隨著自然界中不可再生的石油資源日益枯竭,目前高值化開發(fā)利用生物可持續(xù)資源迫在眉睫。天然纖維素是自然界最豐富的、可持續(xù)且分布最廣泛的生物資源,主要存在于不同類別的各種動植物以及菌落中。纖維素納米纖絲（Cellulose Nanofibrils,CNFs）是一種具有納米級特性及良好的機械強度的天然纖維素,具有廣闊的應用前景。在長期的研究中人們重點關注利用木材纖維資源制備CNF及其性能的研究,而對利用農(nóng)業(yè)廢棄物制備CNF的系統(tǒng)化研究較少。農(nóng)業(yè)廢棄物來源廣泛、成本低廉,但其纖維組成和結構與木材纖維原料有很大區(qū)別,因此如何從原料結構出發(fā),得出清潔、綠色、高效的制備技術及其反應機理,不僅有利于農(nóng)業(yè)廢棄物的高值化利用,減少環(huán)境污染,也為CNF技術的發(fā)展擴寬了思路。本論文以農(nóng)業(yè)廢棄物豆渣為研究對象,采用低共熔溶劑（Deep Eutectic Solvents,DES）預處理原料,并結合輕機械解離制備豆渣CNF。首先,合成了五種不同的DES體系,探究了五種DES體系對豆渣纖維素提取得率、纖維素超微結構、纖維素結晶度和化學結構的影響,揭示了 DES預處理分離纖維素的機理,確定了適宜的DES預處理體系。其次... 

【文章來源】：陜西科技大學陜西省

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１纖維素分子結構式??Ｆｉｇ．?１－１?Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｆｏｒｍｕｌａ?ｏｆ?ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ??

?陜西科技大學碩士學位論文???圖１－２所示。??ＯＨ?、?〇Ｈ?０Ｈ?、、?０Ｈ??Ｎ?／?＞??＼?／?＼??Ｎ?／?＼??＼?／?ｚ???八??ＯＨ?／?，?〇Ｈ??＾?ＯＨ?＂?－?－?－?－?〇Ｈ?ＯＨ?０Ｈ??圖１－２纖維素分子間氬鍵??Ｆｉｇ．?１－２?Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ?ｉｎｔｅｒｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｈｙｄｒｏｇｅｎ?ｂｏｎｄ??纖維素的分子式（Ｃ６ＨＩＣ）０５）ｎ中間的纖維素是在分子鏈中相互交錯連接的葡萄糖ｆ２４１，??聚合單元的數(shù)量即纖維素分子數(shù)目用英文字母ｒｉ來表示，并且我們將其稱之為聚合度??（ＤＰ）。己知天然纖維素的平均聚合度較高，木材纖維的平均聚合度約為１００００左右。??１．２．１木質纖維原料??在我們所生活的地球上，植物纖維是可再生的且是污染較少的清潔植物資源，同時??也是高值化利用的資源［２５］。在自然界中，纖維素的種類廣泛，可以依據(jù)纖維素的來源不??同劃分成不同類別的纖維素：植物纖維、動物纖維以及細菌類纖維。植物纖維是工業(yè)纖??維生產(chǎn)的主要來源，由于植物纖維細胞的次生壁較厚，種子植物中的植物纖維細胞細長??且尖銳［２６］。在植物體系中主要是起支撐作用的，而其又可以細分為木質纖維和非木質纖??維。??木質纖維顧名思義即纖維中含有大量的木質素，而木質素的存在能夠使纖維的黏結??強度和表面強度保持較高強度，很難被破壞［２７］。通過化學處理和機械處理的方法加工處??理原木材得到絮狀結構的纖維并且在多功能材料中有良好的保溫抗壓作用，這是因為纖??維具有穩(wěn)定的尺寸和結構［２８１。非木質纖維原料成分中含有較少的木質素，在后期的提取??以及脫木素過

