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。     

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。     

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。     

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...     

中药渣固废的碳酸钾催化热解特性与产物分布规律

以木本中药渣为原料,采用浸渍法负载不同含量K₂CO₃催化剂;通过热重实验,分析中药渣催化热解特性和热解特征参数,并采用Starink法进行动力学分析,计算催化热解反应的表观活化能;使用固定床热解炉,优化催化热解反应条件,考察不同K₂CO₃负载量对热解产物分布的影响规律。热重结果表明,K₂CO₃能显著降低中药渣的初始热解温度和最大热解温度,从而降低热解快速失重段的反应活化能;且K₂CO₃负载量越大,催化热解效果越好。热解实验证实：K₂CO₃含量为中药渣催化热解反应的最主要影响因素,它可加速生物基大分子的低温解聚和热解中间产物的催化裂解,既可降低热解油产率,又能大幅提升H₂、CO和C₂H₆等小分子低碳烃气体的产率,且有利于提高热解气的H₂/CO比例。     

四氢糠醇-稀酸体系预处理杂交狼尾草的试验研究

以杂交狼尾草为研究对象,采用四氢糠醇-硫酸体系在常压较低温度下进行预处理研究,优化该预处理体系得到最佳预处理条件为0.1 mol/L硫酸、反应温度120℃、反应时间2 h、固液比为1∶12,在此条件下残渣中纤维素、半纤维素的保留率分别为86.17%、9.01%,木质素脱除率为98.16%;对预处理残渣进行酶解,72 h时酶解率可达99.01%,比未处理原料的酶解率高2.6倍。通过使用扫描电镜、X射线衍射、红外光谱、热重分析等方法对预处理后残渣及原料的组成及结构进行分析测试,表明四氢糠醇-硫酸预处理能有效脱除木质素及半纤维素,破坏平整的原料表面结构,提高原料的酶解率。