離子液體處理稻稈纖維素制備乙醇的研究

《離子液體處理稻稈纖維素制備乙醇的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。

1、哈爾濱理工大學理學碩士學位論文3．1離子液體[AMIMJCI合成工藝及表征??????????????．．143．2離子液體處理稻稈機理探討??????????????????．．163-3傳統(tǒng)加熱條件下[AMIMICI溶劑對稻稈的處理???????????173．4微波加熱條件下對稻稈的預處理????????????????．193．4．1微波加熱條件下水溶劑對稻稈的處理????????????．．193．4．2微波加熱下[AMIMICI溶劑對稻稈的處理???????????203．5不同預處理方法對纖維素產(chǎn)糖能力的影響????????????．233．6再生纖維素F

2、T-IR分析????????????????????．233．7處理混合液FT-IR分析????????????????????．253．8稻稈纖維素熱重分析?????????????????????一263．9稻稈纖維素XRD分析?????????????????????．．273．10稻稈纖維素SEM分析????????????????????，283．10．1間歇式微波加熱[AMIM]CI溶劑處理稻稈SEM分析??????283．10．2不同方法預處理稻稈SEM分析??????????????．293．11固定化酵母性能研究?????????????。。?。???

3、??．303．11．1氯化鈣濃度對固定化酵母發(fā)酵性能的影響??????????303．11．2海藻酸鈉濃度對固定化酵母發(fā)酵性能的影響?????????．313．11．3固定化酵母重復發(fā)酵能力研究???????????????323．12不同預處理方法再生纖維素乙醇產(chǎn)率分析????????????333．13本章小結??????????????????????????．．34i者論??????????；???????????????????????????????：；5參考文獻?????????????????????????????．36攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文?

4、?????????????????39致謝???????????????????????????????．．40哈爾濱理工大學理學碩士學位論文第1章緒論1．1課題研究背景及意義纖維素是地球上來源豐富的一種可降解天然生物質原料，其水解產(chǎn)物主要為葡萄糖，對纖維素水解產(chǎn)物進行發(fā)酵在環(huán)境保護及能源的開發(fā)利用方面具有重要的意義【1。31。稻稈是產(chǎn)量較高的一類木質纖維素，主要由纖維素、半纖維素和木質素三部分組成。纖維素是由B—D．葡萄糖基通過1．4苷鍵彼此連接起來的線型高分子化合物，半纖維素則是由兩種或兩種以上糖基組成的非均一性高聚糖，而木質素是由苯丙烷單元通過碳碳鍵和醚鍵連接而成

5、的立體高聚物∽。半纖維素作為分子黏合劑結合在纖維素與木質素之間，而網(wǎng)狀結構的木質素作為骨架支撐包圍纖維素和半纖維素；纖維素中還存在著大量羥基基團形成的分子內(nèi)及分子問氫鍵，這些氫鍵形成致密的晶體結構導致稻稈纖維素在大多數(shù)溶劑中不溶解，嚴重限制了植物纖維素的開發(fā)應用【5l。對植物纖維素的預處理可有效提高纖維素利用率，使微生物及化學制劑對纖維素發(fā)揮更大作用。現(xiàn)有研究較多的預處理方法主要為酸處理法和堿處理法等。酸處理法中溶劑主要為乙酸，硫酸等。乙酸處理脫除了大部分的木素，有效提高甘蔗渣的纖維素酶解性能，但也會不同程度造成纖維素的乙?；?；硫酸處理可有效溶解半纖維素，使纖維素大量

6、暴露出來，但因其腐蝕性較強及難以回收再利用的特點，限制了該溶劑在預處理方面的實際應用川。堿處理法18’9】采用堿液為溶劑通過皂化作用對纖維素進行預處理，溶劑為堿性過氧化氫、氨水及氫氧化鈉等，處理過程中纖維素、半纖維素及木質素之間的復雜纏繞結構被破壞，而堿液的進一步后處理及其較高的成本是限制其實際應用的原因之一。多種方法雖然各有優(yōu)點，但都在不同程度上存在著原材料分離困難、產(chǎn)物產(chǎn)率低、反應效率低、難以工業(yè)化及污染環(huán)境等缺點。而離子液體具有很好的生物可降解性，被認為是潛在替代傳統(tǒng)有機溶劑的綠色溶劑；與易揮發(fā)的傳統(tǒng)有機溶劑相比，離子液體具有幾乎可以忽略的飽和蒸氣壓、可設計性的陰

7、陽離子、很強的親水性及良好的電化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性等優(yōu)點【10i，可有效破壞稻稈纖維素內(nèi)部結構以提高纖維素利用率。本文以實用性強、分布廣泛的稻稈纖維素為研究對象，離子液體哈爾濱理工大學理學碩士學位論文[AMIM]C1為溶劑在微波加熱條件下對稻稈纖維素進行預處理，并進行傳統(tǒng)加熱處理及微波加熱水溶劑處理的對比試驗；對再生稻稈纖維素進行酶解，得到還原糖液后采用固定化酵母細胞技術進行發(fā)酵制備乙醇，分析再生纖維素產(chǎn)糖能力及進一步發(fā)酵能力以確定最佳預處理方法。1．2離子液體研究進展離子液體作為一種新型的綠色有機溶劑，蒸氣壓低，不易燃燒，同時熱穩(wěn)定性較