酸催化离子液体预处理芦竹酶木质素结构研究

摘要

木质素的组成及结构特征影响纤维原料的酶水解效率,为了进一步制定有效的预处理方案,研究预处理原料木质素的结构组成十分重要.本研究以能源植物芦竹为原料,采用固体酸催化离子液体预处理原料,随后从预处理原料中分离纤维素酶解木质素(ACI-CEL),采用高效阴离子交换色谱、红外光谱、凝胶色谱、热重分析及二维核磁共振谱分析纤维素酶解木质素的化学组成及结构.结果表明,ACI-CEL为HGS型木质素,S/G值为1.08,且含有少量的碳水化合物(15.25％).其中,连接糖以木糖为主,其次为葡萄糖,并伴有少量的阿拉伯糖、半乳糖及葡萄糖醛酸.二维异核单量子碳氢相关谱(2D HSQC NMR)半定量分析结果揭示ACI-CEL连接键主要为β—O—4’(84％),伴有少量β—5’(14％)及β—β’(2％)连接键.此外,ACI-CEL重均分子量为6 460 g/mol,多分散系数低(2.07),最大热解温度为275℃.对ACI-CEL的结构解析为预处理机制的研究提供理论基础.