Ionic liquids (ILs) have been widel

Ionic liquids (ILs) have been widely used as alternative solvents for biomass pretreatment, however, efficient methods that enable economically use of ILs at large scale have not been established. In this study, a new method in which ILs and polar organic solvents (ILs/co-solvent systems) was proposed for efficient pretreatment of lignocellulosic materials. The combination use of appropriate ILs and organic co-solvents can significantly enhance the solubility of lignocellulose due to the lower viscosity of ILs/co-solvent mixture as compared to those of pure ILs while the hydrogen bond basicity was maintained. In addition, the solubility of lignocellulosic materials in ILs/co-solvent system was found to be correlated with the Kamlet-Taft solvent parameters. Moreover, the use of microwave heating also enhances the efficiency of lignocellulose pretreatment. For example, the microwave-assisted [Emim][OAc]-DMSO (1:1 volume ratio) treated-rice straw could be hydrolyzed at least 22 times faster than that of untreated-rice straw by cellulase from Trichoderma reesei. This enhancement was attributed by several factors including more efficient lignin extraction, less crystalline cellulose and lower residual ILs in treated-rice straw. The produced sugars can be effectively fermented by Pichia stipitis for ethanol production. Moreover, [Emim][OAc]-DMSO mixture could be reused at least 5 times without significantly decrease in effectiveness demonstrated that the use of ILs/co-solvent was potential alternative method for large-scale biomass pretreatment.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ของเหลวไอออนิก (ILs) ได้ถูกใช้เป็นตัวทำละลายอื่นสำหรับปรับสภาพชีวมวล อย่างไรก็ตาม วิธีการมีประสิทธิภาพที่ช่วยให้เศรษฐกิจใช้ ILs ไม่มีการกำหนดมาตราส่วนมีขนาดใหญ่ ในการศึกษานี้ วิธีการใหม่ใน ILs และตัวทำละลายอินทรีย์โพลาร์ (ILs/ร่วม-solvent ระบบ) ซึ่งถูกเสนอสำหรับปรับสภาพประสิทธิภาพการผลิต lignocellulosic ใช้ผสม ILs ที่เหมาะสมและสารละลายต่าง ๆ ร่วมสามารถช่วยเพิ่มการละลายของ lignocellulose เนื่องจากความหนืดของส่วนผสมการ ILs/ร่วม-solvent เมื่อเทียบกับของ ILs บริสุทธิ์ต่ำขณะ basicity พันธะไฮโดรเจนถูกเก็บรักษาไว้ การละลายของวัสดุระบบ ILs/ร่วม-solvent lignocellulosic พบมีความสัมพันธ์กับพารามิเตอร์ตัวทำละลาย Kamlet ทาฟท์ นอกจากนี้ การใช้ไมโครเวฟความร้อนยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของการ lignocellulose pretreatment เช่น การช่วยไมโครเวฟ [Emim] [OAc] -ฟางข้าวถือ DMSO (อัตราส่วน 1:1 ปริมาตร) อาจจะ hydrolyzed น้อย 22 ครั้งเร็วกว่าของฟางข้าวไม่ถูกรักษา โดย cellulase จาก Trichoderma reesei การพัฒนานี้ถูกประกอบจากหลายปัจจัยรวมทั้งเพิ่มประสิทธิภาพการสกัดลิกนิ น้อยผลึกเซลลูโลส และ ILs ตกต่ำในฟางข้าวถือว่า น้ำตาลผลิตสามารถเป็นหมัก โดย Pichia stipitis สำหรับการผลิตเอทานอลได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้, [Emim] [OAc] -DMSO ผสมอาจนำมาอย่างน้อย 5 ครั้งโดยไม่ได้อย่างมากประสิทธิภาพที่ลดลงแสดงว่า การใช้ ILs/ร่วม-solvent เป็นศักยภาพทางเลือกวิธีการปรับสภาพชีวมวลขนาดใหญ่

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ของเหลวไอออนิก (ILS) ได้ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางว่าเป็นตัวทำละลายทางเลือกสำหรับการปรับสภาพชีวมวล แต่วิธีการที่มีประสิทธิภาพที่ช่วยให้เศรษฐกิจใช้ ILs ที่ขนาดใหญ่ยังไม่ได้รับการจัดตั้งขึ้น ในการศึกษานี้เป็นวิธีการใหม่ที่ ILs และขั้วโลกตัวทำละลายอินทรีย์ (ILS / ตัวทำละลายร่วมระบบ) ได้รับการเสนอให้ปรับสภาพที่มีประสิทธิภาพของวัสดุลิกโนเซลลูโลส การใช้การรวมกันของ ILs เหมาะสมและอินทรีย์ร่วมตัวทำละลายอย่างมีนัยสำคัญสามารถเพิ่มความสามารถในการละลายของลิกโนเซลลูโลสเนื่องจากการลดลงของความหนืด / ILS ผสมตัวทำละลายร่วมเมื่อเทียบกับบรรดาของ ILs บริสุทธิ์ในขณะที่ด่างพันธะไฮโดรเจนถูกเก็บรักษาไว้ นอกจากนี้การละลายของวัสดุลิกโนเซลลูโลสใน / ILS ระบบตัวทำละลายร่วมที่ถูกพบว่ามีความสัมพันธ์กับพารามิเตอร์ตัวทำละลาย Kamlet-เทฟท์ นอกจากนี้ยังมีการใช้ความร้อนจากไมโครเวฟยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของการปรับสภาพลิกโนเซลลูโลส ยกตัวอย่างเช่นไมโครเวฟช่วย [ว่าเอมิม] [OAC] -DMSO (1: 1 ปริมาณ Ratio) ฟางข้าวได้รับการรักษาอาจจะมีการไฮโดรไลซ์อย่างน้อย 22 ครั้งเร็วกว่าที่ได้รับการรักษาที่ทำจากฟางข้าวโดยเซลลูเลสจากเชื้อรา Trichoderma reesei การเพิ่มประสิทธิภาพนี้เป็นผลมาจากปัจจัยหลายอย่างรวมทั้งการสกัดลิกนินมีประสิทธิภาพมากขึ้นเซลลูโลสผลึกน้อยลงและ ILs เหลือต่ำกว่าในการรักษาฟางข้าว น้ำตาลที่ผลิตสามารถหมักอย่างมีประสิทธิภาพโดย Pichia stipitis สำหรับการผลิตเอทานอล นอกจากนี้ [ว่าเอมิม] [OAC] -DMSO ส่วนผสมสามารถนำกลับมาใช้อย่างน้อย 5 ครั้งโดยไม่ต้องลดลงอย่างมีนัยสำคัญในประสิทธิภาพที่แสดงให้เห็นว่าการใช้ / ILS ตัวทำละลายร่วมเป็นวิธีทางเลือกที่มีศักยภาพสำหรับขนาดใหญ่ปรับสภาพชีวมวล