。加入40ml新鮮乙醇，并將洗滌和分離過(guò)程再重復(fù)3次。將漿料轉(zhuǎn)移到纖維素 套筒中，并以150ml無(wú)水乙醇進(jìn)行索氏提取共20h。在40°C用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀或平行蒸發(fā)器將 合并的乙醇離子液體洗液干燥，直至離子液體固化。
[0080] 將濕漿料在套筒中干燥過(guò)夜。一旦干燥，將漿料從套筒中轉(zhuǎn)移到分析天平上的配 衡的鋁箱片上，記錄風(fēng)干后的重量，并將漿料儲(chǔ)存在有標(biāo)簽的塑料袋中。確定漿料的水含量 以計(jì)算烘箱干燥產(chǎn)率。
[0081] 3?木質(zhì)素沉淀和洗滌：
[0082] 將干燥的IL液體與蒸餾水混合（lg的IL: 3ml蒸餾水）并放置至少1小時(shí)，然后 轉(zhuǎn)移到50ml離心管中并離心40分鐘。通過(guò)傾析將木質(zhì)素與溶液分離。加入蒸餾水（與用 于沉淀的量相同，lg的IL:3ml蒸餾水）洗滌沉淀物，然后離心40分鐘并進(jìn)行傾析（木質(zhì)素 團(tuán)塊的洗滌重復(fù)2次）。第三次傾析后，利用45°C的真空烘箱干燥木質(zhì)素并確定產(chǎn)率。
[0083]
[0084] 酶促糖化
[0085]根據(jù)LAP程序"Enzymaticsaccharificationoflignocellulosic bi〇maSS"(NREL/TP-510-42629)來(lái)對(duì)風(fēng)干的漿料進(jìn)行酶促糖化。酶是里氏木霉纖維素酶和Novozyme188纖維二糖酶（均來(lái)自Sigma-Aldrich)，Novozyme188還含有半纖維素裂解 活性并因此能夠水解木聚糖。
[0086] 組成分析
[0087]根據(jù)LAP程序"Preparationofsamplesforcompositionalanalysis"（NREL/ TP-510-42620)和"DeterminationofStructuralCarbohydratesandLigninin Biomass"（NREL/TP-510-42618)確定未經(jīng)處理的芒草的葡聚糖、半纖維素和木質(zhì)素的含 量。將未經(jīng)處理的巨芒中的提取物去除，并根據(jù)"Determinationofextractivesin Biomass"（NREL/TP-510-42619)對(duì)該提取物進(jìn)行量化。
[0088]根據(jù)LAP"DeterminationofTotalSolidsinBiomassandTotalDissolved SolidsinLiquidProcessSamples"（NREL/TP-510-42621)中描述的程序確定木質(zhì)纖維 素生物質(zhì)的烘干重量（〇DW)。
[0089] 表2顯示了以80%硫酸氫三乙基銨與20wt%水的混合物（1:1酸堿比）在120°C 對(duì)芒草預(yù)處理24小時(shí)后的分級(jí)產(chǎn)率。用于將漿料與離子液體/木質(zhì)素分離的洗滌溶劑是 乙醇。還顯示了對(duì)漿料組分進(jìn)行7天的酶促糖化后的葡萄糖和木糖產(chǎn)率。木質(zhì)素含量為 24. 5%，木糖含量為24. 3%，未經(jīng)處理的生物質(zhì)的葡聚糖含量為47. 7%。顯示出木質(zhì)素產(chǎn) 率高于用烷基咪唑鑰鹽時(shí)觀察到的產(chǎn)率，同時(shí)糖化產(chǎn)率良好。
[0090]
[0091] 圖5顯示了對(duì)于未經(jīng)處理的巨芒和在120 °C用80wt%硫酸氫三乙基銨和20wt%水 的混合物預(yù)處理的芒草的13C交叉極化魔角旋轉(zhuǎn)（CP-MAS)NMR譜。該圖顯示出屬于未經(jīng)處 理的樣品的木質(zhì)素和半纖維素的峰消失，表明木質(zhì)素和半纖維素在預(yù)處理工序后被去除。
[0092] 圖6顯示了未經(jīng)處理的巨芒和以80wt%硫酸氫三乙基銨與20wt%水的混合物處 理8、16、24小時(shí)后所得漿料的X射線(xiàn)衍射圖。沒(méi)有證據(jù)顯示天然纖維素結(jié)晶I結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為 了纖維素II，而其在纖維素溶脹或溶解時(shí)會(huì)被觀察到。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種處理生物質(zhì)以溶解其中的木質(zhì)素但不溶解纖維素的方法，所述方法包括： (a) 使木質(zhì)纖維素生物質(zhì)接觸含有離子液體的組合物以產(chǎn)生纖維素漿料，其中，所述離 子液體包含其中 A1至A4各自獨(dú)立地選自H、脂肪族基團(tuán)、C36碳環(huán)、C61。芳基、烷基芳基和雜芳基；和 (ii)選自C12。烷基硫酸根[烷基SO4]X1 2。烷基磺酸根[烷基SO3]、硫酸氫根[HSO4]、 亞硫酸氫根[HSO3]、磷酸二氫根[H2PO4]、磷酸氫根[HPO4]2和乙酸根[MeCO2]的陰離子，其 中，如果所述陰離子是乙酸根，則所述組合物還包含10 %~40%v/v的水。2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，A1至A4中的至少一個(gè)不是H。3. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，A1至A4中的至少一個(gè)是H。4. 如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述陽(yáng)離子是烷基銨或其混合物。5. 如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述陽(yáng)離子是醇胺或其混合物。6. 如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述陰離子選自[MeSO4]、乙酸根、 [HSO4]和[MeSO3]。7. 如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述陽(yáng)離子選自三甲基銨、三乙基銨、 三乙醇銨、二乙基銨、二異丙基銨、二乙醇銨、甲基銨、乙基銨、單乙醇銨和二乙基芐基銨。8. 如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述離子液體是[烷基銨][硫酸氫 根]。9. 如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述離子液體是硫酸氫[HSO4]三乙 基銨、硫酸氫[HSO4]二乙基銨或硫酸氫[HSO4]乙基銨。10. 如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述組合物包含5%~40%v/v的 水。11. 如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述離子液體還包含0.01 %~ 20%v/v的酸。12. 如權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述木質(zhì)纖維素生物質(zhì)與所述組合 物在KKTC~180 °C接觸。13. 如權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述木質(zhì)纖維素生物質(zhì)與所述組合 物接觸15分鐘至24小時(shí)。14. 如權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的方法，所述方法還包括以下步驟： (b) 從（a)中產(chǎn)生的漿料中分離出所述離子液體。15. 如權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述生物質(zhì)在諸如碾磨或研磨等機(jī) 械加工之前接觸所述組合物。16. 如權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述生物質(zhì)在諸如碾磨或研磨等機(jī) 械加工之后接觸所述組合物。17. 如權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的方法，所述方法還包括以下步驟：用水或能夠 與所述離子液體溶混的有機(jī)溶劑洗滌所述漿料。18. 如權(quán)利要求16所述的方法，所述方法還包括以下步驟： (c) 向（b)中獲得的離子液體中添加反溶劑以沉淀出所溶解的木質(zhì)素；和 (d) 將沉淀的固體與反溶劑/離子液體分離。19. 如權(quán)利要求18所述的方法，所述方法還包括以下步驟： (e) 將所述反溶劑從（d)中獲得的離子液體中移除。20. 如權(quán)利要求18或19所述的方法，其中，所述反溶劑是水。21. 通過(guò)權(quán)利要求18~20中任一項(xiàng)所述的方法獲得的純化的木質(zhì)素。22. -種由木質(zhì)纖維素生物質(zhì)制備葡萄糖的方法，所述方法包括對(duì)可通過(guò)權(quán)利要求1 至17中任一項(xiàng)所述的方法獲得的纖維素漿料進(jìn)行酶促水解。23. 通過(guò)權(quán)利要求22所述方法獲得的葡萄糖。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種處理木質(zhì)纖維素生物質(zhì)以溶解其中的木質(zhì)素同時(shí)不溶解纖維素的改進(jìn)方法。所得的纖維素漿料可用于生產(chǎn)葡萄糖。另外，可以分離木質(zhì)素以用于后續(xù)在可再生化學(xué)工業(yè)中作為芳香族平臺(tái)化學(xué)品的來(lái)源使用。
【IPC分類(lèi)】D21C3/06, D21C3/14, D21C5/00, D21C3/02, D21C11/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105229224
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480027067
【發(fā)明人】J·P·哈利特, T·維爾通, A·勃蘭特
【申請(qǐng)人】帝國(guó)革新有限公司
【公開(kāi)日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2014年3月14日
【公告號(hào)】CA2905239A1, EP2971333A1, US20160040354, WO2014140643A1