木質(zhì)纖維素生物質(zhì)是地球上最豐富的可再生資源，主要成分為纖維素、半纖維素和木質(zhì)素?？捎糜谥苽淇沙掷m(xù)的燃料、化學品和材料。玉米秸稈作為一種多組分木質(zhì)纖維素生物質(zhì)，通過過程與技術(shù)耦合，實現(xiàn)木質(zhì)纖維素全組分分級高值化利用是實現(xiàn)高效利用的基礎(chǔ)，是未來生物煉制發(fā)展的重要方向。
近期，貴州大學材料與冶金學院高分子材料與工程系謝海波教授課題組在國際權(quán)威期刊《Industrial Crops & Products》（一區(qū)，IF= 4.58）發(fā)表了題為“Bio-refining corn stover into microbial lipid and advanced energy material using ionic
liquid-based organic electrolyte”的研究論文，第一作者為團隊2017級碩士研究生汪霞，指導(dǎo)老師謝海波教授。工作充分利用離子液體電解質(zhì)溶劑體系對木質(zhì)纖維素的高效溶解性、原位木質(zhì)素分離能力及其良好的導(dǎo)電性和表面張力，以離子液體為基礎(chǔ)的有機電解液([Emim][OAc]/DMSO (XILs=0.2, XILs為電解液中離子液體的摩爾分數(shù))，將玉米秸稈中的碳水化合物（纖維素/半纖維素）和木質(zhì)素轉(zhuǎn)化為微生物脂質(zhì)和超級電容器電極材料。其中纖維素和半纖維素經(jīng)12 h的酶解，得到總還原糖（TRS）產(chǎn)率為0.68 g.g-1，葡萄糖產(chǎn)率為0.43 g.g-1。和中國科學院大連化學物理研究所，趙宗保研究員合作，酶解液可代替?zhèn)鹘y(tǒng)葡萄糖為碳源，通過微生物油脂發(fā)酵制備微生物油脂（13.8?g/L biomass and 51.0 % lipid），一種可持續(xù)性油脂化工原料。玉米秸稈中萃取木質(zhì)素與酶解糖化后殘余的木質(zhì)素混合制備木質(zhì)素有機電解質(zhì)溶液，直接與聚丙烯腈摻雜紡絲得到納米纖維，經(jīng)高溫碳化后作為超級電容器的電極材料，在二電極體系下進行電化學測試得到良好的電化學性能。
本研究基于離子液體/DMSO有機電解質(zhì)預(yù)處理的方法，將生物質(zhì)的全部主要成分轉(zhuǎn)化為生物脂質(zhì)和先進能源材料，為木質(zhì)纖維素生物質(zhì)的全組分綜合利用提供了一個很好的范例。
原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0926669020300534