近期,我校新葡萄8883国际官网生物资源与生物炼制研究团队在糠醛渣生产加工的纤维类副产物增值利用方面取得重要进展,研究成果“Integrated biorefinery routes to transform furfural waste into 2G biofuels and PFOA-adsorbing biochar”正式发表于Green chemistry(一区, Top, IF 9.3)。

糠醛渣是玉米芯生产糠醛后剩余的一种工业废弃物,其主要由纤维素和木质素组成。因其具有酸度大和难以降解等缺点,目前的处理方式除燃烧外主要用作土壤中和的肥料,所以如何高效转化其中的纤维素和木质素组分是糠醛渣的增值利用面临的技术挑战。论文基于“木质素优先”理念,尝试先甘油有机溶剂预处理再酶解产糖最后再木质素热解制油的思路,最终实现生物乙醇、富含酚类化合物的生物油和具有良好吸附性能的生物炭等联产。实验通过表面活性剂辅助酸催化甘油水溶液预处理显著提高了糠醛渣中纤维素的可酶解性,结合“量体裁衣式”复配定制可使纤维素酶在用量1 mg/g干底物条件下水解5%浓度糠醛渣48h 达到80%;通过分批补料可使20%浓度糠醛渣72h水解率达到82%,水解产生葡萄糖发酵乙醇的理论转化率可达91%。酶解木质素经热解后可产生184 g/kg的生物油和237 g/kg的生物炭且该生物油中酚类化合物的含量为77.5%。该生物炭具有较大的比表面积、发达的孔隙结构和丰富的官能团,能通过静电吸引、氢键作用和疏水作用对水体中全氟辛酸进行吸附。论文研究表明了糠醛渣废弃物作为工业副产物再次增值利用的可行性,为其后续工业化加工利用提供技术支持。

新葡萄8883国际官网孙驰贺助理研究员和Meysam Madadi为该论文的共同通讯作者,2022级硕士生谭玉婷为第一作者。上述研究工作得到国家重点研发计划专项课题(2022YFC2104601)和国家自然科学基金(52106245; 22278189; 22350410382)等资助。近年来,我校新葡萄8883国际官网孙付保教授团队主要致力于木质纤维原料的绿色生物加工制造研究方面并取得明显进展,相关成果陆续发表于Chemical Engineering Journal (2025, 507:160332; 2024, 481: 148713)、Journal of Colloid and Interface Science (2025, 681: 404-415; 687: 786-800)、Fuel (2025, 390: 134682)等本领域权威期刊。