三元低共熔溶剂高效预处理提高杨木酶水解效率

作者：赵天畅; 王杰; 侯海旭; 李海潮; 游婷婷; 许凤^*

来源：林业工程学报, 2022, 7(03): 86-92.

DOI：10.13360/j.issn.2096-1359.202107037

• 三元低共熔溶剂
• 高效预处理
• 杨木
• 酶水解
• 酶解效率

合成两种新型三元低共熔溶剂：氯化胆碱/乙二醇/对羟基苯磺酸和氯化胆碱/1,4-丁二醇/对羟基苯磺酸，分别对杨木进行预处理。采用成分分析、红外光谱、X-射线衍射及扫描电镜等对预处理前后杨木的化学成分、结构及表面形貌的变化规律进行分析，研究低共熔溶剂的氢键供体种类及预处理时间对杨木成分及后续酶水解的影响。成分分析及红外光谱分析结果表明，氯化胆碱/乙二醇/对羟基苯磺酸及氯化胆碱/1,4-丁二醇/对羟基苯磺酸均可在短时间内(0.5～1.5 h)脱除大量木聚糖(>74%)和木质素(>70%),同时保留绝大部分纤维素(>74%)。X-射线衍射仪分析表明，预处理后杨木纤维素晶型仍为纤维素Ⅰβ,但结晶度上升。扫描电镜结果显示，样品表面粗糙度增加。酶水解结果表明，延长处理时间及增长氢键供体碳链均可促进纤维素酶水解，24 h酶解效率最高超过95%。因此，氯化胆碱/多元醇/对羟基苯磺酸体系可显著提高杨木的酶水解效率，是一种短时、高效的预处理体系，有望应用于开发低能耗的木质纤维素加工工艺。

• 单位
  北京林业大学