超声波强化氨水/超临界二氧化碳预处理木质纤维素工艺研究

发布时间：2021-07-15 20:44

　　本论文主要对超声波强化预处理木质纤维素进行了研究,重点考察了以玉米芯、玉米秆和高粱秆为原料,探讨了较高氨水质量浓度和较低氨水质量浓度下,超声波对氨水预处理的影响；同时探讨了木质纤维素的超声波强化低温sCCO2预处理,考察了不同条件对预处理作用效果的影响。分析计算预处理后的样品经酶水解获得的还原糖产率,对预处理的作用效果进行评判。并且通过SEM、XRD等技术手段探讨预处理后样品的微观结构变化。结果如下：（1）玉米芯、高粱秆和玉米秆等原料使用超声波强化氨水预处理,在氨水浓度7.50-17.5wt%的条件下,考察了温度、时间、基质浓度和氨水质量浓度对酶水解获得还原糖产率的影响。超声波强化氨水预处理在最优条件下玉米芯的糖产率为40.5%,高粱秆为47.1%,玉米秆为44.1%,比各自原料经酶水解获得的还原糖产率分别增加了25.7%、25.7%、30.8%。（2）玉米芯、高粱秆和玉米秆等物料使用超声波强化氨水预处理,在氨水浓度1～4wt%的条件下,考察了温度、时间和氨水质量浓度对酶水解获得还原糖产率的影响,在超声波强化氨水预处理最优条件下,玉米芯酶水解获得的还原糖产率为36.5%,高粱秆为33.... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 文献综述
    1.1 木质纤维素的结构和性质
        1.1.1 纤维素
        1.1.2 半纤维素
        1.1.3 木质素
    1.2 木质纤维素的水解技术
        1.2.1 酸水解
        1.2.2 酶水解
        1.2.3 高温液态水水解
    1.3 木质纤维素的预处理技术
        1.3.1 超声波预处理
        1.3.2 氨预处理
        1.3.3 scCO_2预处理
        1.3.4 离子液体预处理
        1.3.5 有机溶剂预处理
        1.3.6 组合预处理
    1.4 论文研究内容
2 实验材料与方法
    2.1 实验原料试剂和设备仪器
    2.2 实验方法与流程
        2.2.1 木质纤维素原料
        2.2.2 超声波强化氨水预处理
        2.2.3 超声波强化低温scCO_2预处理
        2.2.4 酶水解
    2.3 产物分析与表征计算
        2.3.1 DNS法
        2.3.2 XRD表征
        2.3.3 SEM表征
        2.3.4 酶水解还原糖产率计算
3 木质纤维素超声波强化氨水预处理
    3.1 玉米芯超声波强化氨水预处理结果与讨论
        3.1.1 预处理温度的影响
        3.1.2 超声波作用时间的影响
        3.1.3 基质浓度的影响
        3.1.4 氨水质量浓度的影响
        3.1.5 对比预处理
        3.1.6 表征分析
    3.2 米秸秆超声波强化氨水预处理结果与讨论
        3.2.1 预处理参数分析
        3.2.2 对比预处理
        3.2.3 表征分析
    3.3 高粱秆超声波强化氨水预处理结果与讨论
        3.3.1 预处理参数分析
        3.3.2 对比预处理
        3.3.3 表征分析
    3.4 超声波强化低浓度氨水预处理结果与讨论
        3.4.1 玉米芯超声波强化低浓度氨水预处理
        3.4.2 高粱秆超声波强化低浓度氨水预处理
        3.4.3 米秸秆超声波强化低浓度氨水预处理
    3.5 原料和高粱秆预处理成分结果与讨论
    3.6 本章小结
4 超声波强化低温scCO_2预处理
    4.1 玉米秆低温scCO_2预处理结果与讨论
        4.1.1 预处理压力的影响
        4.1.2 预处理温度的影响
        4.1.3 预处理时间的影响
        4.1.4 水-干基重量比的影响
    4.2 超声波强化低温seCO_2预处理结果与讨论
        4.2.1 超声波时间的影响
        4.2.2 不同预处理比较
    4.3 超声波强化低温scCO_2预处理表征分析
        4.3.1 XRD表征分析
        4.3.2 SEM表征分析
    4.4 玉米芯低温超scCO_2预处理结果与讨论
        4.4.1 低温scCO_2预处理
        4.4.2 超声波强化低温scCO_2预处理
        4.4.3 不同预处理比较
        4.4.4 低温scCO_2预处理表征分析
    4.5 本章小结
结论
参考文献
附录A 符号及缩写说明
附录B 标准曲线
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]高温液态水预处理木质纤维素[J]. 赵孟姣,李国民,徐刚,徐琴琴,张昱,银建中.  化学与生物工程. 2015(03)
[2]木质纤维素的超临界二氧化碳预处理技术[J]. 郝刘丹,刘一凡,赵孟姣,王恩俊,徐琴琴,银建中.  应用科技. 2014(05)
[3]超临界二氧化碳偶合超声预处理强化玉米秸秆酶水解(英)[J]. 银建中,郝刘丹,喻文,王恩俊,赵孟姣,徐琴琴,刘一凡.  催化学报. 2014(05)
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[5]AFEX预处理芒草条件优化试验[J]. 刘建军.  北华大学学报(自然科学版). 2013(02)
[6]棉花秸秆超声波碱预处理研究[J]. 王华,许红霞,周大云,王延琴,匡猛,杜双奎,杨伟华.  农业环境科学学报. 2013(02)
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博士论文
[1]蒸汽爆破—微波辐射联合预处理玉米秸秆的研究[D]. 庞锋.天津大学 2012

硕士论文
[1]木质纤维素超临界二氧化碳超声预处理强化酶水解工艺研究[D]. 郝刘丹.大连理工大学 2014
[2]木质纤维素预处理工艺及高温液态水条件下的水解反应研究[D]. 王恩俊.大连理工大学 2013
[3]木质纤维素材料氨水预处理及其酶水解特性研究[D]. 贾丽丽.西北农林科技大学 2013
[4]木质纤维素超声超临界二氧化碳预处理及其对水解效果的影响[D]. 罗鹏.大连理工大学 2012
[5]秸秆类生物吸附剂的制备及其对溶液中六价铬的吸附性能研究[D]. 梁丽萍.兰州理工大学 2011
[6]超声波与助剂强化玉米秸秆预处理与酶水解的研究[D]. 崔玲.南京林业大学 2007



本文编号：3286434