可再生木質(zhì)纖維素生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成生物燃料和增值產(chǎn)品在全球獲得了顯著的地位。生物質(zhì)能是一種可持續(xù)的、再生的廉價(jià)原料,但是生物質(zhì)能源的利用率很低,大部分被閑置或焚燒,引起的環(huán)境污染問(wèn)題越來(lái)越越受到人們的重視。木質(zhì)纖維素是由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素三部分組成。木質(zhì)纖維素生物質(zhì)轉(zhuǎn)化主要分為5個(gè)步驟,生物質(zhì)的選擇,生物質(zhì)預(yù)處理,酶水解,丙酮丁醇(ABE)發(fā)酵及其分離,其中生物質(zhì)的預(yù)處理,酶成本以及丁醇的產(chǎn)率都制約著生物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。通過(guò)對(duì)預(yù)處理、酶水解和發(fā)酵條件的優(yōu)化,增加生物質(zhì)的利用率和丁醇產(chǎn)率,降低生產(chǎn)成本。為了改善酶水解效果和丁醇產(chǎn)率,分別考察了2% NaOH,1.5% H2SO4、蒸汽爆破、蒸汽爆破與2%NaOH或1.5% H2SO4聯(lián)用對(duì)玉米秸稈的預(yù)處理效果。分別對(duì)預(yù)處理的玉米秸稈進(jìn)行組分分析以及酶水解的還原糖分析。這幾種預(yù)處理方法中2%NaOH預(yù)處理的玉米秸稈的木質(zhì)素去除率達(dá)到81.7%,酶水解率為70.5%,還原糖濃度、葡萄糖以及木糖濃度分別為67.2 g/L,49.8 g/L,17.4 g/L。相對(duì)于其它幾種方法,2%NaOH預(yù)處理效果是最優(yōu)的。雖然蒸汽爆破與2% NaOH或1.5%稀H...

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
1 文獻(xiàn)綜述
    1.1 丁醇的性質(zhì)和用途
    1.2 ABE發(fā)酵歷史
        1.2.1 玉米秸稈生產(chǎn)生物丁醇的研究背景
    1.3 木質(zhì)纖維素的組成與結(jié)構(gòu)
        1.3.1 木質(zhì)纖維素的組成
        1.3.2 木質(zhì)纖維素的結(jié)構(gòu)
    1.4 木質(zhì)纖維素預(yù)處理的目的及方法
        1.4.1 物理法
        1.4.2 物理-化學(xué)法
        1.4.3 化學(xué)預(yù)處理
        1.4.4 生物法預(yù)處理
        1.4.5 木質(zhì)纖維素預(yù)處理副產(chǎn)物
        1.4.6 抑制物對(duì)微生物的影響
    1.5 纖維素酶水解
        1.5.1 抑制劑和反饋抑制
        1.5.2 酶載量
    1.6 丁醇發(fā)酵中存在的問(wèn)題
    1.7 丁醇分離方法
        1.7.1 滲透汽化與汽化滲透
        1.7.2 利用滲透汽化或汽化滲透分離發(fā)酵液中的丁醇
    1.8 課題的目的及意義
2 玉米秸稈預(yù)處理及酶水解條件分析
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法
        2.2.1 主要實(shí)驗(yàn)儀器
        2.2.2 主要實(shí)驗(yàn)試劑
        2.2.3 實(shí)驗(yàn)原料
    2.3 實(shí)驗(yàn)方法
        2.3.1 玉米秸稈預(yù)處理方法
        2.3.2 米秸稈酶水解
    2.4 分析方法
        2.4.1 組分分析
        2.4.2 酶活性測(cè)定
        2.4.3 糖測(cè)定
    2.5 結(jié)果與討論
        2.5.1 未處理和預(yù)處理的玉米秸稈的組分分析
        2.5.2 不同預(yù)處理方法預(yù)處理玉米秸稈的酶(諾維信)水解
        2.5.3 纖維素酶(諾維信)用量對(duì)水解的影響
        2.5.4 底物濃度對(duì)酶(諾維信)水解的影響實(shí)驗(yàn)
        2.5.5 不同濃度的緩沖溶液對(duì)纖維素酶(國(guó)產(chǎn)與諾維信)水解的影響
    2.6 本章小結(jié)
3 玉米秸稈酶水解液的發(fā)酵實(shí)驗(yàn)
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)材料
        3.2.1 菌株
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        3.2.3 主要試劑
    3.3 實(shí)驗(yàn)方法
        3.3.1 培養(yǎng)基組成
        3.3.2 培養(yǎng)方法
        3.3.3 分析方法
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖溶液對(duì)酶(國(guó)產(chǎn))水解液ABE發(fā)酵的影響
        3.4.2 檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖溶液對(duì)酶(諾維信)水解液ABE發(fā)酵的影響
        3.4.3 檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖溶液對(duì)葡萄糖培養(yǎng)基的ABE發(fā)酵的影響
        3.4.4 酶載量對(duì)ABE發(fā)酵的影響
    3.5 本章小結(jié)
4 生物丁醇的分離純化—蒸汽滲透(VSVP)
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)材料
        4.2.1 主要儀器
        4.2.2 主要試劑
    4.3 實(shí)驗(yàn)方法
        4.3.1 PDMS均質(zhì)膜的制備
        4.3.2 汽化滲透實(shí)驗(yàn)
        4.3.3 分析與測(cè)定方法
    4.4 結(jié)果與討論
        4.4.1 米秸稈發(fā)酵液的蒸汽滲透實(shí)驗(yàn)(VSPS)
        4.4.2 固定濃度的培養(yǎng)基蒸汽滲透(VSVP)與滲透汽化(PV)的比較
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號(hào)：3829867