1。2。4 亚临界及超临界水水解法

水的性质在临界点（Tc=374。3°C，Pc=22。1MPa）时会发生极大的变化，其密度、介电常数、粘度等都与常态有很大的差别。纤维素在通常状态下不溶于水，但在超临界水中[9]，由于超临界水的溶剂化效应增强，电离程度增大等特性，使得纤维素在水中的溶解度也大大增加，并且溶解的纤维素即使在未加酶催化剂的条件下也能迅速水解，获得低聚糖、葡萄糖等产物[10]。但研究也表明，超临界水容易使纤维素水解为各种复杂的化合物，而纤维素在亚临界水解过程中更容易脱水，因此将这两种水解条件相结合，以此来抑制纤维素水解的复杂化，并保持其高效水解的特性[11]是未来较有潜力的研究方向。

1。3 选题背景及意义

随着化石资源储量的不断减少和环境污染现象的日益严重，将自然界中含量最丰富的生物质组分纤维素转化为各种生物基燃料和化学品是缓解能源危机和减轻环境污染的的有效途径，而实现这一有效途径的前提和基础则是将水不溶性的纤维素通过绿色高效的手段水解为可溶性的还原糖甚至是葡萄糖。传统的研究采用的催化剂大多是无机酸如H2SO4、HCl、HNO3和HF等和纤维素酶等。无机酸虽然价廉易得，水解效率较高，但是它具有较大的腐蚀性且作用条件比较苛刻，另外，它不易回收且排放出的废液会对环境造成很大的污染，不符合当今绿色化学的发展方向；纤维素酶属生物制剂，虽然它的作用条件比较温和，作用方式具有较高的定向性，也符合绿色化学的发展方向，但是它生产成本较高且水解效率较低，另外，它容易失活且发生作用时纤维素需要事先经过预处理，这些不足均在一定程度上限制了纤维素的规模化水解。树脂固体酸是一种新型的非均相催化剂，具有不腐蚀设备、易于回收利用、对环境友好、稳定性好和活性高等优点，广泛应用于酯化、醚化和脱水等反应中，近年来作为新兴溶剂得到了广泛应用[12]。鉴于纤维素水解过程中存在的问题以及树脂固体酸优良的理化性质，本文选用带有磁性的仿酶树脂固体酸为催化剂在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐（[BMIM]Cl）中研究对纤维素的水解效果，并考察各种反应条件对纤维素水解效果的影响，以期为纤维素水解催化剂的合成与纤维素水解工艺的优化提供一定的理论指导和技术支撑。

2 材料与方法文献综述

2。1 实验试剂及仪器

表1实验所需试剂

试剂名称 规格 生产厂家氯甲基化聚苯乙烯（1） \ 南开大学化工厂氯甲基化聚苯乙烯（2） \ 西安蓝晓科技有限公司

二甲基甲酰胺 AR 国药集团化学试剂有限公司

微晶纤维素 柱层析 国药集团化学试剂有限公司

无水葡萄糖 AR 国药集团化学试剂有限公司

酒石酸钾钠 AR 国药集团化学试剂有限公司

无水氢氧化钠 AR 国药集团化学试剂有限公司

3,5-二硝基水杨酸