隨著地球上化石燃料的日益匱乏,生物燃料作為可再生能源引起了人們廣泛的關注。生物丁醇作為第二代新型生物燃料以及重要的化學試劑�？梢酝ㄟ^使用玉米,甘蔗等進行丙酮-丁醇-乙醇（ABE）發(fā)酵生產(chǎn),但是這些與食物有關的原料生產(chǎn)丁醇對解決世界能源需求是不可持續(xù)的。目前世界上已將研究方向轉向以木質纖維素進行大規(guī)模生產(chǎn)生物丁醇。木質纖維素發(fā)酵成生物丁醇主要分成4部分:秸稈預處理,纖維素酶水解,ABE發(fā)酵及其產(chǎn)物的分離。為了優(yōu)化預處理,酶水解以及ABE發(fā)酵的條件,提高菊芋秸稈的利用率和丁醇產(chǎn)率,本文進行了以下的研究:分別考察了不同濃度的NaOH-H₂O₂對菊芋秸稈（JAS）進行預處理的效果。2%NaOH-6%H₂O₂預處理后,菊芋秸稈纖維素,半纖維素,木質素三種主要成分的含量為64%、11.7%、5.3%,木質素的去除率達到了84.1%。當菊芋秸稈水解60 h時,水解率達到最高值。水解后可利用糖濃度為59.9 g/L,葡萄糖為48.3 g/L,木糖為11.6 g/L。隨后用C.beijerinckii BA101進行... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
1 文獻綜述
    1.1 木質纖維素的主要成分與結構
        1.1.1 木質纖維素的組成及結構
        1.1.2 菊芋秸稈生產(chǎn)生物丁醇的背景
    1.2 木質纖維素預處理方法的研究進展
        1.2.1 物理法
        1.2.2 生物法
        1.2.3 化學法
        1.2.4 物理化學法
    1.3 纖維素酶水解以及影響因素
    1.4 ABE發(fā)酵
        1.4.1 丁醇的作用及性質
        1.4.2 生物法生成生物丁醇
        1.4.3 ABE發(fā)酵的菌屬
    1.5 抑制劑對ABE發(fā)酵產(chǎn)丁醇的影響
        1.5.1 過程抑制劑
        1.5.2 固有抑制劑
        1.5.3 抑制劑的代謝作用
    1.6 脫毒方法
    1.7 丁醇分離方法
        1.7.1 滲透汽化的原理
        1.7.2 汽化滲透的原理
    1.8 課題的目的及意義
2 菊芋秸稈不同預處理方法及條件的探究
    2.1 引言
    2.2 實驗材料與方法
        2.2.1 主要實驗儀器
        2.2.2 主要化學試劑
        2.2.3 實驗原料及菌株
        2.2.4 培養(yǎng)基
    2.3 實驗方法
        2.3.1 菊芋秸稈的預處理方法
        2.3.2 菊芋秸稈酶水解
        2.3.3 菌體的培養(yǎng)及ABE發(fā)酵
    2.4 分析方法
        2.4.1 組分測定分析
        2.4.2 酶活性測定
        2.4.3 糖測定
        2.4.4 菌體及有機酸測定
    2.5 結果與討論
        2.5.1 不同預處理菊芋秸稈的組分分析
        2.5.2 不同預處理菊芋秸稈的酶水解時間
        2.5.3 不同預處理菊芋秸稈酶水解液的ABE發(fā)酵
        2.5.4 不同纖維素酶（尤特爾與諾維信）對水解以及ABE發(fā)酵的影響
        2.5.5 不同菌種對菊芋秸稈ABE發(fā)酵的影響
    2.6 本章小結
3 菊芋秸稈酶水解以及ABE發(fā)酵條件的優(yōu)化實驗
    3.1 引言
    3.2 實驗材料與方法
        3.2.1 主要實驗儀器
        3.2.2 主要實驗儀器
    3.3 NaOH-H_2O_2預處理時間對酶水解的影響
    3.4 洗滌次數(shù)對ABE發(fā)酵和廢水產(chǎn)生的影響
    3.5 檸檬酸鹽緩沖液對酶水解和ABE發(fā)酵的影響
    3.6 水解液初始pH對ABE的影響
    3.7 菊芋秸稈水解液與葡萄糖發(fā)酵性能對比
    3.8 本章小結
4 丁醇的分離純化
    4.1 引言
    4.2 實驗材料
        4.2.1 主要儀器
        4.2.2 主要試劑
    4.3 實驗方法
        4.3.1 PDMS均質膜的制備
        4.3.2 滲透汽化與汽化滲透實驗
        4.3.3 分析與測定方法
    4.4 結果與討論
        4.4.1 滲透汽化(PV)與汽化滲透（VSVP）原位分離的比較
        4.4.2 滲透汽化(PV)與汽化滲透（VSVP）批次分離的比較
    4.5 本章小結
結論
展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝



本文編號：3343618