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![离子液体[Bmim]im催化稻草木质素降解的研究](https://img.taocdn.com/s1/m/886c43324a35eefdc8d376eeaeaad1f346931184.png)
离子液体[Bmim]im催化稻草木质素降解的研究胡兴锋;董新荣;董林沛;曾红月【摘要】研究了离子液体[Bmim]im催化稻草秸秆中木质素降解的方法.探究了热回流条件下离子液体[Bmim]im对稻草秸秆木质素的降解条件,最优条件:反应温度为120℃,物料/催化剂比为5:5,物料/水比为1:10,加热时间为6 h,在最优条件下稻草秸秆中木质素的降解率达到69.37%,木质素由降解前含量的18.90%降低至降解后残渣中仅为5.09%,纤维素含量由原来的52.02%上升到了69.01%,提升了32.66%.对以纤维素为主要原料的工业有重要的意义.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2017(045)001【总页数】5页(P59-62,81)【关键词】稻草;木质素;纤维素;离子液体【作者】胡兴锋;董新荣;董林沛;曾红月【作者单位】湖南农业大学理学院, 湖南长沙 410128;湖南农业大学理学院, 湖南长沙 410128;湖南农业大学理学院, 湖南长沙 410128;湖南农业大学理学院, 湖南长沙 410128【正文语种】中文【中图分类】O629生物质作为一种安全、绿色、可再生的自然资源，被认为是一种最佳的替代能源[1]。
稻草秸秆是最丰富的可再生农业资源，根据中国农产品产量测算，每年的秸秆资源总量约6.8 亿吨。
但是目前被人类利用的只有0.24亿吨，占总量3.5%。
目前，相当数量的稻草或被焚烧，或自然腐烂，造成环境污染和资源浪费[2-4]。
稻草秸秆主要成分是纤维素、半纤维素和木质素，这三种主要的成分占干重成分的95%左右。
纤维素构成了纤维的骨架结构；半纤维素和木质素则是填充在纤维之间和微细纤维之间充当“粘合剂”的作用，以氢键形式覆盖在纤维束的表面。
苯丙烷结构的木质素与半纤维素以化学键连接，形成支链网状结构。
这种结构使得木质素成为自然界最难降解的高聚物之一，也是导致稻草在水或者传统有机溶剂中溶解度很低的主要原因[5]。
![一种秸秆高效糖化的酸碱组合预处理方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s1/m/db3e10c7b4daa58da1114a00.png)
专利名称：一种秸秆高效糖化的酸碱组合预处理方法专利类型：发明专利
发明人：王鑫,黎元生,佟明友
申请号：CN201010511186.9
申请日：20101012
公开号：CN102443659A
公开日：
20120509
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种秸秆高效糖化的酸碱组合预处理方法，包括如下内容：首先由秸秆颗粒、无机金属盐、无机酸和过氧化物组成的原料浆液在100℃～200℃反应1-50min，然后降温终止反应，最后分离固液产物，液体产物为水解糖液，固体产物用质量浓度为0.1％-1.5％的碱溶液浸泡1-30h，浸泡后经液固分离得到固体作为酶解原料。
本发明使用酸碱组合预处理方法，操作流程简单、处理时间短、能耗低；秸秆利用率高、纤维素酶解效果好。
申请人：中国石油化工股份有限公司,中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院
地址：100728 北京市朝阳区朝阳门北大街22号
国籍：CN
代理机构：抚顺宏达专利代理有限责任公司
代理人：李微
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化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2023 年第 42 卷第 9 期酸性熔盐水合物预处理麦秆高效制备木糖及其对酶解效率的影响李由，吴越，钟禹，林琦璇，任俊莉（华南理工大学轻工科学与工程学院制浆造纸工程国家重点实验室，广东 广州 510640）摘要：秸秆预处理的目的是提高组分拆解以及酶解效率。
本研究提出一种绿色温和、可循环使用的酸性熔盐水合物预处理农业秸秆的方法，能实现小麦秸秆中半纤维素的选择性拆解并定向解聚为木糖，同时保持较高的纤维素保留率。
预处理体系以氯化锌熔盐水合物为溶剂协同酸作催化剂，研究了反应温度、反应时间与硫酸浓度对组分拆解效率的影响，最优反应条件为：温度97℃，时间19.0min ，硫酸质量分数3.3%。
在此条件下木糖得率达到90.85%，纤维素保留率为85.87%。
将预处理后残渣经过酶水解72h 后，葡萄糖酶解得率最高可达77.81%。
