1 июня 2018 г.
Мы представляем протокол для синтеза сахаров C5 (Ксилоза и арабинозы) из возобновляемых лигноцеллюлозных биомассы non съедобный (например, джут) в присутствии кислых ионных жидкостей Brønsted (поручительств) как катализатора в воде. Катализатор поручительств выставлены более каталитической производительность, чем обычные минеральные кислоты катализаторов (H2т4 и HCl).
Общая цель этого нового метода заключается в преобразовании пентозана, присутствующего в биомассе джута, в сахара C5 с использованием кислотных ионных жидкостей. Этот метод также может быть использован для определения концентраций пентозана, присутствующих в биомассе джута. Эта мера позволяет синтезировать сахара С5 из различных сахаров с низкой биомассой в кислотных средах с использованием каталитического количества кислотной ионной жидкости. Основное преимущество этого метода заключается в том, что кислотная ионная жидкость, используемая для преобразования биомассы джута, работает лучше по сравнению с минеральными кислотами. Сначала нанесите 7,625 миллимолей 1,3-пропана в охлажденную 50 миллилитровую круглую колбу с круглым дном и запечатайте колбу резиновой перегородкой. С помощью одномиллилитрового шприца медленно добавьте в колбу 7,625 молей 1-метилимидазола в течение 10 минут при нуле градусов Цельсия.Для успешного синтеза этой кислой ионной жидкости добавление 1, 3-пропана сульфтона и 1-метилимидазола должно быть выполнено очень медленно при нуле градусов Цельсия. После этого добавьте в реакционную смесь 15 миллилитров сухого толуола. После снятия ледяной водяной бани обратите реакционную смесь или в течение 16 часов при 120 градусах Цельсия до получения твердого цвиттериона. После завершения реакции отделите цвиттерион от толуола с помощью вакуумной фильтрации. Затем промойте цвиттерион 40 миллилитрами толуола. Для сушки цвиттериона установите температуру духовки на 80 градусов Цельсия. Как только желаемая температура будет достигнута, переложите цвиттерион в чашку Петри и поставьте в духовку сушиться на четыре часа. После высыхания переложите высушенный цвиттерион в колбу с круглым дном и добавьте серную кислоту с помощью микропипета объемом 1 000 микролитров. Подсоедините колбу с круглым дном к конденсатору с обратным потоком. Затем нагрейте смесь при помешивании до 110 градусов Цельсия в течение 12 часов, чтобы получить желаемую ионную жидкость. Для приготовления на литр холостого раствора в мерную колбу объемом 1 литр добавьте 10 миллиграмм паранитроанилинового индикатора и дистиллированную воду. Вручную тщательно встряхните раствор в течение двух минут, и отставьте на один час для полного смешивания пара-нитроанилина в воде. Для приготовления образца раствора в 50 мл раствора индикатора пара-нитроанилина добавляют 1,59 миллимоль H+иона кислотного катализатора и вручную тщательно встряхивают смесь в течение двух минут. Теперь выполните УФ-измерение раствора заготовки и образца и определите максимальную абсорбцию пара-нитроанилина. Добавьте один грамм высушенной джутовой биомассы и 15 миллилитров 72 весовых процентов серной кислоты в 50-миллилитровый флакон. Перемешайте смесь на горячей плите при температуре 30 градусов Цельсия в течение двух часов. Далее добавьте 150 миллилитров дистиллированной воды в литровую круглодонную колбу и переложите переваренный образец биомассы в колбу. Промойте флакон 195 миллилитрами воды и перелейте воду в колбу, содержащую переваренную биомассу. Дефлегмируйте раствор в течение четырех часов. Затем остудите круглодонную колбу до комнатной температуры. Через 12 часов отфильтровать раствор с помощью тигля G2 до получения нерастворимых лигнина и золы. Промойте нерастворимое твердое вещество 150 миллилитрами горячей воды, чтобы сделать его бескислотным. Высушите лигнин и золу в духовке при температуре 60 градусов Цельсия в течение 16 часов, затем переложите твердое вещество в чашку Петри и далее высушите в духовке при температуре 105 градусов Цельсия в течение часа. После высыхания поместите образец в эксикатор для остывания. Затем взвесьте остывший образец. Теперь выполните коррекцию золы, нагрев образец при температуре 650 градусов Цельсия в течение пяти часов в присутствии воздуха. Определите поправку на золу по соответствующей формуле. Добавьте два грамма высушенной в духовке джутовой биомассы в реактор периодического действия высокого давления и высокой температуры, такой как реактор объемом 160 миллилитров. Добавьте 60 миллилитров воды и 24 грамма кислой ионной жидкости. Затем закройте реактор и увеличьте температуру до 160 градусов Цельсия.Установите скорость перемешивания на 200 об/мин, пока реактор нагревается до 160 градусов Цельсия.Как только желаемая температура будет достигнута, увеличьте скорость перемешивания до 600 об/мин. Через час уменьшите скорость перемешивания до 200 об/мин и прекратите нагрев. Как только реактор остынет до комнатной температуры, прекратите перемешивание и откройте реактор. Отделите твердое вещество от реакционной смеси, затем проанализируйте реакционную смесь с помощью ВЭЖХ. Показано сравнение каталитической активности минеральных кислот и кислотной ионной жидкости для превращения биомассы джута в сахар С5. Далее каталитическую активность сравнивают с ионной жидкостью без Br
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
В данном исследовании представлен протокол синтеза сахаров C5, в частности ксилозы и арабинозы, из возобновляемой несъедобной лигноцеллюлозной биомассы, такой как джут. Использование кислотных ионных жидкостей Бренстеда (BAILs) в качестве катализатора в водной среде демонстрирует более высокую каталитическую эффективность по сравнению с традиционными минеральными кислотными катализаторами.
Эффективный количественный анализ и конверсия пентозанов в лигноцеллюлозном биоматериале напрямую влияют на предварительную оценку сырья и оптимизацию процессов в биофармацевтических исследованиях и разработках.&Г. Использование кислотных ионных жидкостей Бренстеда (BAILs) позволяет обеспечить высокий выход сахаров C5, что повышает прогностическую достоверность стратегий валоризации биомассы. Данный метод оптимизирует принятие решений по формированию портфеля за счет предоставления надежных и масштабируемых аналитических данных по использованию возобновляемых ресурсов.
Данный метод интегрируется в континуум от открытия до доклинических исследований, обеспечивая надежное количественное определение пентозана и анализ конверсии, что способствует как ранней оценке сырья, так и разработке технологического процесса.