科研人员建立熔盐水合物非溶解预处理纤维素技术

科研人员建立熔盐水合物非溶解预处理纤维素技术

开发绿色高效的预处理技术来打破纤维素天然的抗降解屏障,对纤维素资源的有效利用颇为重要,并可助力“双碳”目标实现。中国科学院青岛生物能源与过程研究所研究员崔球带领的代谢物组学研究组,与浙江理工大学教授唐艳军合作,创新性地建立了低能耗、绿色高效的熔盐水合物非溶解预处理纤维素技术。该技术可在室温下高效解纤,为纤维素的进一步糖化和功能性利用奠定基础。

绿色植物光合作用产生的纤维素可被转化为生物燃料、生物基材料或生物基化学品。作为天然可再生的碳负资源,纤维素的应用前景广阔。而天然纤维素具有高结晶的超分子结构,其高比例的有序且致密的纤维素I型结晶结构,使其水解和功能性改性的效率较低,限制了纤维素的有效利用。为此,需要开发清洁性、低能耗的高效预处理技术来打破纤维素的致密结构,增加其转化和利用效率。相比于高能耗的物理法预处理和时效性相对较低的生物法预处理,化学法预处理更加高效,特别是可循环利用的绿色溶剂体系的使用。

熔盐水合物(MSH)是一种绿色高效的纤维素溶剂,已用于纤维素的溶解、催化糖化和转化等。其中,三水合溴化锂(LBTH)溶解纤维素往往需要较高的温度(>100 oC),且温度越高越容易导致纤维素的降解,这会增加LBTH的回收和提纯成本,增加工艺过程的复杂性。若能在避免纤维素降解和溶解的情况下实现对纤维素的高效解构,将更利于固液分离和溶剂的回收与回用。然而,LBTH是否能在温和的条件下解离纤维素的结晶结构以及解离到什么程度,以往文献未有报道。研究发现,LBTH室温处理微晶纤维素5分钟,即可使其原来致密的纤维素I型结晶结构转变为结构较为松散无序的无定形结构,结晶度降低为原来的1/4。室温处理30分钟,可完全解离微晶纤维素的结晶结构,其BET比表面积增加了60倍。LBTH预处理后纤维素的可及性用酶水解动力学做了详细评估。实验发现,在酶用量仅为2.5 毫克蛋白/克纤维素、酶水解24小时的条件下,LBTH处理30分钟后的纤维素酶水解转化率接近100%,而相同条件下未经预处理的纤维素酶解转化率仅为16.7%。此外,系统表征证实,LBTH可在室温下快速高效的解离微晶纤维素结构,且不溶解纤维素,这利于预处理后的固液分离和溶剂的回收与回用。研究也证实了LBTH几乎可以完全回收,且由于没有纤维素的降解,溶剂回用无需复杂的提纯,回用效果也不受回用次数的影响,整体工艺过程清洁、高效。

相关研究成果发表在《碳水化合物聚合物》(Carbohydrate Polymers)上。研究工作得到国家自然科学基金、中科院战略性先导科技专项、山东省自然科学杰出青年基金和青岛能源所自主部署基金等的支持。

青岛能源所等建立熔盐水合物非溶解预处理纤维素技术

来源:中国科学院青岛生物能源与过程研究所

郑重声明:本文内容及图片均整理自互联网,不代表本站立场,版权归原作者所有,如有侵权请联系管理员(admin#wlmqw.com)删除。
用户投稿
上一篇 2022年6月27日 17:56
下一篇 2022年6月27日 17:56

相关推荐

  • 我国首台130吨级重复使用液氧煤油补燃循环发动机试车成功

    新华社西安11月26日电记者26日从中国航天科技集团六院获悉,由该院自主研制的首台130吨级重复使用液氧煤油补燃循环发动机两次起动试车取得圆满成功。 该型发动机是瞄准我国新一代运载…

    2022年11月27日
  • 世界领先!我国已应用于新一代战机→

    本文转自【央视军事】; “3D打印技术在飞机上的应用 我们已达到规模化、工程化 处于世界领先位置” 如何运用3D打印设备 生产新一代战机的零部件? 规模化+工程化 3D打印件批量装…

    2022年11月27日
  • 园属于什么结构(园的结构和部首)

    园 yuán:全包围结构,平稳端正中稍带左收右展。 外部“口” 体态端庄,稍抗肩,稍带左轻右重。左竖起笔稍抖,竖身勿重,稍左斜,垂露收笔;第二笔横折压着左竖起笔,横画稍抗肩,不要重…

    2022年11月24日
  • 英特尔推出按需付费芯片授权服务 针对新至强处理器

    此前有消息传出,英特尔将针对服务器芯片推出全新的付费解锁功能服务。现在,英特尔已经正式公布了这一服务,名为“Intel On Demand”,旨在为客户“提供灵活的消费功能以及根据…

    2022年11月23日
  • 华为MatePad 11上线8GB+256GB WIFI版 售价3499元

    华为MatePad 11上线了8GB+256GB WIFI版,拥有“曜石灰”以及“夏日胡杨”两个配色,售价3499元,购买可享3期免息。华为MatePad 11拥有120Hz高刷新…

    2022年11月22日
  • 男生学什么技术最吃香(初中毕业学什么技术比较有前途)

    随着国家大力推动“普职协调发展”,很多家长不再把读高中、考大学视为孩子唯一的出路,如果孩子成绩确实不佳,考高中力有不逮,就准备让孩子学门技术,将来一样能在社会上立足,有所发展。 但…

    2022年11月18日
  • 这些人是要干什么?托运行李内藏199只活龟7条活蛇!危害有多大?

    2022年,我国外来物种的输入似乎很多一样,在11月,我们已经看到了很多次关于截获外来物种的消息。 例如:中国首次截获全球新物种——拉丁蠊属蜚蠊种,名叫蜚蠊,俗称蟑螂,司机携带活体…

    2022年11月18日
  • 网易Q3财报:营收244亿,激发数字生产力服务文化及社会生产

    11月17日,网易公布2022年第三季度财报。本季度,网易聚焦技术研发,持续激发数字生产力,业务获得稳步发展,加快数字普惠跨产业赋能。 三季度,网易净收入244亿元,归属于公司股东…

    2022年11月18日
  • 什么是nfc功能(什么是nfc功能在哪)

    今天小编给各位分享什么是nfc功能的知识,其中也会对什么是nfc功能在哪进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧! nfc功能是什么意思 若使用的是vi…

    2022年11月17日
  • 七天速成6块腹肌(腹肌怎么练最有效最快)

    如何雕刻六块腹肌?男人的腹肌,不是你想练就能练出来的。很多尝试过腹肌训练的人会发现,无论每天多少个卷腹动作,都无法练出腹肌线条,这是为什么呢? 拥有六块腹肌的人,体脂率一定是非常低…

    2022年11月16日

联系我们

联系邮箱:admin#wlmqw.com
工作时间:周一至周五,10:30-18:30,节假日休息