融盐水合物分离木质纤维素生物质

发布时间: 2023-11-14

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式：技术咨询

成果类型：新技术

行业领域：

新材料技术

成果介绍

木质纤维素生物质主要包含半纤维素、纤维素和木质素，可用于制备生物乙醇等清洁能源、各种化工原料及生物基材料，因此，可再生木质纤维素生物质资源的转化和利用已成为可持续发展重大策略。项目针对常规预处理技术存在低温效率低，高温下糖类化合物分解和结焦，同时木质素发生缩合而导致难以解聚利用的制约；采用无机融盐水合物催化解聚木质纤维素为葡萄糖、木糖等单糖产物并高效分离木质素。采用微波预处理玉米秸秆的半纤维素，五碳糖收率为***%。再通过融盐水合物溶解纤维素，趁热过滤出木质素；再水解纤维素为低聚糖，低聚糖进一步水解为葡萄糖，葡萄糖的总收率以及木质素的收率分别为***%和***%。两步法水解后的残渣β-O-4保留效果较好，微波预处理后的桦木木粉和微波预处理的桦木木粉再融盐水解残渣的生物油收率分别为***%和***%，单酚收率分别为***%和***% 。

成果亮点

该项目通过采用无机融盐水合物催化解聚木质纤维素，再利用微波预处理和高效分离木质素等新技术，成功解决了常规预处理技术中遇到的低温效率低、高温下糖类化合物分解和结焦以及木质素发生缩合等制约问题。这样一种高效、环保、可持续的木质纤维素生物质转化新技术，可以为生物能源开发和可再生材料制备等领域带来重要的创新。其中，采用微波预处理半纤维素的方法，能够在低温下实现高收率的五碳糖产物，具有高效、节能和环保等优点。而采用无机融盐水合物催化解聚木质纤维素的技术则能够有效分离和利用木质素，从而提高木质素的利用价值和整体收率。项目中采用的两步法水解，不仅能够高效分离木质素和低聚糖，还能够保护β-O-4连接，降低分子间结合的强度，从而为下一步的生物油和单酚产物提取提供了更好的条件。最终，项目实现了对桦木木粉和秸秆等木质纤维素生物质的高效转化和利用，获得了较高的葡萄糖总收率和木质素回收率，同时获得一定量的生物油和单酚产物。这些成果不仅证明了新技术的可靠性和可持续性，也为开发和利用可再生的木质纤维素生物质资源提供了重要的支持。

团队介绍

欧阳新平，博士，教授，博士研究生导师。中国化工学会精细化工专业委员会委员，广东省精细化学产品工程研究中心副主任，广东省“千百十”人才第三批培养对象。曾主讲过"金属腐蚀理论"、"金属表面处理"、"表面活性剂应用研究进展"、"精细化学工程与技术"等本科生、研究生课程。主要从事精细化学工程与技术方面的研究，研究内容包括天然可再生资源的开发利用、新型绿色化学建材外加剂的开发与研究工作共主持国家自然科学基金、广东省自然科学基金、广东省科技攻关项目、广东省国际合作项目及企业合作项目12项，参加国家、部、省、市及企业合作项目15项。在Industrial & Engineering Chemistry Research, Biomacromolecules, cement & Concrete Research, Holzforschung，Colloid & Surface等国内外期刊上发表论文70多篇，其中三大索引收录40多篇，获国家发明专利6项，先后获国家技术发明二等奖1项，中国专利优秀奖1项等。

成果资料

产业化落地方案

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成果综合评价报告

评价单位：“科创中国”新材料产业科技服务团（江西） (中国材料研究学会) 评价时间：2023-11-29

赵国栋

中国材料研究学会

项目主管

综合评价

该科技成果展示了出色的技术亮点和创新基因，并具有广阔的应用市场前景。从技术方面来看，采用无机融盐水合物催化解聚木质纤维素、微波预处理半纤维素和高效分离木质素等多项前沿技术，成功解决了常规预处理技术中的诸多制约问题，实现了高效、环保和可持续的木质纤维素生物质转化。同时，采用的两步法水解技术保护了β-O-4连接，为后续的生物油和单酚提取提供了更好的条件。这些技术亮点展示了项目的独特之处，具有创新的实践应用能力。在创新基因方面，该科技成果展现了特色的无机融盐水合物催化解聚木质纤维素的方法，采用微波预处理半纤维素，以及高效分离木质素等新技术。这些创新基因为木质纤维素生物质的转化和利用提供了新的思路和方法，具有广泛的应用潜力。在应用市场方面，该科技成果有着广泛的应用前景和商业价值。其可用于生物能源开发、化工原料制备和生物基材料制造等领域，具有重要的推广优势。其高效、环保和可持续的特点符合可持续发展的需求，并有望推动相关行业的转型升级。因此，该科技成果在开发和利用可再生的木质纤维素生物质资源方面具备重要的支持作

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