一种三元低共熔溶剂及其制备方法和用途.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114181404A(43)申请公布日2022.03.15(21)申请号202111550191.5(22)申请日2021.12.17(71)申请人中国科学院上海高等研究院地址201210上海市浦东新区海科路99号(72)发明人刘莉刘乾静史吉平陈晓淼王娜杨宁王芷(74)专利代理机构上海光华专利事务所(普通合伙)31219代理人高燕许亦琳(51)Int.Cl.C08H7/00(2012.01)C08B37/14(2006.01)D21C5/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种三元低共熔溶剂及其制备方法和用途(57)摘要本发明提供一种三元低共熔溶剂及其制备方法和用途，所述三元低共熔溶剂的原料组分包括芳环季铵盐、2‑氯丙酸和三氯化铁。该新型三元低共熔溶剂应用于生物质原料预处理拆解分离木质素，具有广阔的应用前景，有利于实现生物质原料的全组分分离，各组分充分利用的目标。CN114181404ACN114181404A权利要求书1/1页1.一种三元低共熔溶剂，其特征在于，所述三元低共熔溶剂的原料组分包括芳环季铵盐、2‑氯丙酸和三氯化铁。2.根据权利要求1所述的三元低共熔溶剂，其特征在于，所述芳环季铵盐为卞基三乙基氯化铵。3.根据权利要求2所述的三元低共熔溶剂，其特征在于，所述卞基三乙基氯化铵、2‑氯丙酸和三氯化铁的摩尔比为1：(2～10)：(0.05～0.3)。4.一种如权利要求1～3任一项所述的三元低共熔溶剂的制备方法，其特征在于，将各原料组分混合，然后反应至形成均匀透明的液体。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述三元低共熔溶剂的反应温度为60～100℃。6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述三元低共熔溶剂的反应时间为1～3h。7.一种如权利要求1～3任一项所述的三元低共熔溶剂在生物质处理中分离木质素的用途。8.根据权利要求7所述的用途，其特征在于，所述预处理是指将生物质原料与三元低共熔溶剂混合后反应，反应结束后固液分离，获得液体和固体。9.根据权利要求8所述的用途，其特征在于，预处理中，生物质原料与低共熔溶剂的质量比为1:(8～20)。10.根据权利要求8所述的用途，其特征在于，预处理中，反应温度为100～150℃；和/或，预处理中，反应时间为1～6h。2CN114181404A说明书1/4页一种三元低共熔溶剂及其制备方法和用途技术领域[0001]本发明涉及一种生物质炼制技术领域，特别是涉及一种三元低共熔溶剂及其制备方法和用途。背景技术[0002]木质纤维类生物质是地球上最丰富的可再生资源，通过光合作用全球每年产生的木质纤维素类生物质总量高达1011吨，主要包括木材、农作物秸秆、能源作物等。近年来，随着资源紧张、环境恶化的加剧，利用可再生的木质纤维类生物质为原料制备生物基材料、化学品和能源产品的研究日益受到重视。生物质是人类能够长久依赖的、可大规模再生的理想能源和有机碳资源。要规模化的开发利用生物质资源，关键在于将木质纤维素中的三大组分即纤维素、半纤维素和木质素高效率、低成本地分离并转化为生物能源、化工原料或可利用糖。但在长期的自然演变过程中，木质纤维素为了抵抗微生物和化学试剂对其结构多糖的攻击和降解，进化出复杂的化学组成和超分子结构，例如其中半纤维素的包裹使纤维素难以被纤维素酶水解，这些复杂致密的结构使木质纤维素难以实现高值化利用。要想实现木质纤维素的高效转化，必须从破坏木质纤维素抗降解屏障的角度出发，寻找高效率、低成本且绿色环保的预处理技术。[0003]目前木质纤维素类生物质预处理技术可分为：(1)物理法，包括机械粉碎、蒸汽膨爆、微波辐射和超声预处理等。(2)化学法，包括酸水解、碱抽提、氧化脱木质素和有机溶剂法等。(3)生物法，主要是利用能产生木质素分解酶的微生物，如白腐菌、褐腐菌、软腐菌等，降解原料中的木质素。然而，这些传统的方法均存在一定的局限性或者缺点，如酸碱处理对设备具有腐蚀性，热化学方法能量消耗大，生物法预处理时间长、效率低，难以实现工业化等。[0004]近年来，低共熔溶剂(DES)在木质纤维类生物质的应用和转化方面的研究引起了国内外学者的广泛关注。DES是一种由氢键受体和氢键供体通过相互作用力形成的一种共晶混合物，在2003年由Abbott等人首次报道。低共熔溶剂具有易于合成、稳定、成本低、生物相容性好等优点，已经成功应用于电化学、生物转化等多个领域。凭借着对生物聚合物的良好溶解性，DES已被广泛应用于木质纤维素类生物质的组分分离。在生物炼制中，DES被认为是绿色和可持续工业利用中最具潜力的新型溶剂。发明内容[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种三元低共熔溶剂及