此外，还研究了该体系中氯化锌的循环利用情况，5次循环利用后，在保持氯化锌固体较高回收率的情况下（质量分数为80%），预处理木糖得率达87.69%，依然表现出良好的预处理效果。
关键词：麦秆；熔盐水合物；预处理；木糖；酶水解中图分类号：O636.11；O645.1 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2023）09-4974-10Pretreatment of wheat straw with acidic molten salt hydrate for xyloseproduction and its effect on enzymatic hydrolysis efficiencyLI You ，WU Yue ，ZHONG Yu ，LIN Qixuan ，REN Junli(State Key Laboratory of Pulp and Paper Engineering, School of Light Industry and Engineering, South China University ofTechnology, Guangzhou 510640, Guangdong, China)Abstract: Straw pretreatment is used to improve component fractionation as well as enzymatic efficiency. In this study, we proposed a green, mild and recyclable pretreatment method of acidic molten salt hydrate for agricultural straw, which could achieve selective hemicellulose fractionation and targetdepolymerization of hemicellulose to xylose while maintaining a high retention of cellulose. The optimal pretreatment conditions were 97℃, 19.0min and 3.3% sulfuric acid concentration, under this condition the xylose yield was 90.85% and the cellulose retention was 85.87%. After enzymatic hydrolysis of the pretreated residue for 72h, the glucose enzymatic yield was up to 77.81%. In addition, the recycling of ZnCl 2 in this system was also studied. After five cycles of recycling, the pretreatment xylose yield reached 87.69% with maintaining a high recovery of ZnCl 2 solids (80%), which was indicative of a goodpretreatment effect.Keywords: straw; molten salt hydrate; pretreatment; xylose; enzyme hydrolysis研究开发DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2022-1955收稿日期：2022-10-19；修改稿日期：2022-12-20。
稻草秸秆的预处理及发酵乙醇的试验研究叶生梅 许盼吉 汪江林(安徽工程科技学院生物化学工程系,芜湖 241000)摘 要 通过不同的化学试剂与“汽爆”组合处理稻草秸秆的试验研究,确定了有效的预处理条件:稻草秸秆与3%氢氧化钠溶液(固液比W/V为1∶5)混匀,置0.15MPa(126～128℃)保温5min,放气。
此预处理能使秸秆中木质素去除75.58%;秸秆酶解糖化率(2%底物,0.2%纤维素酶,pH4.8,0.2m ol/L醋酸-醋酸钠缓冲溶液, 46℃水解48h)达82.78%;通过酿酒酵母将秸秆纤维素酶解糖化液发酵转化为乙醇,产乙醇浓度达5.0%(V/V)。
关键词 稻草秸秆 预处理 纤维素 纤维素酶 发酵中图分类号:T Q920.6 文献标识码:A 文章编号:1003-0174(2009)06-0133-04 随着能源问题的日益突出,人们对可再生能源越来越重视,加强对稻草这类可再生资源的高值利用研究具有重要的战略意义。
