2.2.1 纤维素催化水解的反应介质

水是纤维素水解最理想也最常用的溶剂。在无催化剂的情况下，纤维素可于220℃以上的热水中发生水解[9-11]。特别地，在300℃以上的高温蒸汽中，纤维素可以迅速地转化为无定形状态并发生水解[12]。因此，在不添加催化剂的情况下，木质纤维素水热转化过程通常都需要在220℃以上的温度下才能顺利进行。比如，木质纤维素的水热碳化过程通常都需要在220℃以上的温度下进行[13-15]，而木质纤维素水热液化制备生物油的过程通常都需要在250℃的温度下进行[16,17]。当在220℃以上的水热环境中处理纤维素时，即使催化剂的酸性较弱，纤维素也能够较为顺利地转化。比如，在245℃的水热条件下催化纤维素水热转化生成乙二醇时，即使催化剂（如WO₃）的酸性很弱，纤维素也能够在较短的时间内被转化[18]。

离子液体是一类在常温下呈液态的溶剂。由于离子液体能够溶解纤维素，从而促进纤维素的水解反应，所以采用离子液体作纤维素水解的介质时，纤维素的水解反应可以在较为温和的条件下进行[3]。近年来，离子液体在木质纤维素转化为化学品和燃料产品中的应用引起了广泛的研究兴趣。然而，离子液体的合成成本较高且对环境具有潜在的危害，所以采用离子液体作反应介质时会涉及溶剂回收、产物分离等，同样会增加整个工艺的生产成本。