5.3f: Іонні рідини

Last updated
Save as PDF

Page ID: 31855

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

5.3f Іонні рідини

Одним з найбільш звичних методів попередньої обробки біомаси використовуються іонні рідини. Іонні рідини (ІЛ) - це органічні солі, які зазвичай плавляться нижче 100° C і є сильними сольватуючими агентами. Звичайна сіль, яка всім нам знайома - кухонна сіль, хлорид натрію, NaCl. Якщо розчиняти у воді, він розділяється на іони Na+ і Cl-, але це не органічна сіль, як ILs. Він має цікаві властивості, в тому числі той факт, що в залежності від IL він може солюбілізувати цілу целюлозну біомасу або вибірково розчиняти компоненти, наприклад, лігнін і целюлозу. Відносно легко відокремити розчинник компонент від органічної солі за допомогою антирозчинника, такого як вода, метанол або етанол. Коли целюлоза розчиняється органічною рідиною, а потім повторно осаджується антирозчинником, целюлоза менш кристалічна і легше руйнується. На жаль, це все ще дорогий метод попередньої обробки, оскільки існує труднощі з переробкою ІЛ, а ІЛ можуть бути токсичними для ферментів і мікробів, що використовуються при переробці целюлози до етанолу. Один з таких IL відомий як EmiMac (1-етил-3-метилімідазолій ацетат), і здатний повністю солюбілізувати як целюлозу, так і лігнін у світчграсі. На малюнку 5.26 показана хімічна структура EmiMac та зміна целюлози після повторного осадження її за допомогою антирозчинника (T = 120°C). На малюнку 5.27 показана схема технологічного процесу.

Хімічна структура EmiMac та целюлоза до та після попередньої обробки IL. До: стрижнеподібні конструкції. Після: крапля, як — Малюнок 5.26: Хімічна структура EmiMac та целюлоза до та після попередньої обробки IL.

*Кредит: Сінгх та співавт., 2009. Біотехнол. Біоенг., 104:68-75*

Малюнок 5.27: Схема блок-схеми попередньої обробки IL (EmiMac).

**Клацніть тут для тексту, альтернативного малюнку 5.27**

Схема процесу попередньої обробки Iconic Liquid (EmiMac). Біомаса надходить до попередньої обробки IL (120-140 С) за допомогою EmiMac. Ця попередня обробка займає години. Після попередньої обробки вироби надходять до регенерації целюлози, яка промиває вироби антирозчинниками (вода, ацетон+етанол). Целюлоза витягується, а решта продуктів потрапляє в опади лігніну, який осаджує лігнін і переробляє антирозчинники та ІЛ.

**Кредит: Сінгх та співавт., 2009. Біотехнол. Біоенг., 104:68-75**