综述：藻类修复与生命周期评估的循环生物经济零废物视角：必要性、发展与挑战

本综述推荐一种由Aliquat 336与2-辛醇（3:1摩尔比）组成的疏水性低共熔溶剂（HDES），其在25°C、油水相比3:1条件下，对甘蔗渣水解液中的乙酸（AA）、糠醛（FF）和5-羟甲基糠醛（5-HMF）提取效率分别达87.36%、93.66%和89.37%，且经5次NaOH再生循环后性能稳定。通过FT-IR、1H NMR等表征及DFT计算，揭示氢键和范德华力在提取中的关键作用，为农业废弃物高值化利用提供绿色解决方案。

　　

Abstract
甘蔗渣水解液的高值化利用是可持续生物精炼的核心挑战。本研究设计了一种由Aliquat 336与2-辛醇（3:1）组成的HDES，在优化条件下对AA、FF和5-HMF的提取效率显著优于传统溶剂，且再生后性能稳定。机理研究表明，氢键和范德华力驱动提取过程，而呋喃类化合物因竞争提取动力学优先被富集。

Introduction
化石燃料过度开发催生了循环生物经济，甘蔗渣作为农业废弃物亟需绿色转化策略。其水解液中的有机酸（如AA、FA、LA）和呋喃醛（5-HMF、FF）抑制微生物活性，但传统分离方法存在成本高、选择性差等问题。HDES因其低毒、可调性质成为新兴绿色溶剂，但亲水性限制其应用。2015年问世的疏水型HDES（如薄荷醇-癸酸体系）为复杂水解液分离提供新思路。

Chemicals and materials
实验采用Aliquat 336、TOA等疏水性组分，结合中长链脂肪酸（≥C8）构建17种HDES候选体系，以实际甘蔗渣水解液为对象筛选最优溶剂。

Screening of HDES components
Aliquat 336-CP（3:1）表现最优，其提取效率达AA 87.36%、FF 93.66%、5-HMF 89.37%。DFT计算显示，尽管酸类结合能更低，但呋喃醛因竞争性提取动力学更易被富集。FT-IR证实羟基与羰基间氢键形成，¹H NMR揭示Aliquat 336季铵盐阳离子与FF的π-π堆积作用。

Conclusions
该HDES通过5次NaOH再生后效率保持90%以上，TGA显示热稳定性达200°C。研究不仅推动生物质水解液脱毒技术，更为农业废弃物转化为高值化学品提供工业化可行路径，强化绿色循环生物经济闭环。