一种协同作用的微波-两性离子天然深共晶溶剂体系，可用于菠萝叶农业生物质的选择性分馏，从而实现木质素与生物乙醇的多功能生产

《ACS ES&T Engineering》：Synergistic Microwave–Zwitterionic Natural Deep Eutectic Solvents System for Selective Fractionation of Pineapple Leaf Agro-Biomass, Enabling Multifunctional Lignin and Bioethanol Production

　　

摘要

本研究提出了一种新型、快速且可持续的生物精炼方法，用于木质纤维素生物质的高效利用。该方法采用由盐酸甜菜碱和乳酸（质量比为15:85）组成的天然深共晶溶剂系统。通过微波辅助处理仅4分钟，这种绿色溶剂体系就能有效提取出结构完整的木质素，保留其原有结构并发挥其多种功能。所提取的木质素具有优异的性能：在0.5毫克/毫升浓度下，280–400纳米波段的紫外线屏蔽效率超过95%（透光率低于5%）；具有很强的抗氧化活性，50微克/毫升浓度时即可抑制DPPH自由基69.7%；同时还具有强大的抗菌效果，尤其是抗真菌能力比传统药剂高出75%以上。与此同时，富含全纤维素的残留物可通过分批同步糖化发酵工艺成功转化为生物乙醇，实际产量达到了理论值的82%。这一集成化工艺不仅节省时间和溶剂，而且完全不含有毒化学物质，完全符合绿色化学和循环生物经济的原则。总体而言，这项研究表明，基于盐酸甜菜碱/乳酸的深共晶溶剂是一种可用于全面开发生物质价值的创新绿色溶剂，为可持续生产先进生物燃料和高价值功能性生物产品提供了有力途径。