稻草结构复杂而致密,通过有效的预处理和组分分离手段将稻草原料中的纤维素、半纤维素和木质素等分离并分别加工成有价值的产品,是实现生物量全利用、降低成本的关键因素之一。
而有效的预处理技术是组分分离的重要前提。
已知的预处理方法有物理法、化学法、生物法等,但每种方法单独使用预处理效果和成本都有待改进[1-5]。
利用化学法和“汽爆”组合预处理,通过测定稻草组分分离情况和纤维素的酶解效率,探索稻草有效预处理途径及酶解液的乙醇转化。
1 材料和方法1.1 材料与仪器设备稻草:芜湖市东郊农村,干稻草切成1～2cm的小段;纤维素酶:无锡市雪梅酶制剂有限公司(酶活力80I UFPA/g),预处理所用化学试剂均为分析纯;酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae):实验室保藏。
DSX-280B型高压蒸汽灭菌锅:上海申安医疗器械厂;722型分光光度计:上海精密科学仪器有限公司;SE NC O型旋转蒸发器:上海申生科技有限公司;BS-1E A型数显震荡培养箱:江苏金坛市杰瑞尔电器有限公司;SH B-Ⅲ型循环水式多用真空泵:郑州市上街华科仪器厂;SW-C J-2FD型净化工作台:基金项目:安徽省教育厅自然科学基金资助项目(2003kj039)收稿日期:2008-07-01作者简介:叶生梅,女,1963年出生,高级实验师,硕士,生态学苏州净化设备厂。
超声波协同稀碱液处理稻草秸秆酶解糖化的研究近年来，可再生能源在国际上颇受关注，而稻草秸秆作为丰富的可再生资源，具有成本低、可再生及可回收的优势，拥有广阔的发展前景。
但是，稻草秸秆酶解的糖分的含量过低，对于三醇甘油酸的合成及生产高附加值的衍生物有一定的影响，因此，如何有效提高稻草秸秆酶解的糖分含量是亟待解决的问题。
本研究主要目的在于探讨超声波协同稀碱液处理稻草秸秆酶解糖化的机制，以优化稻草秸秆糖化的过程，提高糖分含量。
首先，本实验采用稻草秸秆作为原料，在超声波协同稀碱液处理的条件下，通过实验调节参数，优化稻草秸秆的酶解糖化的结果。
其次，通过控制实验参数，考察稀碱液的浓度、超声波振幅和处理时间等对稻草秸秆糖化的影响；同时，使用拉曼光谱仪和色谱仪对样品进行分析，以获得超声波协同稀碱液处理稻草秸秆酶解糖化的最佳参数组合。
此外，通过研究超声波协同稀碱液处理稻草秸秆酶解糖化的机理，探讨其有效提高稻草秸秆酶解糖化的机制，并验证超声波协同稀碱液处理的效果，为建立超声波协同稀碱液处理稻草秸秆酶解糖化的工艺提供依据。
本研究结果显示，在超声波协同稀碱液处理稻草秸秆酶解糖化的过程中，当振幅为160Vup-160Vdown、时间120min、稀碱液浓度为4%时，稻草秸秆酶解糖化的糖分含量可达到最高，达到11.59%。
此外，本实验发现，超声波协同稀碱液处理稻草秸秆酶解糖化的机制主要包括构象变化、结构改性及选择性加水分解等多种机理作用。
综上所述，本研究建立了一种有效的超声波协同稀碱液处理稻草秸秆酶解糖化的工艺，可有效提高糖分的含量，为稻草秸秆利用提供参考。
同时，深入分析超声波协同稀碱液处理稻草秸秆酶解糖化的机理，可为研究者提供指导，之后在进一步优化工艺参数和研发利用稻草秸秆制备高附加值产品提供理论依据。
秸秆预处理酶解全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：秸秆预处理酶解是一种利用酶解技术将秸秆中的纤维素、半纤维素和木质素等多糖类物质降解成可溶性糖类物质的过程。
秸秆是指收获农作物后留下的残余植物茎、叶及花序等。
秸秆资源丰富，但由于其难以降解的特性，一直以来都未得到有效利用。
秸秆预处理酶解技术的出现，为秸秆资源的综合利用提供了新的途径。
秸秆中的纤维素、半纤维素和木质素等多糖类物质是由多种多样的糖苷键和醚键连接而成的高分子化合物，难以被人体或动物直接降解和吸收利用。
而通过酶解技术，可以将这些复杂的多糖类物质降解成简单的可溶性糖类物质，如葡萄糖、木糖等，从而提高这些植物资源的可利用性。
秸秆预处理酶解技术的优势在于，可以有效提高秸秆资源的降解率和糖化率，降低生产成本，减少对环境的污染。
酶解技术可以在相对温和的条件下进行，避免了传统的高温、高压条件对秸秆中的有机物质的破坏。
酶解技术可以选择适当的酶种和酶解条件，提高酶的效率和选择性，降低酶的用量和成本。
酶解技术可以充分利用秸秆中的多糖类物质，提高秸秆资源的综合利用效率，降低生产原料的成本。
秸秆预处理酶解技术的应用领域非常广泛。
可以将秸秆中的多糖类物质转化为可溶性糖类物质，用于发酵生产生物柴油、生物酒精等生物燃料，提高能源利用效率。
可以利用酶解技术生产生物聚合物、生物肥料等生物制品，发展清洁生产技术。
可以将秸秆中的糖类物质与其他天然材料结合，制备新型环保材料，如生物塑料、纤维素板材等，推动可持续发展。
在秸秆预处理酶解技术的研究和应用上，我国也取得了一些进展。
近年来，我国在秸秆资源综合利用领域投入了大量科研经费，建立了一批国家级和地方级研究机构和试验基地，推动了秸秆预处理酶解技术的研究和工程化应用。
