氧化劑-離子液體體系克服木質(zhì)纖維素結(jié)構(gòu)頑抗性及組分轉(zhuǎn)化.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)社會的飛速發(fā)展，人們對煤炭、石油等化石資源的需求量日益增大，但其存在儲量有限、再生時間長和環(huán)境污染嚴(yán)重等問題，因此迫切需要開發(fā)一種新的可再生可持續(xù)資源。木質(zhì)纖維素作為一種天然高分子材料，產(chǎn)量大，可再生，碳中性，成為化石資源替代品的最佳選擇。離子液體作為新型綠色溶劑，可實現(xiàn)木質(zhì)纖維素的高效轉(zhuǎn)化，本文探究了木質(zhì)纖維素在氧化劑-離子液體反應(yīng)體系中結(jié)構(gòu)及組分的變化，進(jìn)而改善酶水解的效率和生產(chǎn)高附加值化學(xué)品，如5-羥甲基糠醛（HMF），評

2、估該類反應(yīng)體系對克服木質(zhì)纖維素結(jié)構(gòu)頑抗性的性能。
　　首先探究了氧氣-離子液體反應(yīng)體系對木質(zhì)纖維素結(jié)構(gòu)的克服作用。設(shè)計了四種反應(yīng)體系，分別為氧氣-離子液體，氧氣-氫氧化鈉，氧氣-離子液體-氫氧化鈉，氧氣-離子液體-氫氧化鈉-過氧化氫。通過對反應(yīng)前后組分的分析、纖維素結(jié)晶度、木素分子量以及后續(xù)酶水解性能的分析，以及相應(yīng)的液相部分的組分分析，得出最佳反應(yīng)體系為氧氣-氫氧化鈉-離子液體體系的結(jié)論，進(jìn)一步證明了氧氣/離子液體協(xié)同作用，通過

3、木素的氧化降解和離子液體的高度親和力，提高反應(yīng)的體系的傳質(zhì)性能，實現(xiàn)木素的選擇性降解脫除，可有效克服木質(zhì)纖維素的結(jié)構(gòu)頑抗性。
　　然后分別對上述四種反應(yīng)體系所得的液相溶液進(jìn)行高效液相色譜和離子色譜分析，發(fā)現(xiàn)其中葡萄糖酸、HMF、有機(jī)酸和葡萄糖的含量較低。為了更為有效的實現(xiàn)木質(zhì)纖維素組分的直接轉(zhuǎn)化，設(shè)計了吡啶三氧化硫-離子液體體系，在該體系下處理纖維素，接著處理葡萄糖，多產(chǎn)物轉(zhuǎn)化規(guī)律進(jìn)行分析，探討纖維溶解、水解、脫水轉(zhuǎn)化等反應(yīng)特性，