摘要:木质素作为植物细胞壁中含量第二丰富的天然芳香族聚合物,其高效解聚和利用是生物质精炼的关键挑战。研究以甜龙竹为原料,采用氯化胆碱—单乙醇胺低共熔溶剂(ChCl-MEA DES)体系,探究不同预处理温度(120 ℃、130 ℃、140℃)及高温条件下第三元组分(H2O2、NaHCO3、Na2S、乙二醇)对木质素结构的调控。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、二维核磁共振相关谱(2D-HSQC NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)和Zeta电位等表征手段,分析了温度和第三元对木质素结构的影响。结果表明,温度升高至130 ℃时,木质素得率(29.6%)和纯度(97.2%)达到最高;继续升高至140 ℃,预处理增加了β-O-4键的断裂率。添加不同的第三元组分后,ChCl-MEA-Na2S处理的木质素表现出最高的紫丁香基木质素/愈疮木基木质素(S/G)比值(1.8)和Zeta电位(-23.84 mV)。引入H2O2能够增加木质素的氧化降解,提高木质素羧基含量,增加木质素Zeta电位(-21.68 mV)和抗氧化活性。该研究提供了一种高效、绿色的木质素分离策略。
文章目录
1 材料与方法
1.1 实验材料
1.2 实验设备
1.3 实验方法
1.3.1 磨木木质素制备
1.3.2 低共熔溶剂制备
1.3.3 甜龙竹预处理
1.4 测试与表征
1.4.1 木质素得率及纯度
1.4.2 木质素分子量
1.4.3 木质素傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析
1.4.4 木质素核磁共振分析
1.4.5 木质素的Zeta电位
1.4.6 木质素抗氧化活性分析
2 结果与分析
2.1 木质素得率及纯度
2.2 分子量及其分布
2.3 FT-IR分析
2.4 核磁共振分析
2.5 Zeta电位分析
2.6 抗氧化活性分