绿色溶剂中木质纤维素原料预处理及其酶解研究

发布时间：2020-12-23 14:22

　　随着全球经济的迅速发展,以木质纤维素为原料的生物炼制技术是解决当前资源、环境等难题的有效途径之一,越来越多的国家将他们的目光集中在如何从可再生资源中得到清洁能源的大规模发展和利用上。在我国,玉米秸秆和稻壳资源丰富,是大宗农业废弃物。因其富含纤维素、半纤维素、木质素,因而被认为是生产有价值的化学品的重要生物质。木质纤维素经水解后得到碳水化合物,可通过生化转化技术制成洁净能源产品,如乙醇,生物柴油和生物丁醇等。因此,寻找绿色高效的预处理方法、提高酶的水解效率将对降低微生物油脂成本,甚至人类社会的可持续发展产生重要意义。本论文首先以玉米秸秆为材料,研究了由CO2、H2O以及H202组成的绿色溶液中C02压力对玉米秸秆预处理的影响。为检验各种压力下的预处理效果,研究了不同C02压力对预处理后的残渣和上清液酶解试验的影响。结果表明,当C02压力为4MPa时,预处理效果最好,干重回收率仅为30%,并且不同的压力对酶解率影响很大。将预处理上清液和固体残渣分别酶解24h后,可相应得到还原糖389mg/g口266mg/g。其次,本文根据稻壳组成和结构特点,采用N-甲基吡咯烷酮（NMP）/1-乙基-3-甲... 

【文章来源】：大连工业大学辽宁省

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

纤维素结构

?图1-3生物质预处理Fig. 1-3 Pretreatment of biomass1.3. 1物理法物理法预处理的主要目的是通过改变原料的物理结构来降低纤维素结晶度和增加纤维素酶触面积。(1)机械粉碎。原料用振动磨、棍筒和球磨等粉碎，可以破坏木质素和纤维素、半纤维素的结合层，降低三者的聚合度，改变纤维素的结晶构造，木质素被保留。粉碎处理不仅可提高水解糖化率和反应性能，而且有利于纤维素酶在酶解过程中发挥更大作用。粉碎处理提高糖化率的程度有限，且耗能较高，占工艺过程总耗能的50-60%[w。简易的机械处理的优点是使用方便、成本低廉、可提高稻杆原料的利用率，但这种方法具有一定的局限性因而并不适合所有材料的处理。Zhang等_对稻草采用切碎和研磨两种方法来研究不同处理对稻草稻秆产氧潜能和产氧速率的影响。结果表明，切碎处理效果不是很明显，但研磨处理后可明显提高稻秆的产氢效率。(2)高温分解。纤维素在较低的温度下分解缓慢且可以产生挥发性较弱的物质

图注：A (室温，0 h); B (140 ° C，1 h) ; C (140。C，2 h) ： D (140 ° C，3 h)3. 2. 2稻壳预处理前后的表观分析通过电子扫描显微镜对预处理3小时后的再生稻壳和原始稻壳的形貌进行观察。如图3-6所示，A、B分别为原始稻壳外、内表面，外表面整齐地排列着圆锥状凸起，而

【参考文献】：
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本文编号：2933862