助水溶剂应用在生物质精炼领域的研究进展

将助水溶剂体系应用于生物质精炼领域是当今的研究热点之一,助水溶剂可以有效地将木质纤维组分分离,实现产物的高附加值利用,如用助水溶剂处理木质纤维原料生产生物质燃料、化学品、生物基复合材料等。综述了近年来利用助水溶剂体系分离纤维组分以及制备生物乙醇、纳米纤维素、纳米木质素及其他高附加值产品的应用研究。     

p-TsOH对稻草的组分分离动力学及分离产物性质

在当前资源短缺和能源危机问题的背景下,用稻草等非木质纤维素原料制备生物质基材料等的研究备受重视。使用质量分数20%～60%的对甲苯磺酸,在60～80℃的反应温度、15～60 min的时间内对稻草进行组分分离,得到的纤维固体产物的得率基本在60%以上,灰分含量在10%以上。通过固体产物与废液等的化学成分分析,得到组分分离的脱木质素反应动力学曲线、半纤维素降解动力学曲线和反应动力学方程相应的参数值。分析了反应的联合脱木质素因子(CDF)跟固体产物的纤维组成、形态和表面电荷等之间的关系。根据反应剧烈程度,把CDF曲线分成3部分:当CDF值小于3 000 min·mol/L时,纤维分离不彻底;当CDF值为3 000～6 000 min·mol/L时,纤维分离程度较好;当CDF值大于6 000 min·mol/L时,纤维虽分离良好,但纤维断裂较多,碎片化严重。CDF因子越高,纤维表面Zeta电位绝对值越高,但红外光谱和羧基含量结果显示纤维的官能团类型没有变化。CDF曲线转折点附近的P30T80t30和P45T70t60条件下的纤维得到了有效的分离,并较好地保持了纤维形态,适用于造纸。