亚氯酸盐预处理杉木细胞壁木质素溶解机理研究

摘要

亚氯酸盐预处理可选择性脱除木质素,获得纤维素与半纤维素,以进一步转化为能源、化学品或材料.为了探究亚氯酸盐预处理过程中植物细胞壁木质素的区域化学溶解机理,采用紫外-可见光光谱与共聚焦拉曼显微光谱,对杉木(Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook.)管胞细胞壁在不同预处理时间亚细胞区域木质素分布规律及其含量变化进行了研究.结果表明,亚氯酸盐预处理杉木细胞壁木质素的溶解总体上分为4个阶段:木质素少量溶解(Ⅰ),反应溶液缓慢渗透到样品内部(Ⅱ),快速脱除内部大量木质素(Ⅲ),及反应平衡阶段(Ⅳ).尽管杉木细胞壁各层,细胞角隅(CC)、胞间层(CML)及次生壁(SW)都具有木质素的存在,但木质素在细胞壁不同形态区域中的分布具有明显的不均一性,因此在亚氯酸盐预处理过程中细胞壁不同形态学区域木质素的脱除速率不同,呈现CC＞CML＞SW的规律.