深度共熔溶剂结构性质对甘蔗渣预处理效率的影响研究

发布时间：2023-03-29 05:15

　　随着全球经济的发展,能源危机问题日益严峻,生物质能源的开发获得越来越多关注。木质纤维素生物质结构复杂,要实现其组分清洁分离和高效转化的前提是开发经济、高效和环保的生物质预处理技术。深度共熔溶剂具有合成方便、性质可调、环境友好等优点,已被用于生物质预处理和转化研究。目前,在预处理生物质过程中,深度共熔溶剂的氢键受体和氢键供体具体作用机制尚不够明确,有待深入研究。因而,本论文以甘蔗渣为预处理对象,通过改变氢键供体与氢键受体的结构,探讨深度共熔溶剂结构与性质对生物质预处理效率(木质素去除率、纤维素酶水解效率)的影响规律及相关机理。本论文首先研究了深度共熔溶剂氢键受体和氢键供体的改变对木质纤维素生物质预处理效率的影响。当以氯化胆碱为氢键受体,改变氢键供体(一系列酸和多元醇),甘蔗渣组分含量变化明显,纤维素含量由未处理的35.8%增加至47.1%-72.9%,木聚糖含量由未处理的25.0%降至3.1%-11.6%;而当以苹果酸为氢键供体,改变氢键受体的种类(一系列氨基酸),结果发现纤维素含量增加至50.9%,木聚糖含量降至21.4%。该部分研究结果表明:氢键受体和氢键供体皆会显著影响溶剂的预处理...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 木质纤维
    1.3 酶解效率的影响因素
        1.3.1 纤维素结晶度
        1.3.2 半纤维素和木质素含量
        1.3.3 抑制物
    1.4 预处理
        1.4.1 物理法
        1.4.2 物理化学法
        1.4.3 生化和化学法
    1.5 深度共熔溶剂
        1.5.1 定义
        1.5.2 制备
        1.5.3 理化性质和应用
        1.5.4 深度共熔溶剂在木质纤维素生物质预处理中的应用
    1.6 本课题的目的、意义和主要研究内容
        1.6.1 研究目的和意义
        1.6.2 主要研究内容
第二章 实验材料与方法
    2.1 实验原料
        2.1.1 原料与试剂
        2.1.2 实验仪器设备
    2.2 实验方法
        2.2.1 深度共熔溶剂制备
        2.2.2 纤维素酶活性测定
        2.2.3 甘蔗渣预处理
        2.2.4 甘蔗渣原料及预处理后固体残渣成分分析
        2.2.5 木质素含量的分析测定
        2.2.6 单糖分析条件
        2.2.7 酶水解分析
        2.2.8 纤维素残渣结晶结构分析
第三章 氢键供体与氢键受体对深度共熔溶剂预处理效率的影响
    3.1 结果与讨论
        3.1.1 不同氢键受体和氢键供体的深度共熔溶剂的制备
        3.1.2 不同氢键供体的深度共熔溶剂预处理后甘蔗渣成分分析
        3.1.3 不同氢键受体的深度共熔溶剂预处理后甘蔗渣成分分析
        3.1.4 氢键受体和供体变化对甘蔗渣纤维素酶水解效率的影响
        3.1.5 不同氢键受体和供体的pKa与酶解效率的相关关系
    3.2 本章小结
第四章 预处理条件对深度共熔溶剂预处理甘蔗渣效率的影响研究
    4.1 结果与讨论
        4.1.1 预处理温度对甘蔗渣的组成和酶解效率的影响
        4.1.2 预处理时间对甘蔗渣的组成和酶解效率的影响
        4.1.3 预处理固液比对甘蔗渣的组成和酶解效率的影响
        4.1.4 强度系数与预处理效率关联分析
    4.2 本章小结
结论与展望
    一 结论
    二 论文创新点
    三 对今后研究的建议
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢



本文编号：3774075