ｌｌｕｌｏｓｅ??１．４．２豆渣纖維的預處理??豆?jié)械纳攀忱w維含量約為豆渣干重的６０％，主要成分分為兩類：可溶性膳食纖維??（ｓｏｌｕｂｌｅ?ｄｉｅｔａｒｙ?ｆｉｂｅｒ，?ＳＤＦ）和不溶性膳食纖維（ｉｎｓｏｌｕｂｌｅ?ｄｉｅｔａｒｙ?ｆｉｂｅｒ，ＩＤＦ）卜）丨。其??中ＩＤＦ的含量占大豆豆渣總重的４０％以上，主要包括了纖維素和部分的半纖維素１４７１。??大豆豆渣提取纖維素１４８１的一般方法主要有：清洗、去除雜質、脫除蛋白質、脫脂脫??色，處理后的纖維素含量高達６丨％－８９％范圍內(nèi)。圖１－５為豆渣提取纖維素的一般方法流??程圖。ＡＡ渣纖維的不同預處理方法也有各自不同的優(yōu)缺點。??碰Ｉ—Ｈ清洗Ｉ?ｙ脫蛋白｜－???士???????除雜質｜脫脂肪?｜?—纖維素??Ｈ?脫色?Ｉ－??圖１－５豆渣提取纖維素的流程圖??Ｆｉｇ．?１－５?Ｆｌｏｗｃｈａｒｔ?ｏｆ?ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ?ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ?ｆｒｏｍ?ｏｋａｒａ??１．酸堿處理??采用酸堿結合的預處理方式，＂Ｉ以使得ＡＺ濟屮鈕裹在纖維索上的木質素、１＇：纖維素??等雜質發(fā)生溶解，使得更多的纖維素分ｆ裸露出來１Ｗ｜，達到豆?jié)w維的提純處理。然而，??酸堿預處理會使得Ｗ濟中的纖淮素降解，降低豆?jié)w維素的得宇．，Ｎ時酸堿處理液＋可??回收利用，不符合環(huán)境友好型生產(chǎn)的要求。??２．酶處理（脂肪酶、蛋白酶）??由于豆渣原料的組成成分特殊性，因此，提取豆渣纖維即足將豆?jié)械闹尽⒌鞍??質等非纖維素組分去除，從而高效的保留豆渣屮纖維的禽Ｍ１４４１，己達到提�。粒猎w維的??目的。蛋白酶和脂肪酶的處理條件不同，只能分步進行，在無形屮會增加處理周期，損??耗樣

【參考文獻】：
期刊論文
[1]大豆PHD家族蛋白的全基因組鑒定及表達特征分析[J]. 楊珺凱,沈陽,才曉溪,鄔升楊,李建偉,孫明哲,賈博為,孫曉麗.  作物雜志. 2019(03)
[2]低共熔溶劑在樣品前處理中的應用[J]. 韓曉菲,陳佳,張海娟,李湛,邱洪燈.  中國科學:化學. 2018(12)
[3]干燥方法對酸水解纖維素形貌及結構的影響[J]. 孟卿君,郭凌華,陳彥欣,劉漢斌,吳海偉,李帥帥.  陜西科技大學學報. 2018(06)
[4]利用紅外光譜與原子力顯微技術揭示納米級大豆肽結構及其與溶解性的關系[J]. 楊楊,郭慶啟,張娜,劉麗潔,楊曉婉,王冰,石彥國.  食品工業(yè)科技. 2018(22)
[5]季銨鹽/酰胺類低共熔溶劑的制備及其對纖維素的溶解性能[J]. 陳子澍,趙子暄,張紹蒙,任紅威.  林產(chǎn)化學與工業(yè). 2018(05)
[6]低共熔溶劑氯化膽堿-草酸催化合成乙酰水楊酸[J]. 王英磊,陳鵬月,游咸豐,耿孝彬,杜朝軍,李入林.  科學技術與工程. 2018(25)
[7]大豆豆渣再利用現(xiàn)狀概述[J]. 趙爽,龐沐嘉.  食品安全導刊. 2018(24)
[8]不同水解度的大豆分離蛋白結構與功能性關系探究[J]. 劉汝萃,曲玲玲,牛祥臣,李順秀,李成輝,劉軍.  食品研究與開發(fā). 2018(11)
[9]熱處理對大豆分離蛋白結構和凝膠性的影響[J]. 陶汝青,夏寧,滕建文.  食品科學. 2018(09)
[10]豆渣膳食纖維研究與綜合利用[J]. 方冬冬,李長樂,師園園,劉靜雪.  糧食加工. 2018(02)

博士論文
[1]木質纖維素分離轉化與離子液體回收工藝研究[D]. 梁驍聰.華南理工大學 2018
[2]離子液體及低共熔溶劑用于麥秸預處理的研究[D]. 趙崢.北京化工大學 2018

碩士論文
[1]深度共熔溶劑中生物質資源制備糠醛類平臺化合物的研究[D]. 王哲.青島科技大學 2019
[2]豆渣微纖化纖維素的制備及性能研究[D]. 侯青青.陜西科技大學 2018
[3]離子液體的合成、表征及其對柴油中堿性氮的脫除研究[D]. 馮錦鋒.武漢工程大學 2012



本文編號：3391050