以两种生物基极性非质子溶剂γ-戊内酯(GVL)和二氢左旋葡萄糖酮(Cyrene),分别与对甲苯磺酸水溶液(TsOH aq)构成耦合体系,对竹粉定向解聚及其酶解过程开展了研究.实验结果表明:质量浓度为75 g/L的TsOH,溶剂体积比为4:1的GVL/TsOH aq体系在130℃预处理毛竹60 min后,半纤维素和木质素分离效率更高,半纤维素分离率(SH)和木质素分离率(SL)分别达到98.5％和98.4％,同时纤维素保留率(RC)为91.5％;而质量浓度为30 g/L的TsOH,溶剂体积比为0.8:1的Cyrene/TsOH aq体系在120℃预处理毛竹60 min后,RC达到87.3％,SH和SL仅为85.5％和79.4％.预处理后固体样品的表征结果表明:竹粉经GVL/TsOH aq预处理后的样品木质纤维致密结构被有效破坏,无定形的半纤维素和木质素绝大部分被分离,结晶度达68.27％,结构更接近于微晶纤维素,同时暴露出更多的游离羟基,有利于后续酶解.而酶解结果进一步证明:GVL/TsOH aq预处理后样品的酶解葡萄糖产率773 mg/g,显著高于Cyrene/TsOH aq预处理后样品(306 mg/g),达到毛竹原料酶解效率的19.3倍.两种溶剂体系均可高效回收利用,其中GVL/TsOH aq体系循环使用3次后,SL仍达90.3％以上,SH不低于91.3％,RC不低于91.5％,能回收94.8％的溶剂.

毛竹;γ-戊内酯;二氢左旋葡萄糖酮;对甲苯磺酸;预处理

尹小燕;蔡婷婷;刘超;蒋剑春;王奎

中国林业科学研究院 林产化学工业研究所,生物质化学利用国家工程实验室,国家林业和草原局林产化学工程重点实验室,江苏省生物质能源与材料重点实验室,江苏 南京210042;南京林业大学 江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心,江苏 南京210037

林产化学与工业

[1]尹小燕;蔡婷婷;刘超;蒋剑春;王奎-.生物基极性非质子溶剂/对甲苯磺酸耦合体系中竹粉定向解聚研究)[J].林产化学与工业,2022(01):1-9

二氢左旋葡萄糖酮,Cyrene

生物基,基极,极性非质子溶剂,对甲苯磺酸,耦合体系,竹粉,解聚,内酯,GVL,水溶液,TsOH,aq,体积比,毛竹,半纤维素,木质素分离,分离效率,分离率,SH,SL,保留率,RC,木质纤维,无定形,绝大部分,结晶度,微晶纤维素,解结,酶解效率,溶剂体系,高效回收,回收利用,循环使用

0.218085