作為自然界中含量最豐富的可再生實(shí)物資源,木質(zhì)纖維素可作為原料用于生產(chǎn)生物燃料和其它糖平臺(tái)化學(xué)品,其中木質(zhì)纖維素的酶解糖化技術(shù)由于具有綠色、安全等優(yōu)點(diǎn)被認(rèn)為極具發(fā)展?jié)摿?但目前木質(zhì)纖維素的酶解還存在酶解效率低、纖維素酶成本高、酶解殘?jiān)y以高值化利用等問(wèn)題。大量研究表明在酶解過(guò)程中使用木質(zhì)素基酶解助劑,以及對(duì)纖維素酶制劑進(jìn)行優(yōu)化改造都是提高酶解效率、降低酶解成本的有效途徑,但目前木質(zhì)素基酶解助劑的合成和應(yīng)用仍缺乏系統(tǒng)的理論指導(dǎo),纖維素酶制劑的改造亦亟需創(chuàng)新可行的思路。因此,本文就上述兩方面問(wèn)題,開(kāi)展了關(guān)于木質(zhì)纖維素酶解強(qiáng)化技術(shù)的研究,具體如下:首先,利用羧甲基化和季銨化反應(yīng)對(duì)酶解木質(zhì)素進(jìn)行改性,合成了木質(zhì)素羧酸鹽（LC）和一系列具有不同等電點(diǎn)和pH響應(yīng)性能的木質(zhì)素羧酸季銨鹽（LCQ-x,x表示季銨化劑與酶解木質(zhì)素用量的質(zhì)量百分比）,研究了木質(zhì)素基酶解助劑的等電點(diǎn)對(duì)其酶促效果的影響和作用機(jī)理。結(jié)果表明,隨著產(chǎn)品等電點(diǎn)的升高,其對(duì)木質(zhì)纖維素的酶解強(qiáng)化效果先升高后降低,等電點(diǎn)接近4.8的產(chǎn)品強(qiáng)化效果最顯著。2 g/L LC,LCQ-40和LCQ-100的添加可以使亞硫酸鹽法預(yù)處理的桉木的酶解效率... 

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纖維素乙醇的生產(chǎn)工藝Fig.1-1Productionofethanolfromlignocellulose

聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于擴(kuò)大生物燃料乙醇生產(chǎn)和推廣使用車(chē)用乙醇汽油的實(shí)施方案》，提出“到2020 年，在全國(guó)范圍內(nèi)推廣使用車(chē)用乙醇汽油；纖維素燃料乙醇 5 萬(wàn)噸級(jí)裝置實(shí)現(xiàn)示范運(yùn)行，整體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平”[9]。典型的纖維素乙醇生產(chǎn)工藝如圖 1-1 所示，從木質(zhì)纖維素出發(fā)，經(jīng)過(guò)預(yù)處理、酶解、發(fā)酵和精餾等單元操作得到纖維素乙醇。圖 1-1 纖維素乙醇的生產(chǎn)工藝Fig.1-1 Production of ethanol from lignocellulose1.2 木質(zhì)纖維素概述

草類(lèi) 25-40 35-50 10-30樹(shù)葉 15-20 80-85 0植物中木質(zhì)纖維素的結(jié)構(gòu)和各組分的含量比例與植物的種類(lèi)、生長(zhǎng)環(huán)境、生長(zhǎng)時(shí)多種因素有關(guān)，因此不同的植株所含纖維素、半纖維素和木質(zhì)素的量及比例都各不，其中植物的種類(lèi)對(duì)木質(zhì)纖維素各組分的含量影響較大[14]。如表 1-1 所示，硬木莖木莖的纖維素含量較多，玉米芯、草類(lèi)和樹(shù)葉的半纖維素含量較多。.2.1 纖維素的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)纖維素是植物細(xì)胞壁中的主要成分，同時(shí)也是自然界中含量最多的一種多糖，另于纖維素可用于降解合成多種高附加值的糖平臺(tái)化合物（如：D-葡萄糖、纖維二糖），其具有很高的研究利用價(jià)值。纖維素是由 D-葡萄糖單元通過(guò) β-1,4-糖苷鍵連成的，聚合度在 500-10000，其分子結(jié)構(gòu)示意圖如圖 1-3 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]推廣生物乙醇汽油:迫切且合乎國(guó)情[J]. 李十中.  能源. 2017(11)
[2]黑液中木質(zhì)素的提取及其資源化利用的研究進(jìn)展[J]. 王娟,劉玉.  黑龍江造紙. 2009(04)
[3]纖維素乙醇產(chǎn)業(yè)化[J]. 曲音波.  化學(xué)進(jìn)展. 2007(Z2)
[4]工業(yè)木質(zhì)素的改性及其作為精細(xì)化工產(chǎn)品的研究進(jìn)展[J]. 邱學(xué)青,樓宏銘,楊東杰,龐煜霞.  精細(xì)化工. 2005(03)



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