我国还鼓励企业和科研机构加强合作，开展高效、环保、可持续的秸秆资源综合利用项目，促进了我国生物能源和生物制品产业的发展。
尽管秸秆预处理酶解技术存在一些挑战和难题，如酶的稳定性、失活机制和废酶的再利用等问题，但随着科技的不断进步和经验的不断积累，这些问题都将得到解决。
2018年第37卷第5期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS·1789·化 工 进展离子液体碱溶液脱除秸秆中木质素刘程，刘振，李龙飞，张世英，许爱荣（河南科技大学化工与制药学院，河南 洛阳 471023）摘要：生物质是来源丰富的可再生资源，去除生物质中的木质素是提高生物质的糖化发酵效率的关键。
本文利用含NaOH 的离子液体氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑([Amim]Cl)溶液对玉米秸秆进行处理，从反应温度、反应时间和固液比3个方面研究其脱除木质素的效果，采用单因素实验和Box-Behnken 中心组合实验对反应条件进行优化，对比分析处理前后的秸秆的组成和结构变化。
结果表明：在反应温度86.8℃，反应时间1.48h ，固液比1∶9g/mL 时，处理后秸秆中纤维素含量达到83.69%，木质素含量为3.29%，木质素脱除率达81.73%，反应温度对纤维素含量影响最显著。
本工作可为玉米秸秆的资源化利用提供参考。
关键词：生物质；离子液体；生物分离；纤维素；脱木质素；碱溶液中图分类号：TQ35 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2018）05–1789–06 DOI ：10.16085/j.issn.1000–6613.2017-1908Removal of lignin from corn straw by ionic liquid alkali solutionLIU Cheng ，LIU Zhen ，LI Longfei ，ZHANG Shiying ，XU Airong（College of Chemical Engineering & Pharmaceutics ，Henan University of Science and Technology ，Luoyang 471023，Henan ，China ）Abstract ：Biomass is a rich source of renewable resources. The saccharification and fermentationefficiency of the biomass can be improved by removing the lignin from the biomass. The temperature ，time and solid-liquid ratio were studied by using the 1-allyl-3-methylimidazolium chloride aqueous ionic liquid containing NaOH to treat corn straws. The reaction conditions were optimized by a central composite design. The compositions and structures of the straw before and after the treatment were compared. The experimental results showed that ，at the temperature of 86.8℃，time of 1.48h and solid-liquid ratio of 1∶9g/mL ，the content of cellulose in the straw was 83.69%，the content of lignin was 3.29%，and the removal rate of lignin was 81.73%；the reaction temperature had the most significant effect on the cellulose content. This work provides insights for the utilization of maize straw. Key words ：biomass ；ionic liquids ；separation ；cellulose ；delignification ；alkali solution能源短缺和环境污染是当今人类社会发展面临的严峻挑战，随着化石资源的日渐枯竭，开发清洁可再生能源成为各国研究的热点[1]。
