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亚硫酸氢镁预处理麦秆木质素磺酸盐的性质和应用

2021-05-31刘蕾任继巍刘鑫露郑兆娟李鑫欧阳嘉

林业工程学报 2021年3期

刘蕾,任继巍,刘鑫露,郑兆娟,李鑫,欧阳嘉*

(1. 南京科技职业学院生物与环境学院,南京 210048; 2. 南京林业大学化学工程学院,南京 210037;3. 南京林业大学林学院,南京 210037)

木质纤维原料是一种价廉易得、丰富的可再生资源,可作为发酵制备燃料乙醇的糖类底物来源以及生产多种生物基化学品和化学原料[1]。然而木质纤维原料中仅葡萄糖可作为微生物转化碳源被利用,而木糖生物转化的经济可行性仍面临着巨大的挑战[2]。此外,木质素的综合利用度低,降低了原料的可利用率[3],且木质素分子交联度高,结构复杂,是目前最难认知和利用的天然高分子。因此,木质素的高效利用将成为解决木质纤维原料生物炼制成本效益的关键,木质素基新材料的研究和开发面临着极大的机遇和挑战[4]。

目前,工业木质素绝大部分源于制浆造纸工业的蒸煮废液,随着原料和分离提取工艺不同可分为碱木素、木质素磺酸盐、硫酸盐木质素和酶解木质素[3]。木质素磺酸盐作为一种高分子两亲聚合物是目前应用最广的木质素系产品,其作为造纸工业中亚硫酸盐法的副产品,已被相继开发成水泥减水剂、农药分散剂、表面活性剂等产品[5]。而基于木质纤维原料生物炼制的木质素磺酸盐产品的工业化应用却鲜有研究报道。Huang等[6]提出了一种联产葡萄糖、低聚木糖和木质素磺酸盐的新工艺,利用高温自水解技术处理香枫,预处理废液采用XAD16N树脂从水解液中回收低聚木糖,并对酶水解残渣进行磺甲基化处理制备得到木质素磺酸盐。……

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