Novel ternary deep eutectic solvent for highly efficient dissolution of lignins: Dissolution behavior and mechanism study

溶解 共晶体系 三元运算 溶剂 化学工程 机制(生物学) 深共晶溶剂 化学 材料科学 有机化学 计算机科学 工程类 合金 认识论 哲学 程序设计语言
作者
Man Zhang,Bingyan An,Kejing Wu,Jinming Zhang,Jinfeng Wang,Qingtao Liu,Yongming Cui,Houfang Lu
出处
期刊:Journal of Cleaner Production [Elsevier BV]
卷期号:451: 142116-142116 被引量:40
标识
DOI:10.1016/j.jclepro.2024.142116
摘要

Lignin, as an abundant natural aromatic biopolymer, has a complex structure and poor solubility in most solvents, making it difficult to achieve high-value applications and becoming the largest "natural waste". In this work, two novel ternary deep eutectic solvents (DESs) consisting of choline chloride (ChCl)/lactic acid (LA) with ethylene glycol (EG) or γ-valerolactone (GVL) were designed for separating lignin from waste wheat straw. Results showed that the delignification efficiency of wheat straw treated with two ternary DESs (ChCl-LA-EG and ChCl-LA-GVL) was twice as high as that treated with ChCl-LA under mild conditions (90 °C, 4 h). The highest delignification efficiency of 83.12% was achieved by ChCl-LA-GVL treatment at 130 °C for 4 h. Moreover, ternary DESs extracted lignin exhibited lower molecular weight, better homogeneity, and remarkably higher antioxidant activities than that extracted from ChCl-LA. Furthermore, ternary DESs extracted lignin had more S units and inhibited the destruction of the lignin substructure at high temperature. Compared with ChCl-LA treatment, cellulose fiber treated with ChCl-LA-EG and ChCl-LA-GVL had less active sites, lower total surface energy, and more alkaline (electron donor) adsorption sites on cellulose fiber surface. Theory calculations further confirm that the addition of EG and GVL changes the hydrogen bond strength and electrostatic potential of the ChCl-LA system, thus promoting the separation of lignin. These results provide new insights for understanding the mechanism of lignin dissolution in DESs and for the design of advanced DESs for lignocellulosic biomass separation and valorization.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
情怀应助淡定电话采纳,获得10
3秒前
Myl发布了新的文献求助10
4秒前
谦让小熊猫完成签到,获得积分10
4秒前
GGKing发布了新的文献求助10
5秒前
王泰一发布了新的文献求助30
5秒前
yun完成签到,获得积分20
7秒前
完美世界应助smile采纳,获得10
12秒前
甜蜜耳机完成签到 ,获得积分10
14秒前
勤劳尔柳完成签到,获得积分20
15秒前
15秒前
biubiubiu完成签到,获得积分10
15秒前
曾志伟发布了新的文献求助20
19秒前
英姑应助饱满南松采纳,获得10
22秒前
芝麻发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
dinghongzhen给WonderC的求助进行了留言
23秒前
Mobitz发布了新的文献求助10
23秒前
24秒前
爆米花应助hyc采纳,获得10
24秒前
重要手机完成签到 ,获得积分10
24秒前
24秒前
Pheonix1998发布了新的文献求助20
25秒前
25秒前
25秒前
karmenda完成签到,获得积分10
27秒前
杨硕发布了新的文献求助10
28秒前
王泰一发布了新的文献求助10
28秒前
lll发布了新的文献求助10
30秒前
Hello应助yun采纳,获得30
31秒前
karmenda发布了新的文献求助10
31秒前
31秒前
长情问枫发布了新的文献求助10
32秒前
饱满南松完成签到,获得积分10
32秒前
123发布了新的文献求助10
32秒前
wanci应助九条条条采纳,获得10
34秒前
饱满南松发布了新的文献求助10
35秒前
在水一方应助Myl采纳,获得10
37秒前
37秒前
demom完成签到,获得积分10
38秒前
蜀葵完成签到,获得积分10
38秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Emmy Noether's Wonderful Theorem 1200
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
基于非线性光纤环形镜的全保偏锁模激光器研究-上海科技大学 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Wade & Forsyth's Administrative Law 550
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6410225
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8229577
关于积分的说明 17461676
捐赠科研通 5463343
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2886717
邀请新用户注册赠送积分活动 1863134
关于科研通互助平台的介绍 1702351