第50卷第3期2021年3月I1辽 宁化工Liaoning Chemical IndustryV〇1.50,No.3March,2021崗子液体在生物质提取中的应用王娜，杜怡凡，白鲁源，王程峰，扈本莶*(西安医学院药学院，陕西西安710021 )摘要：离子液体应用于提取具有节能省时、提取率高、不易挥发、溶解性强等优点，是良好的新型绿色提取溶剂，并且可通过改变阴阳离子的构成产生不同的性质，从而使提取范围更大。
综述离子液体在蛋白质、D N A、纤维素、磷脂、生物柴油和淀粉等生物质提取中的应用，并对离子液体在生物质中的应用进行了总结和展望，并提出了离子液体应用中有待解决的问题，以期有助于离子液体的利用。
关键词：离子液体；生物质；提取分离中图分类号：T Q028.7文献标识码：A文章编号：1004-0935 ( 2021 ) 03-0361-04离子液体（ILs)是由阴阳离子组成、室温下呈 液态的盐。
按其组成的阳离子化学结构，可分为咪 唑类、季铵类、季膦类、吡啶类及胆碱类等离子液 体，并且通过对阴、阳离子的设计可合成具有特定 功能的离子液体。
其热稳定性、化学稳定性及电化 学稳定性优于传统有机溶剂。
另外，离子液体具低 熔点、可调性强、低毒等特点，对大多数生物质溶 解能力强，反应产物分离简单，可循环再利用 生物质是所有生命体生存的必需品，不仅应用 于各种生产加工的原料中，还可以提供各种能源给 人类生存发展，因此其高效环保的提取具有重要学 术和应用价值。
近年来，离子液体溶液已经被应用于提取各种 高附加值活性物质，例如蛋白质、DNA、纤维素、磷脂、生物柴油、淀粉[21。
1生物质提取中的应用1.1蛋白质离子液体在蛋白质提取分离方面应用广泛。
BELCHI0[3]等在不同p H值条件下，通过由四烷基 铵基离子液体和磷酸二氢钾溶液组成的新型双水相 系统对溶菌酶提取效率和回收率进行研究，结果发 现pH值为7时，在所有体系中，溶菌酶的完全提 取和回收率都能达到富离子液体相，用冰冷乙醇沉 淀法从富离子液体相中回收蛋白质，其中高达99% 的溶菌酶可被回收，这些结果充分支持了离子液体 双水相体系提取溶菌酶的可行性。
预处理过的稻草在两种不同溶液中酶解性能的比较陈亮;陈静萍;罗志平;张勇;苏小军;王克勤【摘要】为降低生物质能源生产成本,采用去离子水作为酶解溶液.将分别经过0.75％稀硫酸、2％氢氧化钠和800 kGyγ辐照预处理过的稻草在去离子水中进行酶解糖化,然后分别与在缓冲液中对应预处理过的稻草的酶解性能进行比较.结果表明,在缓冲液中,氢氧化钠预处理过的稻草能正常酶解,酶解120 h后纤维素转化率能达到约95％,木聚糖转化率超过70％;在去离子水中,经该方法预处理过的稻草酶解受到强烈抑制;辐照预处理过的稻草和稀硫酸预处理过的稻草在去离子水中和缓冲液中的酶解性能基本一致,酶解120 h后,辐照预处理过的稻草的纤维素转化率约为79％,木聚糖转化率约为50％;硫酸预处理过的稻草的纤维素转化率约为85％,木聚糖转化率约为75％.【期刊名称】《可再生能源》【年(卷),期】2014(032)009【总页数】6页(P1379-1384)【关键词】预处理过的稻草;不同溶液;酶解【作者】陈亮;陈静萍;罗志平;张勇;苏小军;王克勤【作者单位】湖南省核农学与航天育种研究所,湖南长沙410125;湖南省核农学与航天育种研究所,湖南长沙410125;湖南省核农学与航天育种研究所,湖南长沙410125;湖南省核农学与航天育种研究所,湖南长沙410125;湖南农业大学,湖南长沙410128;湖南省核农学与航天育种研究所,湖南长沙410125【正文语种】中文【中图分类】TK6;S216.20 引言地球上每年通过光合作用产生的生物质总量超过1011t[1]，并且具有可再生与持续性，利用生物质生产能源被认为是解决人类能源危机的方向之一[2]。
作物秸秆是一种常被视为农业废弃物且数量极其丰富的生物质资源，中国秸秆资源总量高达6.5×108t，其中稻草约占22.46%[3]，因此利用稻草秸秆作为原料来生产生物质能源，一方面有利于解决稻草这一农业废弃物处理难题，另一方面也为生物质能源的生产找到储量巨大且可持续的原料来源。
胆碱脂肪酸盐离子液体预处理水稻秸秆提高多糖酶解反应的研究徐杰1，2，任欢2，李宁1，2，宗敏华2（1.中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室，广东广州 510640）（2.华南理工大学轻工与食品学院制浆造纸工程国家重点实验室，广东广州 510640）摘要：木质纤维素预处理是生物精炼制备生物能源的关键步骤之一。
近年来，离子液体预处理木质纤维素逐渐受到人们的关注。
本研究通过中和反应合成了7种胆碱脂肪酸盐离子液体，并用于水稻秸秆预处理。
在25 ℃下，这些离子液体的粘度介于74~488 cP。
结果表明，经这些生物离子液体预处理后，水稻秸秆中的多糖酶解效率得到了显著提高。
并且，离子液体的预处理效果依赖于阴离子链长。
