《表1 离子液体催化生物质材料水解的部分研究成果》

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《离子液体在生物质转化中的应用与研究进展》

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针对传统方法预处理生物质存在溶剂易挥发、回收难、设备易腐蚀等问题，新型绿色溶剂离子液体被引入生物质的预处理及催化转化中．离子液体具有可调节的酸性，其对生物质的预处理属于化学预处理．近年来，离子液体用于催化生物质材料水解的主要研究成果见表1．早在1934年，C.Graenacher等[29]就发现了在含氮碱条件下，纤维素可溶解于熔融N-乙基吡啶氯盐．然而这个发现并没有引起足够的重视．直到2002年，R.P.Swatloski等[30]报道[Bmim]Cl对纤维素的高溶解性，引起了业界广泛关注，许多研究者用不同的离子液体处理生物质．例如，W.Y.Li等[17]发现，[Emim]OAc可以在高温下快速溶解甘蔗渣中的木质素，从而实现木质素与纤维素分离；Q.P.Liu等[31]合成了一系列离子液体，可选择性地从生物质中高效提取木质素；S.Q.Yang等[16]使用廉价的多羟基质子型离子液体从玉米秸秆中提取纤维素．在生物质预处理应用中，[C2mim]型离子液体对生物质，尤其是木质素的溶解能力更强[14，17-19，32-33]．除单一离子液体体系外，离子液体复合体系也被用于生物质的预处理，如离子液体的水溶液体系[34-35]、“离子液体+酸”体系[15，36]、“离子液体+固体酸”体系[37]等．开发新的催化体系往往优化了反应条件，使反应在较温和的条件下进行；2017年，J.M.Yang等[15]用[Bmim]Cl-AS溶剂体系从玉米秸秆中高效提取纤维素，纤维素收率高达74%，且再生纤维素纯度显著提升．