基于铁基仿酶的木质纤维素处理体系的研究

发布时间：2021-07-13 20:31

　　随着全球工业技术的不断发展,资源短缺等问题变得日趋严重,秸秆等生物质资源由于含量丰富、可再生等优点已成为世界各国广泛关注的资源,但秸秆含有复杂的天然结构,导致其难以被有效利用。本研究利用仿酶作为处理剂,处理和转化木质纤维素,建立了四种仿酶处理木质纤维素的良好体系。首次以铁基仿酶和离子液体相结合的方法催化微晶纤维素降解为糖。对反应的影响因素进行了考察,确定了最佳反应条件,其中还原糖的产率可达到95.89%,并且对纤维素降解液进行了纤维素酶解,其葡萄糖的产率可达54.7%。其次,使用仿酶在NMMO/碱体系中对秸秆进行脱除木质素的研究,考查了仿酶用量、反应时间和反应温度对原料中木质素含量的影响。结果表明,木质素的含量降至8.62%,木质素脱除率为53%。第三,以秸秆为原料,采用仿酶预处理成功制备了改性疏水亲油材料,同时对预处理前后的材料进行了SEM、XRD和FT-IR表证。与NaOH预处理的改性材料相比较,经过仿酶预处理的改性疏水亲油材料其吸油效果好,最大吸油量为17.078g/g。最后,首次通过仿酶和酸碱预处理相结合的方法处理秸秆制备了一种纳米纤维素。通过SEM、XRD和FT-IR对原料和... 

【文章来源】：江苏科技大学江苏省

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 生物质资源概述
    1.2 木质纤维素
        1.2.1 纤维素
        1.2.2 半纤维素
        1.2.3 木质素
    1.3 木质纤维素的处理技术
        1.3.1 物理法
        1.3.2 化学法
        1.3.3 物理化学法
        1.3.4 生物法
        1.3.5 离子液体法
        1.3.6 仿酶法
    1.4 本论文的研究思路
        1.4.1 本论文的研究目的
        1.4.2 本论文的研究内容
第2章 仿酶辅助离子液体催化纤维素转化为糖的研究
    2.1 引言
    2.2 实验材料及仪器
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验试剂
        2.2.3 实验仪器
    2.3 试验方法
        2.3.1 Fe-CA及离子液体的制备
        2.3.2 过程及优化
    2.4 还原糖及葡萄糖的分析测定方法
        2.4.1 苯酚-硫酸法测定还原糖含量
        2.4.2 生物传感分析法测定葡萄糖含量
    2.5 结果与讨论
        2.5.1 Fe-CA用量对纤维素转化为还原糖的影响
        2.5.2 温度对纤维素转化为还原糖的影响
        2.5.3 反应时间对纤维素转化为还原糖的影响
        2.5.4 纤维素酶对降解液的影响
    2.6 本章小结
第3章 仿酶预处理秸秆脱除木质素的研究
    3.1 引言
    3.2 实验材料及仪器
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 实验试剂
        3.2.3 实验仪器
    3.3 试验方法
        3.3.1 试剂配制
        3.3.2 Fe-CA的制备
        3.3.3 实验过程
    3.4 木质素的含量的测定
        3.4.1 中性洗涤纤维(NDF)的测定
        3.4.2 酸性洗涤纤维(ADF)的测定
        3.4.3 酸性洗涤木质素(ADL)和酸不容灰分(AIA)的测定
        3.4.4 结果计算
    3.5 结果与讨论
        3.5.1 玉米秸秆中木质素的含量
        3.5.2 仿酶用量对木质素含量的影响
        3.5.3 温度对木质素含量的影响
        3.5.4 时间对木质素含量的影响
    3.6 本章小结
第4章 仿酶处理秸秆及其吸油性能的研究
    4.1 引言
    4.2 实验材料及仪器
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 实验试剂
        4.2.3 实验仪器
    4.3 试验方法
        4.3.1 玉米秸秆的预处理
        4.3.2 Fe-CA的制备及对秸秆的处理
        4.3.3 吸油实验
        4.3.4 材料的表征
    4.4 结果与讨论
        4.4.1 材料的SEM表征
        4.4.2 材料的FT-IR表征
        4.4.3 材料的XRD表征
        4.4.4 玉米秸秆改性前后的吸油倍率对比
    4.5 本章小结
第5章 仿酶处理秸秆制备纳米纤维素的研究
    5.1 引言
    5.2 实验材料及仪器
        5.2.1 实验材料
        5.2.2 实验试剂
        5.2.3 实验仪器
    5.3 试验方法
        5.3.1 Fe-CA的制备
        5.3.2 玉米秸秆的预处理
        5.3.3 NCSC的制备过程
        5.3.4 实验设计
        5.3.5 表征方法
    5.4 结果与讨论
        5.4.1 NCSC正交试验
        5.4.2 NCSC的 FT-IR表征
        5.4.3 NCSC的 SEM表征
        5.4.4 NCSC的 XRD表征
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3282751