木质纤维素生物质预处理技术研究现状

木质纤维素生物质预处理技术研究现状



木质纤维素(Lignocellulosic biomass，LBM)是一类人造生物质，是使用木材、秸秆、芦苇和其他种植木材制成的木质材料，其含有着丰富的木质纤维素和亚糖组分，具有高的可再生和可循环利用的优势。由于其对环境和能源的危害，预处理技术一直是研究木质纤维素生物质的重点和焦点。 预处理技术可以分解木质纤维素生物质中木质纤维素、亚糖等组分，从而使得其可以被酶分解，生物质预处理技术可以提高生物质可利用度，有效改善其利用性，这也是木质纤维素生物质目前一直沿用的主要技术。

一.物理预处理技术

物理预处理技术是目前使用最广泛的一种预处理技术，它是一种以物理方法去除木质纤维素中的连接着的化学键，使得它们能够发挥出物理性质，使木质纤维素原料被分解和分离的过程，主要包括剥离、粉碎、挤压、风化和蒸汽脱层等方法，用来改善母料的可分解性、细胞壁的构造，增加木质纤维素生物质的可用性，从而提高生物质的转化效率。

1 剥离
剥离是一种将木质纤维素生物质中的可溶性组分分离出来的技术，一般是采用水溶性溶剂（如甲醇、乙醇、乙醚、水）与热（如压力、蒸汽、微波等）的相结合。这种方法可以提取出木质纤维素生物质中的糖和酚，从而改善其可分解性，还可以提高海拔、低温和微波方法分解效率。

2 粉碎
粉碎是将木质纤维素生物质原料粉碎成微小粒子的过程，一般采用研磨机、环磨机等技术。这种技术使得木质纤维素原料易于被分解、分离，还可以显著改善细胞壁的结构，增加木质纤维素生物质的可用性，从而提高生物质转化效率。

3 挤压
挤压技术是将木质纤维素生物质原料通过机械操作方法挤压分解，以获得高质量的碎片。挤压技术可以增加木质纤维素原料表面积，改善木质纤维素生物质的可分解性，加快其饱和反应的速度，以及提高木质纤维素生物质的可用性。

4 风化
风化技术是一种将木质纤维素生物质原料暴露在空气中，使其受风化作用，从而改善可分解性的技术。风化技术可以通过氧化作用（如氧化、脱羧）的影响，改善细胞壁的结构，从而提高木质纤维素生物质可分解性和可利用性，还可以提高其可分解特性。

5 蒸汽脱层
蒸汽脱层是一种将木质纤维素生物质原料暴露在高温和高压的由水蒸汽构成的气体环境中，使其受蒸汽脱