咪唑型離子液體鹽析-糖析萃取2,3-丁二醇.pdf

1、2,3-丁二醇是C4平臺化合物之一，在化工、醫(yī)藥、食品、航空航天等領域有廣泛用途。因其高度親水、且發(fā)酵液成分復雜，使2,3-丁二醇的后續(xù)分離成為制約其工業(yè)化發(fā)展的瓶頸因素。鹽析萃取以有機溶劑作萃取劑、鹽作鹽析劑，具有回收率高、能耗低、易放大等特點。以糖取代無機鹽，下相的糖可應用于下次發(fā)酵，減少了污水的處理與排放，是一種分離-發(fā)酵耦合的新技術(shù)。離子液體幾乎無蒸氣壓，避免了有機溶劑易燃易爆的安全問題。因此，本論文以咪唑型離子液體為有機溶劑，

2、采用鹽析萃取和糖析萃取兩種方法對發(fā)酵液中2,3-丁二醇的分離進行考察，研究了2,3-丁二醇和離子液體的分配行為，并考察了離子液體對Enterobacter cloacae DLM生長和代謝的影響。
　　首先，離子液體鹽析萃取發(fā)酵液中的2,3-丁二醇。以2,3-丁二醇和離子液體的回收率為指標從不同離子液體-無機鹽體系中篩選出1-丁基-3-甲基-咪唑氯鹽（[Bmim][Cl]）/K2HPO4和1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸鹽（[Em

3、im][OTF]）/K2HPO4體系，考察了溫度、2,3-丁二醇濃度以及發(fā)酵液中成分對于成相的影響，研究了不同離子液體和鹽濃度條件下的2,3-丁二醇、離子液體、殘?zhí)且约案碑a(chǎn)物有機酸的分配行為。當[Bmim][Cl]濃度在10-20%(w/w)時，2,3-丁二醇的分配系數(shù)隨K2HPO4濃度增加呈先增加后降低現(xiàn)象，當離子液體濃度為30%（w/w）時，則隨之下降；而采用[Emim][OTF]/K2HPO4體系時，2,3-丁二醇的分配系數(shù)隨 K

4、2HPO4濃度增加而增加。當體系組成為30%[Bmim][Cl]/8%K2HPO4(w/w)時，2,3-丁二醇和離子液體回收率分別為96.3%和97.5%，葡萄糖的去除率為30.2%。當體系組成為25%[Emim][OTF]/30%K2HPO4(w/w)時，2,3-丁二醇和離子液體的回收率分別為95.7%和99.5%，乳酸和琥珀酸的去除率分別為63.3%和89.7%。
　　其次，離子液體糖析萃取發(fā)酵液中的2,3-丁二醇?？疾炝穗x子

5、液體結(jié)構(gòu)、濃度和K2HPO4添加對成相以及2,3-丁二醇和離子液體回收率的影響，研究了2,3-丁二醇和離子液體在[Emim][OTF]/葡萄糖體系中的分配行為。隨著葡萄糖濃度的增加，相比逐漸降低，2,3-丁二醇和離子液體的分配系數(shù)逐漸增加。當體系組成為25%葡萄糖/28%[Emim][OTF]/4%K2HPO4(w/w/w)時，2,3-丁二醇和離子液體的分配系數(shù)分別為2.04和5.71，回收率分別為63.1%和82.8%。
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