超声处理半纤维素化学

提升生物炼制竞争力对推动可持续生物经济转型意义重大，利用木质副产物可提高生物质利用效率。桦木屑是生产平台化学品的优质原料，低频超声在高温高压下辅助热水和稀酸处理桦木屑的效果。

采用瑞典北部锯木厂的桦木屑，使用多种化学试剂。

用经典量热法测不同条件下声功率；分别开展超声辅助热水处理和同时制备糠醛实验，设超声和无超声对照组，处理后分离固液两相并分析。

用高效液相色谱法定量液体中糠醛、甲基糠醛、葡萄糖和木糖含量；用射线衍射测固体结晶度；用场发射扫描电子显微镜观察固体颗粒大小和结构，结合筛分实验辅助分析。

脉冲模式可实现高温高压超声处理，压力使超声更稳定；超声与无超声处理的固体产率差异不明显，但加压力会影响锯末外观。

甲酸浓度增加，糠醛产率提高，延长反应时间，5%甲酸时糠醛产率达43 – 44% ；超声对糠醛产率影响不显著，但使固体更细；实验中甲基糠醛生成量少，表明纤维素未大量降解。

超声与无超声处理的糖含量差异不明显，增加压力有利于提高木糖产率；水解产物中主要是水溶性半纤维素，且含聚合度更高的糖类。

超声结合甲酸处理桦木屑，能有效破坏木材结构、降低结晶度和减小粒径，提高糠醛产率，利于后续纤维素水解；超声主要影响固体部分，虽对液体部分影响不明显，但整体处理方式在生物质转化和预处理方面潜力巨大。

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