基于胆碱类离子液体的高纯甲壳素一步提取分离

作     者：冯咪 张杰 吕兴梅 FENG Mi;ZHANG Jie;LYU Xingmei

作者机构：中国科学院过程工程研究所北京100190 郑州中科新兴产业技术研究院龙子湖新能源实验室河南郑州450000 北京邦维高科新材料科技股份有限公司北京100043 武汉纺织大学化学化工学院生物质纤维与生态染整湖北省重点实验室湖北武汉430200 

出 版 物：《化工学报》 (CIESC Journal)

年 卷 期：2024年第75卷第11期

页      面：4286-4297页

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 081701[工学-化学工程] 

基　　金：国家自然科学基金重点项目(22238011) 国家自然科学基金面上项目(22178343) 国家自然科学基金青年项目(22308360) 河南省科技攻关项目(232102231061) 生物质纤维与生态染整湖北省重点实验室开放基金(武汉纺织大学)项目(STRZ202310) 

主　　题：离子液体 生物质 溶解 分离 甲壳素 

摘      要：针对传统甲壳素制备工艺污染大、水耗高等缺点,提出了基于离子液体的高纯甲壳素制备绿色新方法。结果表明,所用离子液体中1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([Emim]OAc)、甲烷磺酸胆碱([Ch]Ms)可分别通过溶解-再生两步法、溶解-分离一步法制备得甲壳素,纯度分别达到90.7%、97.4%,收率分别达到38.1%、63.9%。相比于[Emim]OAc提取体系,水含量对[Ch]Ms提取甲壳素影响较小,当水含量增大至50%时,甲壳素纯度仍达94.3%,收率维持在60%。此外,[Ch]Ms分离所得甲壳素结构未发生明显变化,仍保持为α构型,但[Emim]OAc分离所得甲壳素构型转变为半α构型。提出了[Ch]Ms阴、阳离子协同作用脱除蛋白质、碳酸钙,制备甲壳素机理。相比于[Emim]OAc体系,[Ch]Ms提取甲壳素具有低成本、易分离、流程短及产品纯度高等优势,更有利于大规模应用。