發(fā)布時(shí)間：2020-06-26 19:03

【摘要】：隨著化石資源的過度開采和逐漸枯竭,人們?nèi)找嬷匾暱稍偕Y源的研究與開發(fā)。生物質(zhì)具有價(jià)廉易得,可降解等優(yōu)點(diǎn)。作為農(nóng)業(yè)大國,我國秸稈資源豐富,秸稈中含有豐富的纖維素。利用纖維素制備燃料乙醇,如何高效的去除原料中的木質(zhì)素是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵之一。本文采用兩種離子液體([Amim]Cl、[Emim][CH3COO])堿溶液對(duì)玉米秸稈進(jìn)行預(yù)處理,首先我們利用Na OH溶液對(duì)秸稈進(jìn)行處理,經(jīng)過預(yù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)堿對(duì)木質(zhì)素具有一定脫除效果,但同時(shí)造成纖維素和半纖維素不必要的損失。下一步從反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間和固液比三個(gè)方面考察了兩種離子液體堿溶液對(duì)秸稈中木質(zhì)素的脫除效率,以單因素和Box-Behnken設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),得到了適宜的工藝條件:[Emim][CH3COO]離子液體堿溶液在反應(yīng)溫度98.5℃,反應(yīng)時(shí)間1.31 h,固液比1:8.5,此時(shí)纖維素的理論值為86.15%。在此條件下對(duì)玉米秸稈進(jìn)行預(yù)處理三次,最終固形物中纖維素含量的平均值為86.11%,半纖維素含量為9.1%,木質(zhì)素含量為2.27%,木質(zhì)素脫除率為87.4%。利用兩種膽堿類離子液體([Ch][Ac]、[Ch][Lys])對(duì)秸稈預(yù)處理,[Ch][Lys]在預(yù)處理12 h時(shí),纖維素含量為60.5%,木質(zhì)素的脫除率達(dá)到36.7%,預(yù)處理效果更好。電化學(xué)預(yù)處理能夠在一定程度上對(duì)秸稈進(jìn)行氧化降解。實(shí)驗(yàn)陽極采用鉑片,陰極采用鈦片,在15 mm的電極間距下,考察兩種離子液體水溶液([Emim]Cl、[Hmim]Cl)對(duì)秸稈的處理效果。實(shí)驗(yàn)表明,20%的[Hmim]Cl水溶液作為電解液對(duì)秸稈進(jìn)行處理效果最好,反應(yīng)520 min,還原糖收率達(dá)到88.43%,電解液中的還原糖濃度為3.28 g·L-1。利用纖維素酶對(duì)處理后的秸稈進(jìn)行酶解糖化,從酶用量、pH值和反應(yīng)溫度三個(gè)因素考察纖維素酶水解的最佳工藝條件,通過正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),獲得最優(yōu)酶解條件。[Emim][CH3COO]離子液體堿溶液處理后的秸稈在酶解時(shí)效果最好,最佳的酶解工藝條件為反應(yīng)溫度45℃,pH值5.0,用酶量150 U·mL-1,在反應(yīng)72 h后,還原糖濃度為13.91 g·L-1。
【學(xué)位授予單位】：河南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TK6
【圖文】：

但其利用率卻很低，絕大部分被焚燒取暖，并帶來稈的三種成分中，纖維素是葡萄糖的聚合物，半纖維素是多種質(zhì)素是一種芳香聚合物[14]。纖維素和半纖維素可以通過酸解成單糖，再通過發(fā)酵或者其他方法進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成燃料等化學(xué)可以做分散劑、吸附劑[16]、催化劑[17]和螯合劑[18]，還可以生等化學(xué)品[19]，三種成分相互交織在一起形成的復(fù)雜結(jié)構(gòu)是細(xì)構(gòu)成植物的支撐骨架：其中纖維素以分子鏈的形式聚集成束狀的定向排列，構(gòu)成細(xì)胞壁的網(wǎng)狀骨架；半纖維素和木質(zhì)素則充劑”填充在纖維和微細(xì)纖維之間[20]。

劑是[Emim][CH3COO]，而[Amim]Cl 對(duì)木屑的溶解能力最試?yán)?[Emim][CH3COO]從木粉中提取木質(zhì)素，得到木質(zhì)素使木粉中超過 90%的纖維素被纖維素酶水解。隨著研究的用離子液體處理的效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有與堿配合處理好，大量研究堿處理后，有效的脫除部分木質(zhì)素。郭立穎等[62]發(fā)現(xiàn) NaO液體中的溶解。耿秀娟等[63]發(fā)現(xiàn)經(jīng) NaOH 和離子液體聯(lián)合不僅降低了溶解時(shí)間提升了溶解度，而且酶解率也有顯著提報(bào)道指出一系列的生物離子液體如膽堿氨基酸能夠用于生物的溶解牛皮紙木質(zhì)素，同時(shí)是微晶纖維素和木聚糖的不良溶液體相比，這些生物離子液體由于其低毒性和高生物降解性保，更重要的是，這類離子液體的合成原料可再生，更易的預(yù)處理處理的方法主要有物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法和生物法等料預(yù)處理效果示意圖[68]。

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2730760