生物质预处理方法

本发明涉及生物质加工利用，具体涉及一种生物质预处理方法。

背景技术：

1、木质纤维素生物质作为一种丰富的天然资源，由纤维素、半纤维素和木质素组成，是生产生物燃料和高值化学品的潜在可持续原料。酸预处理是一种广泛应用的生物质预处理技术，通过使用低浓度无机酸处理木质纤维素，能够分解生物质的顽固结构，提高后续生物转化效率。然而，该技术最大的发展瓶颈之一是：预处理过程中酸反应条件会导致木质纤维素中的木质素生成新的碳碳键从而发生不可逆缩合，对预处理底物的纤维素酶水解形成物理障碍，同时与预处理液体中生成的发酵抑制物共同作用，限制了预处理底物的酶消化率。这使得后续的酶解过程受到阻碍，降低了生物质转化的整体效率。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有酸预处理技术中预处理生物质材料纤维素糖化效率有限的缺陷，提供了一种通过在酸预处理中的直接添加亲核试剂，从而提高酸预处理物料糖化效率的方法。

2、为了实现以上目的及其他目的，本发明是通过以下技术方案实现的：包括以下步骤：

3、s1，将粉碎后的杨木以固液比1:7(w/v)浸泡于酸溶液中，并且向溶液中添加亲核试剂，180℃反应；

4、s2，反应结束后，待所述步骤s1中的反应体系冷却至室温，固液分离获得预处理固体；

5、s3，漂洗所述步骤s2中获得的预处理固体，用蒸馏水冲洗底物直至ph值接近中性，漂洗过程进行三次，获得酸-亲核试剂-预处理物料。

6、在一实施例中，所述酸为磷酸。

7、在一实施例中，所述磷酸的浓度为1.5％(v/v)。

8、在一实施例中，所述亲核试剂为抗坏血酸、2-萘酚、3-羟基-2萘酸或2-萘酚-7-磺酸。

9、在一实施例中，所述亲核试剂添加量为4％(w/w生物质)。

10、在一实施例中，反应时间为60分钟。

11、本发明通过在酸预处理过程中添加亲核试剂，改善了预处理底物的特性，提高了纤维素可及度，提高了酸预处理物料的纤维素糖化效率，为生物质的进一步利用提供了更好的条件。

技术特征：

1.生物质预处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的生物质预处理方法，其特征在于，所述酸为磷酸。

3.根据权利要求2所述的生物质预处理方法，其特征在于，所述磷酸的浓度为1.5％(v/v)。

4.根据权利要求1所述的生物质预处理方法，其特征在于，所述亲核试剂为抗坏血酸、2-萘酚、3-羟基-2萘酸或2-萘酚-7-磺酸。

5.根据权利要求4所述的生物质预处理方法，其特征在于，所述亲核试剂添加量为4％(w/w)。

6.根据权利要求1所述的生物质预处理方法，其特征在于，反应时间为60min。

技术总结
本发明提供了一种生物质预处理方法，属于生物质加工利用技术领域，包括以下步骤：将粉碎后的杨木以固液比1:7(w/v)浸泡于酸溶液中，并且向溶液中添加亲核试剂，180℃反应；反应结束后，待反应体系冷却至室温，固液分离获得预处理固体；漂洗预处理固体，用蒸馏水冲洗底物直至pH值接近中性，漂洗过程进行三次，获得酸‑亲核试剂预处理物料。本发明在酸预处理中的直接添加亲核试剂，提高了酸预处理生物质原料糖化效率，克服了现有酸预处理技术中预处理生物质纤维素糖化效率有限的缺陷，同时还改善了预处理底物的特性，提高了纤维素可及度，改善了预处理物料表面结构，为生物质的进一步利用提供了更好的条件。

技术研发人员：盛烨泉,谈昕,葛省波,张琴,李艳宾,王伟,安佳乐,唐松,何帮翔
受保护的技术使用者：安徽工程大学
技术研发日：
技术公布日：2025/4/6