三元低共熔溶剂快速解离毛竹及提高酶水解得率研究

摘要：

以速生毛竹为原料,采用AlCl3辅助的多元醇基低共熔溶剂(氯化胆碱/1,4-丁二醇/AlCl3)进行预处理,实现毛竹组分温和、快速分离,并借助扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等手段考察低共熔溶剂(DES)预处理对纤维素酶水解的促进机制.研究表明:氯化胆碱/1,4-丁二醇/AlCl3体系可在10～30 min 大量脱除木质素和木聚糖,同时保留绝大部分纤维素;预处理物料纤维素酶水解得率均超过89％,溶解木质素可通过简单方式回收获得高纯度木质素,回收率超过90％.SEM 结果显示,预处理后纤维表面出现明显的断裂和团聚,表明该体系对毛竹纤维的润涨断裂效果较强;XRD 分析表明,经过该DES体系预处理60 min后,纤维素结晶度由原料的59.59％增加至63.28％,而聚合度则由原料的773 显著下降至341.在DES预处理过程中,木质素和半纤维素的大量脱除以及纤维的碎片化显著增加了酶与纤维素的接触,大幅提高了纤维素的糖化得率,且分离的木质素纯度高达96.34％.因此,氯化胆碱/1,4-丁二醇/AlCl3体系是一种快速、高效的预处理体系,可在提高预处理物料纤维素酶解得率的同时分离得到高得率、高纯度的木质素,进一步实现高值化利用.

关键词：毛竹、低共熔溶剂(DES)、快速解离、酶水解、高纯度木质素

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分类号：O636.2(高分子化学（高聚物）)

资助基金：江苏省生物质能源与材料重点实验室基本科研业务费项目JSBEM-S-202203

在线出版日期：2023-10-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：86-92