本低等特点.本文介绍了DES的生物毒性和生物降解性,综述了DES在生物催化和微生物转化方面的研究进展,简单讨论了DES在酶促反应中的作用机理,为新型DES的设计提供参考,并对DES在生物转化方面的工作做出了展...     

生物质燃料再燃研究进展

1前言生物质能,是指利用自然界的植物、粪便以及城乡有机废物转化成的能源[1]。生物质能是一种可再生能源,是植物通过光合作用将太阳能转变为化学能而储存在生物质内部的能量[2]。与煤相比较[3],生物质燃料具有C、N、S、Cl含量低,O含量高,挥发份含量高,热值低,易着火,燃烧生成C     

生物质基碳水化合物催化转化制备乳酸的研究进展

生物质基碳水化合物（纤维素、淀粉、葡萄糖、果糖等）是自然界最丰富的可再生资源,将其用于生产人类生存所必需的有机化学品是当前的一个重要研究方向。其中,将生物质催化转化为乳酸及其衍生化学品是生物质高值利用的途径之一,并在近年的研究中取得了显著进展。本文对生物质基糖类催化转化制备乳酸进行了详细的总结和评述,着重分析了葡萄糖转化为乳酸的转化过程及催化剂研究,讨论了葡萄糖异构化及果糖逆醛醇反应的催化剂机理,并对今后该领域的研究前景进行了展望。     

我国生物质能利用现状与展望

生物质能是重要的可再生能源资源,具有广阔的开发利用前景。介绍了我国生物质能的发展现状,包括固态生物质燃料、液态生物质燃料（燃料乙醇、生物柴油）、气态生物质燃料的开发利用和技术进展。对我国发展生物质能提出了建议,包括生物质能原料的利用和开发,生物质能开发利用的路线与技术,以及开展国际合作与交流,引进吸收国外先进的技术和设备等。     

我国生物质直燃发电问题探讨

针对生物质直燃电厂可否大规模发展的问题,对比了秸秆综合利用途径效益及消化能力,得出生物质直燃发电是我国现阶段最具现实意义的秸秆资源化利用技术。通过分析现有生物质直燃电厂存在的问题,获得了直燃电厂利用秸秆资源的关键在于直燃机组参数、容量、布局均要基于辐射区内秸秆冗余量来规划,同时政府在电价上要给予一定的配套支持。     

Energetic and Environmental Optimization of the Biomass Using

Biomass energy conversion can be done in several ways-combustion, gasification, pyrolysis or anaerobic fermentation （biogas production）. Each of these technologies has certain advantages and disadvantages from the point of view of energy generation for final consumption. In parallel, each of them has certain environmental impact in terms of emissions. The proposed EU directive prefers utilization of primary energy sources by application of highly efficient co-generation. Such change in assessment of energy effectiveness also means a completely new approach in assessment of current technologies. This report presents a guide for optimization of biomass energy conversion technologies assuming application of this new condition and minimal environmental impact. Specific values of emissions from particular technologies are used for the evaluation.