稀酸預(yù)處理改善玉米秸稈酶水解性能的機(jī)制探討

【摘要】：為了探討在稀酸預(yù)處理提高玉米秸稈在纖維素酶酶解階段提高纖維素轉(zhuǎn)化率的機(jī)制,利用一系列的檢測方法:FT-IR、XRD、SEM和比表面積分析儀分析了預(yù)處理前后玉米秸稈在形態(tài)學(xué)和物理化學(xué)性質(zhì)方面的變化。在經(jīng)過稀酸預(yù)處理后的玉米秸稈在纖維素酶酶解階段其纖維素轉(zhuǎn)化率有較大的提高,經(jīng)過170℃,60 min,固液比1∶15(g∶mL),1.00 g/mL酸質(zhì)量濃度的條件預(yù)處理后,從31.88%提高到95.74%。XRD結(jié)果顯示預(yù)處理后玉米秸稈的結(jié)晶度有所增加,從原料的37.8%增加到58.7%,但是當(dāng)預(yù)處理強(qiáng)度增加到一定程度后,結(jié)晶度沒有較大的變化,基本維持在58%。玉米秸稈的表面結(jié)構(gòu)在稀酸預(yù)處理后,原來的光滑表面變得粗糙、多孔,這樣的表面有利于纖維素酶與玉米秸稈的接觸,預(yù)處理后玉米秸稈的比表面積有很大程度的增加,經(jīng)過170℃,60 min,固液比1∶15,1.00 g/mL酸質(zhì)量濃度的條件預(yù)處理后,玉米秸稈的比表面積從0.329 m2/g增加到2.878 m2/g,這都有利于改善纖維素酶對纖維素的作用,增加纖維素轉(zhuǎn)化率。 【作者單位】： 湖北工業(yè)大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院;山東大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院;輕工業(yè)杭州機(jī)電設(shè)計(jì)研究院;
【關(guān)鍵詞】： 玉米秸稈 結(jié)晶度 比表面積
【基金】：國家重點(diǎn)基礎(chǔ)發(fā)展研究計(jì)劃(2011CB707401) 國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(30901140) 國際合作項(xiàng)目(2010DFA32560)
【分類號】：TQ353
【正文快照】： YAO Lan由各種木質(zhì)纖維原料如木材、農(nóng)業(yè)或林業(yè)廢棄物生產(chǎn)的乙醇稱為第二代生物乙醇,可以作為汽油的替代物或添加劑[1]。第二代生物乙醇生產(chǎn)的關(guān)鍵一步就是將半纖維素和纖維素水解為單糖。由纖維素酶將纖維素水解為葡萄糖是最有前景的一種方法。為了提高酶解效率,需要對原料

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