深度共熔溶剂分离生物质资源提取纤维素的研究进展
2020-04-25鲁俊良郞金燕杨鸿燕
中国造纸学报 2020年1期
关键词:研究
鲁俊良 郞金燕 杨鸿燕 张 恒 ,2,3,*
(1. 青岛科技大学海洋科学与生物工程学院,山东青岛,266042;2. 浙江大学生物质化工教育部重点实验室,浙江杭州,310027;3. 山东省生物化学工程重点实验室,山东青岛,266042)
在自然界中,纤维素是一种分布广泛、含量丰富的天然高分子多糖,与半纤维素、木质素共同存在于植物细胞壁中,是植物细胞壁的主要成分。作为一种重要的可再生资源,纤维素应用日益广泛,其提取方法也日渐成熟,主要有碱法、亚硫酸盐法、生物法和溶剂法,它们都能有效将大分子纤维素分离。但与溶剂法相比,碱法和亚硫酸盐法副产物利用率低,小规模生产难以解决污染问题,而生物法又常受温度及微生物自身活性的限制,得率不稳定。因此,采用溶剂法提取纤维素是目前研究较多的生物质资源利用的一种高效方法。
1 溶剂法提取纤维素
溶剂法提取纤维素最早于1931 年由瑞典化学家Kleinert 提出[1],其主要原理是有机溶剂对特定条件下降解的木质素及半纤维素具有溶解作用[2-3]。醇是此法最常用的溶剂,其价格低廉但回收率较低,根据沸点不同,可分为低沸醇(沸点低于100℃)和高沸醇(沸点高于150℃)两大类[4]。起初,研究者仅使用高温乙醇溶液分离纤维素,后期又添加了NaOH作为辅助剂以提高产物性能[5]。之后,Kirci 等[6]引入了亚硫酸盐和蒽醌进行改良。高沸醇对木材原料同样具有良好选择性,且在一定条件下无需添加助剂,其提取的纤维素强度与其他溶剂法相当,还可改善副产物木质素回收利用难的情况[4,7-10]。……
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