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木质纤维素是一种可再生资源,有效的预处理是其降解利用的关键。论文构建含离子液体(IL)的无表面活性剂微乳液(surfactant-free microemulsion,简称SFME),以该微乳液体系(ILMs)对水葫芦—木质纤维原料进行预处理,可以改变水葫芦的木质纤维组成,降低纤维素的结晶指数,提高水葫芦的后续酶水解产糖效率。以甲苯为非极性相,离子液体1-乙基-3-甲基咪唑乙酸盐([Emim]Ac)为极性相,乙醇为双溶剂(既溶于极性相又溶于非极性相),成功构建含离子液体的无表面活性剂微乳液,并对其微结构和性质进行表征。具体研究内容和结果如下:(1)研究[Emim]Ac-乙醇-甲苯体系的三元相图,发现相图存在一个单相微乳液区和一个多相区,表明[Emim]Ac可作为极性相形成无表面活性剂微乳液;(2)采用电导率法划分了微乳液区的油包离子液体(IL/O)、双连续(BC)和离子液体包油(O/IL)三种微结构;(3)以甲基橙为探针,采用UV-vis光谱分析表明,随着离子液体含量增加,反相微乳液内核的微极性逐渐增大;(4)温度升高时,微乳液体系的单相区面积分数变化不大,这种热稳定性有利于用于木质纤维素的预处理。采用构建的ILMs预处理水葫芦,实验结果表明:(1)相比乙醇和甲苯,ILMs具有更强的渗透能力,获得更高的木质素去除率;微乳液的离子液体含量的增加、预处理温度的升高和预处理时间的延长均能提高木质素去除率,在70℃下采用ILMa(甲苯、乙醇和[Emim]Ac的质量比为0.35:0.3:0.35)预处理水葫芦12 h后,木质素去除率达到63.6%,纤维素含量从21.3%上升到33.3%;(2)经ILMs预处理后的水葫芦样品的纤维素得到富集,相对结晶度(Cr I)略微上升,而纤维素的结晶指数(TCI)下降,水葫芦粉末颗粒的表面变得粗糙,有利于后续酶解产糖;(3)在适宜条件下酶水解48 h后,经预处理后的水葫芦样品的最大还原糖产率为563.7 mg/g,其水解率(86.1%)几乎达到未经预处理的水葫芦(20.2%)的4.5倍;(4)减压蒸馏法能够回收预处理液中的[Emim]Ac,且回收的离子液体的化学结构未发生改变。