不同前处理技术探究柳枝稷的利用潜力

发布时间：2021-05-14 10:23

　　随着能源利用的日益增长,能源短缺和气候恶化等问题日益突出,致使替代可再生能源的开发和利用备受关注。柳枝稷作为一种应用前景广阔的生物质,其生长所需条件简单,生长迅速,生物量高,可广泛用于生物能源生产、造纸和纳米纤维素制作等产业。前处理作为柳枝稷有效利用的关键步骤,对降低利用成本、提升绿色化生产过程具有重要的意义,也是柳枝稷研究的热点之一。不同的生物质原料需要特定的前处理方法用于特定的生产目的,所以柳枝稷不同前处理方法的比较研究仍然在柳枝稷充分利用的研究中发挥重要的作用。本研究通过比较六种较为常用的生物质,最终选择柳枝稷作为研究对象。采用单因素实验优化分析了稀酸处理法（盐酸、硫酸、磷酸、硝酸、醋酸）、稀碱处理法（氨水、氢氧化钠、氢氧化钙、碱性过氧化氢）和其他3种前处理方法（乙醇、热水、三氯化铁）对柳枝稷中纤维素、半纤维素以及木质素的影响;同时确定了不同前处理的最优处理条件,比较了不同前处理的优缺点,并得出不同前处理适用于不用利用目的最优条件;进一步通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪和傅里叶红外光谱仪研究了处理前后细胞壁结构的变化;最后通过工程菌验证了其作为培养基发酵生产法尼烯的可行性。研究结... 

【文章来源】：兰州理工大学甘肃省

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 生物质的研究进展
        1.1.1 生物质的特点
        1.1.2 生物质能的应用
    1.2 生物质柳枝稷的概述
        1.2.1 柳枝稷的特点
        1.2.2 柳枝稷木质纤维素的组成
    1.3 生物质柳枝稷的研究进展
        1.3.1 柳枝稷作为生物质能源的应用背景
        1.3.2 柳枝稷作为生物质的应用现状
    1.4 柳枝稷前处理方法的研究进展
        1.4.1 物理法
        1.4.2 物理-化学法
        1.4.3 化学法
        1.4.4 生物法
    1.5 本研究的目的及意义
第二章 生物质的组分分析
    2.1 实验材料
        2.1.1 实验样品
        2.1.2 实验药品
        2.1.3 实验仪器
    2.2 实验方法
        2.2.1 样品处理
        2.2.2 样品中纤维素、半纤维、木质素含量的测定
        2.2.3 样品中总N含量的测定
        2.2.4 样品中可溶性糖含量的测定
    2.3 结果分析
        2.3.1 不同生物质中的C、N含量的分析
        2.3.2 不同生物质中木质纤维素的含量
    2.4 结论与讨论
第三章 柳枝稷前处理方法的优化
    3.1 实验材料
        3.1.1 实验样品
        3.1.2 实验药品
        3.1.3 实验仪器
    3.2 实验方法
        3.2.1 前处理方法
        3.2.2 前处理后物质量损失的测定
        3.2.3 前处理后纤维素、半纤维、木质素含量的测定
        3.2.4 结构分析方法
    3.3 结果分析
        3.3.1 前处理及优化结果
        3.3.2 不同前处理优化结果的结构分析比较
    3.4 结论与讨论
第四章 柳枝稷的生物学发酵性能评价
    4.1 实验材料
        4.1.1 实验样品
        4.1.2 发酵培养基成分
        4.1.3 实验仪器
    4.2 实验方法
        4.2.1 样品前处理
        4.2.2 发酵应用培养基
        4.2.3 发酵实验步骤
    4.3 结果分析
    4.4 结论与讨论
结论及展望
参考文献
致谢
附录A(攻读硕士学位期间所发表的论文)
附录B(木质纤维素峰谱图)


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于微波液化的木质纤维素组分分离和转化——纤维素组分的理化和酶解性质[J]. 彭霄鹏,聂双喜,刘璟,崔颖.  林业科学. 2019(05)
[2]国家能源局:到2020年生物质能产业新增投资约1960亿元[J].   供热制冷. 2019(04)
[3]美国第二代生物燃料生产现状[J]. 舟丹.  中外能源. 2018(11)
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[5]能源植物柳枝稷功能基因改良研究进展[J]. 戴志聪,祁珊珊,黄萍,杨冉,杨淞惠,庄义庆,杜道林.  福建农业学报. 2014(05)
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[7]柳枝稷的研究现状及其在云南的研究前景分析[J]. 陈达飞,生小燕,文亦芾.  草业与畜牧. 2013(06)
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博士论文
[1]SPORL法与稀酸法对木质生物质预处理效果的研究[D]. 张超.天津大学 2014
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硕士论文
[1]能源草生产纤维素乙醇的比较研究[D]. 朱桂英.北京化工大学 2017
[2]能源草的蒸汽爆破法预处理研究[D]. 李心收.天津科技大学 2016
[3]观赏草在南昌地区的应用及引种研究[D]. 秦涛.江西农业大学 2015
[4]未来能源植物品种筛选及评价体系建设[D]. 程姣.北京化工大学 2015
[5]纤维素产葡萄糖异构酶的发酵研究[D]. 李明.北京化工大学 2013
[6]生物质混煤燃烧及灰熔融动力学特性的实验研究[D]. 刘翔.北京交通大学 2012



本文编号：3185479