低共熔溶剂木质素的分离及结构性质研究进展

作为自然界中最丰富的天然可再生芳香类化合物,木质素被认为是生产生物基燃料和化学品的重要原料。工业木质素主要包括碱木质素和木质素磺酸盐,来源于制浆过程。制浆过程中不仅存在操作条件苛刻、能耗大、废水负荷高等问题,而且分离到的工业木质素纯度低、化学结构变化大,影响其后续高值转化利用。为此,需发展温和、清洁、高效的木质素分离技术以降低能耗及减轻污染问题。低共熔溶剂（DES）是一种新兴的绿色溶剂,由氢键供体和氢键受体以一定的摩尔比混合,并通过氢键作用形成的熔点低于其原组分的共晶混合物,具有易合成、稳定性强、生物相容性好、选择性强、可回收利用等优点。近年来DES被广泛应用于木质素的清洁高效分离研究,不同种类的DES对木质素的分离能力有较大差距。一般来说,羧酸类DES对木质素的分离能力较强,而酰胺类DES则相对较差。DES分离的木质素具有纯度高、分子量小、多分散性小的特点,与工业木质素相比具有一定的应用潜力。本文以DES对木质素的分离效率为主线,总结了常见的DES种类,分别阐述了DES组成、反应温度、时间、固液比对木质素分离效率及其结构性质的影响,介绍了DES的回收利用。并针对DES分离木质素过程中存在的问题,从DES筛选、辅助手段及反应条件优化、DES回收利用等研究方面提出了展望,以期为木质素清洁高效分离及其高值化利用提供有益参考。