[发明专利]转化木质素的方法和其用途

权利要求书

1.一种用于处理木质纤维素生物质的方法，其包括在离子液体 (IL)中孵育包含木质素、纤维素和半纤维素的木质纤维素生物质达充 足的时间和温度，以通过在不将所述生物质溶解于所述IL中的情况 下使所述纤维素和半纤维素膨胀；用可与水和所述IL混溶的针对纤 维素的液体非溶剂洗涤所述IL孵育的包含木质素、纤维素和半纤维 素的生物质；并且使包含木质素、纤维素和半纤维素的所述膨胀的经 洗涤的生物质与包含能够将纤维素与半纤维素两者水解以产生多糖 的酶的水性缓冲液接触；回收所述木质素；并且将所述木质素转化成 化学品。

2.一种用于从木质素提取单体化合物的方法，其包括：

(a)将生物质与离子液体(IL)混合以使所述生物质膨胀而不使所 述生物质溶解于IL中；

(b)洗涤所述经处理的生物质；

(c)水解所述经处理的生物质；

(d)分离所述纤维素与木质素级分；和

(e)使所述木质素级分经受水热处理。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述方法还包括在步骤(a)之 后电磁(EM)加热所述膨胀的生物质。

4.一种用于将木质纤维素生物质的木质素转化成化学品的方 法，其包括：

(a)将生物质混合于离子液体(IL)中以使所述生物质膨胀而不使 所述生物质溶解于IL中；

(b)向所述膨胀的生物质施加射频(RF)加热以加热至目标温度范 围；

(c)向所述膨胀的生物质施加超声波、电磁(EM)、对流、传导加 热或其组合以将所述生物质维持在所述目标温度范围；

(d)洗涤所述经处理的生物质；

(e)分离所述纤维素与木质素级分；和

(f)使所述木质素级分经受水热处理。

5.如权利要求4所述的方法，其中所述目标温度范围是约 50-220℃。

6.一种用于破环木质纤维素生物质的结构的方法，其包括将生 物质在离子液体(IL)中孵育并且施加射频(RF)加热和超声波、电磁 (EM)、对流、传导加热或其组合；洗涤所述经处理的生物质；回收 所述木质素；以及使所述木质素级分经受水热处理。

7.一种用于将木质纤维素生物质的木质素转化成化学品的方 法，其包括水热处理木质素。

8.如权利要求1-7中任一项所述的方法，其中所述木质纤维素生 物质是农业残留物、木材和森林残留物、野葛、红藻、草本能源作物、 植物生物质或其混合物。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述农业残留物是玉米秸、 麦杆、甘蔗渣、稻壳或稻秆。

10.如权利要求8所述的方法，其中所述木材和森林残留物是松 树、白杨、花旗松、橡树、锯末、纸/纸浆废弃物或木纤维。

11.如权利要求8所述的方法，其中所述草本能源作物是柳枝稷、 芦草或芒草。

12.如权利要求1-11中任一项所述的方法，其中所述水热处理包 括增加的压力。

13.如权利要求12所述的方法，其中所述增加压力是至少1、2、 3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、 110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、50-100或 50-150个ATM。

14.如权利要求12所述的方法，其中所述压力可以是约10-100、 20-80、10-120或70-120个ATM。

15.如权利要求1-11中任一项所述的方法，其中所述水热处理包 括增加的温度。