超临界CO2萃取脱除甘蔗渣木质素的研究

doi:10.3969/j.issn.1673-5854.2014.06.008

生物质化学工程 ›› 2014, Vol. 48 ›› Issue (6): 44-49.doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2014.06.008

超临界CO₂萃取脱除甘蔗渣木质素的研究

左林¹, 程皓², 刘江燕^1,2

1. 湖北师范学院化学化工学院, 湖北黄石 435002;
2. 华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室, 广东广州 510640

收稿日期:2014-05-13 出版日期:2014-11-30 发布日期:2014-12-10
通讯作者: 刘江燕(1962-), 男, 教授, 博士, 硕士生导师, 研究领域:植物资源化学;E-mail:liu.jy@126.com. E-mail:liu.jy@126.com
作者简介:左林(1988-), 女, 湖北襄阳人, 硕士生, 研究方向:植物资源化学与计算机模拟;E-mail:472998565@qq.com
基金资助:
稀有金属化学湖北省协同创新中心项目(无编号)

Delignification of Bagasse with CO₂ Supercritical Fluid Extraction

ZUO Lin¹, CHENG hao², LIU Jiang-yan^1,2

1. College of Chemistry & Chemical Engineering, hubei Normal University, huangshi 435002, China;
2. State Key Lab.of Pulp & Paper Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China

Received:2014-05-13 Online:2014-11-30 Published:2014-12-10

摘要/Abstract

摘要： 采用超临界CO₂萃取技术,研究了萃取条件对甘蔗渣木质素脱除规律的影响,设计正交试验方案得出纸浆得率、综纤素维含量、Klason木质素含量,进一步得出脱木质素率,以确定最优条件.结果表明,温度是影响超临界CO₂脱除木质素的最主要因素.在180 ℃、 20 MPa下,用1,4-二氧六环2 mL作夹带剂反应60 min,脱木质素率达到79.61%.用GC-MS 对不同温度下超临界CO₂萃取液的分析以研究在超临界CO₂下甘蔗渣中木质素的溶出规律,结果表明,木质素的降解不仅发生在芳基醚键这种大分子的断裂,还导致了苯环上甲氧基的断裂.且在高温作用下,还会导致甘蔗渣中其它碳水化合物、纤维素和半纤维素的降解.

关键词: 甘蔗渣, 脱木质素, 超临界CO₂, GC-MS

Abstract: This paper reported the delignification of bagasse with the supercritical fiuid of CO₂ and the influence of extraction conditions.The pulp yield, holocellulose contents,and Klason lignin contents were obtained by orthogonal experiments to get the delignification rate and the optimal conditions.The experimental results showed that the temperature was the main factor that influenced the efficiency of delignification.Under the condition of 180 ℃,20 MPa,1,4-dioxane 2 mL within 60 min,the delignification rate could reach 79.61%.The GC-MS analysis of the supercritical extraction liquid under different temperature showed that the degradation of lignin not only occured by breaking the aryl-ether bonds of macromolecule,but also led to the fracture of methoxy on the benzene ring.And at high temperature,the other carbohydrates,cellulose,and hemicellulose in bagasse also degraded.

Key words: bagasse, delignification, supercritical CO₂, GC-MS

中图分类号:

TQ35

左林, 程皓, 刘江燕. 超临界CO₂萃取脱除甘蔗渣木质素的研究[J]. 生物质化学工程, 2014, 48(6): 44-49.

ZUO Lin, CHENG hao, LIU Jiang-yan. Delignification of Bagasse with CO₂ Supercritical Fluid Extraction[J]. bce, 2014, 48(6): 44-49.

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