其中，[胆碱][丁酸盐]为最适水稻秸秆预处理溶剂。
在90 ℃下经[胆碱][丁酸盐]离子液体预处理6 h后的水稻秸秆酶解后，葡萄糖和木糖收率分别达70.62%和41.47%。
这类离子液体能选择性从水稻秸秆中除去大量木质素和部分木聚糖，而不会改变纤维素的晶体结构，从而显著提高后续酶解效率。
关键词：离子液体；预处理；木质纤维素；酶解反应文章篇号：1673-9078(2014)11-145-150 DOI: 10.13982/j.mfst.1673-9078.2014.11.026 Improvement of Enzymatic Hydrolysis of Polysaccharides in Rice Straw by Cholinium Alkanoate Ionic Liquid PretreatmentXU Jie1, 2, REN Huan2, LI Ning1, 2, ZONG Min-hua2(1.Key Laboratory of Renewable Energy and Gas Hydrate, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510640, China)(2.State Key Laboratory of Pulp and Paper Engineering, College of Light Industry and Food Sciences, South ChinaUniversity of Technology, Guangzhou 510640, China）Abstract: Pretreatment of lignocellulosic biomass is a key step in the production of biofuels by biorefinement. Recently, ionic liquid (IL) pretreatment of lignocellulosic biomass has attracted increasing interest. In this study, seven cholinium alkanoate ([Ch][Alk]) ILs were synthesized via a neutralization reaction, and were used for the pretreatment of rice straw. At 25 ℃, the viscosities of these ILs ranged from 74 to 488 cP. After the pretreatment of rice straw by these ILs, the efficiency of the enzymatic hydrolysis of polysaccharides in rice straw was improved significantly. In addition, the pretreatment performance of ILs depended on the chain length of the anion. Among the tested ILs, cholinium butyrate ([Ch][But]) proved to be the optimal solvent for the pretreatment of rice straw. Following the enzymatic hydrolysis of rice straw pretreated by [Ch][But] at 90 ℃ for 6 h, the yields of glucose and xylose reached 70.62% and 41.47%, respectively. This type of IL could selectively remove lignin and x ylan from rice straw, while retaining the cellulose crystalline structure, which significantly improved the efficiency of the subsequent enzymatic hydrolysis.Key words: ionic liquids; pretreatment; lignocellulose; enzymatic hydrolysis随着全球变暖的加剧和化石资源的日益匮乏，近年来，生物质等可再生资源的开发和利用逐渐受到学术界和工业界的关注。
