Dépistage des solvants basé sur la théorie des paramètres de solubilité de Hansen pour dépolymériser efficacement la biomasse lignocellulosique à basse température

Dix solvants, y compris les solvants solubles dans l'eau et les solvants insolubles dans l'eau, ont d'abord été utilisés pour prétraiter la paille de riz dans des conditions faciles (110 °C, 60 min). Les résultats ont montré que la plupart de l'hémicellulose a été éliminée, et une grande partie de la cellulose est restée dans les résidus solides. Sur la base de la théorie des paramètres de solubilité de Hansen (HSP), la corrélation entre la différence d'énergie relative des interactions solvant-système-lignine et l'élimination de la lignine a été explorée. En tenant compte de l'hydrolyse enzymatique efficace et de la facilité de fractionnement de la biomasse lignocellulosique, le solvant biphasique 2-phénoxyéthanol (KL-EPH) a été sélectionné pour une étude plus approfondie. Par la suite, les effets de la température, du temps de rétention, de la charge en acide sulfurique et de la concentration de KL-EPH sur la dégradation de la paille de riz ont été étudiés, et les résultats ont indiqué que les conditions optimales étaient une température de 120 °C, un temps de rétention de 3 h, une charge en acide sulfurique de 0,1 M et une concentration de KL-EPH de 50%. Dans ces conditions, 90,17 % de l'hémicellulose et 53,17 % de la lignine ont été éliminés de la paille de riz, ce qui a abouti à un taux d'hydrolyse enzymatique des résidus de 88%, et 66% de l'hémicellulose sous forme de xylose était présent dans la phase aqueuse. De plus, 33,55 % du solide précipité (riche en lignine) a été collecté à partir de la phase organique. L'analyse des composants a suggéré que le résidu riche en lignine se composait principalement de 78,68 % de lignine, 8,26 % de glucane et 1,65 % de xylane. Les matières premières et les résidus ont été caractérisés par microscopie électronique à balayage, spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier et diffraction des rayons X, et les résultats ont montré que l'élimination remarquable de l'hémicellulose et de la lignine contribuait principalement à l'amélioration de l'hydrolyse enzymatique des résidus sur la base de ces résultats.