相对于煤和石油等不可再生资收稿日期：2014-04-28基金项目：中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室资助项目（y207k31001）；珠江科技新星专项基金（2012J2200011）；中央高校基本科研业务费项目(2014ZG0045)作者简介：徐杰（1986-），女，硕士研究生，研究方向：生物质预处理通讯作者：李宁，男，博士，副教授，研究方向：生物质预处理及生物催化源，生物质具有储量大、可再生、绿色环保等优点，具有广阔的开发和应用前景。
木质纤维素是地球上储量最大的可再生生物质资源。
由于木质纤维素结构复杂，纤维素不仅被半纤维素和木质素包裹，且其分子内及分子间存在大量氢键，致使其结构高度结晶化，很难直接利用化学或生物法将其高效转化为还原糖，进而发酵获得生物能源。
故在木质纤维素转化为生物能源过程中，首先需要对木质纤维素进行预处理，以破坏其三维结构，削弱木质素及半纤维素对纤维素的145146保护作用或（和）降低纤维素的结晶度，增加反应位点，从而提高后续多糖酶解效率[1]。
离子液体由于其优异的特性如可设计性、不易挥发、稳定性高，尤其是对多糖等各种生物大分子具有较强的溶解能力，近年来在木质纤维素预处理领域受到广泛关注[2]。
目前，绝大部分基于离子液体的木质纤维素预处理研究都是利用咪唑类离子液体，尤其是1-乙基-3-甲基咪唑乙酸盐（[EMIm][Ace]）作为预处碱子1.2 主要仪器设备DV Ⅱ-PRO 型粘度计，美国Brookfield 公司；787型卡氏水分测定仪，瑞士Metrohm 公司；D8 ADV ANCE 型X-射线衍射分析仪，德国Bruker 公司；Waters 515高效液相色谱仪，Waters 2410示差检测器，美国Waters 公司。
1.3 试验方法1.3.1 离子液体的合成与表征在25 ℃、搅拌下，将等摩尔的胆碱氢氧化物水溶液逐滴加至脂肪酸溶液，在N 2保护下反应48 h 后，于55 ℃、减压下旋蒸除去水分，随后于70 ℃下真空干燥48 h ，置于干燥器内备用。
分别对离子液体的结构、水含量和粘度进行表征。
[Aminex HPX-87H (7.8×300 mm)]分析。
柱温：65 ℃；检测温度：50 ℃；流动相：5 mM H 2SO 4水溶液；流速：0.5 mL/min 。
纤维二糖、葡萄糖、木糖的保留时间分别为9.8、12.0和13.0 min 。
1.3.5 水稻秸秆的纤维素结晶度测定水稻秸秆样品经X-射线衍射分析仪测定其衍射147图谱，扫描角度为5~60°，步长0.04°，电压40 kV ，电流40 mA 。
水稻秸秆样品的纤维素结晶度（CrI ）计算：002am002I I CrI 100I -=⨯注：其中I 002为纤维素样品中结晶部分002面（2θ≈22.5°）的结晶峰强度，I am 为非结晶部分（2θ≈18.2°）的峰强度。
注：a 在25 ℃下是固体。
所有离子液体在70 ℃下真空干燥48 h 后，水含量均低于0.1%。
各离子液体的NMR 氢谱与以前的报道相同[9]，故可以确定为胆碱脂肪酸盐（表S1）。
尽管离子液体具有诸多优异的溶剂性质，但这类离子型的溶剂也有许多缺点，例如大多数离子液体的粘度远高于分子型溶剂，从而影响其应用。
故近年来，诸多课题组致力于开发粘度低的离子液体[10]。
本文首先测 素和酸溶木质素含量分别为37.82%、19.60%、16.41%和2.02%。
经离子液体预处理后，其纤维素含量增至46.64~54.04%，木聚糖含量几乎保持不变，但酸不溶木质素含量降至8.13~13.44%。
根据预处理后，水稻秸秆残渣的回收率及各组分含量的变化，可以计算得到残渣中各组分的回收率。
从表2可知，纤维素的回收率较高，达85.46~91.16%；木聚糖回收率次之，介]性提取大部分木质素，破坏木质纤维素的三维结构，但又不会导致多糖显著降解而降低还原糖收率，故可望成为一类优异的木质纤维素预处理溶剂。
Ninomiya 等最近也研究发现竹粉经[Ch][A ce]预处理后，纤维素消解率得到显著提高，达80%[13]。
在上述7种离子液体中，[Ch][But]和[Ch][Piv]对木质素的提取能力相对较强。
148表3 未预处理的和经离子液体预处理的水稻秸秆酶解反应Table 3 Enzymatic hydrolysis of the untreated and IL-pretreated rice straw离子液体 纤维素结 晶度/% 糖化初速度/[mg/(mL·h)] 多糖消解率/% 糖收率/% 葡萄糖 木糖 葡萄糖 木糖 葡萄糖 木糖 未经预处理 59.60 0.15 0.05 20.93 8.74 20.93 8.74 [Ch][For] 66.42 0.68 0.14 64.82 33.60 57.52 25.57 [Ch][Ace] 72.33 0.91 0.27 70.51 42.29 63.53 34.76 [Ch][But] 76.61 1.07 0.38 77.40 56.71 70.58 42.86 , 经（秸秆中的纤维素结晶度变化结果类似[6]。
