發(fā)布時間：2021-09-08 15:45

　　隨著自然界中不可再生的石油資源日益枯竭,目前高值化開發(fā)利用生物可持續(xù)資源迫在眉睫。天然纖維素是自然界最豐富的、可持續(xù)且分布最廣泛的生物資源,主要存在于不同類別的各種動植物以及菌落中。纖維素納米纖絲（Cellulose Nanofibrils,CNFs）是一種具有納米級特性及良好的機(jī)械強(qiáng)度的天然纖維素,具有廣闊的應(yīng)用前景。在長期的研究中人們重點關(guān)注利用木材纖維資源制備CNF及其性能的研究,而對利用農(nóng)業(yè)廢棄物制備CNF的系統(tǒng)化研究較少。農(nóng)業(yè)廢棄物來源廣泛、成本低廉,但其纖維組成和結(jié)構(gòu)與木材纖維原料有很大區(qū)別,因此如何從原料結(jié)構(gòu)出發(fā),得出清潔、綠色、高效的制備技術(shù)及其反應(yīng)機(jī)理,不僅有利于農(nóng)業(yè)廢棄物的高值化利用,減少環(huán)境污染,也為CNF技術(shù)的發(fā)展擴(kuò)寬了思路。本論文以農(nóng)業(yè)廢棄物豆渣為研究對象,采用低共熔溶劑（Deep Eutectic Solvents,DES）預(yù)處理原料,并結(jié)合輕機(jī)械解離制備豆渣CNF。首先,合成了五種不同的DES體系,探究了五種DES體系對豆渣纖維素提取得率、纖維素超微結(jié)構(gòu)、纖維素結(jié)晶度和化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響,揭示了 DES預(yù)處理分離纖維素的機(jī)理,確定了適宜的DES預(yù)處理體系。其次... 

【文章來源】：陜西科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１纖維素分子結(jié)構(gòu)式??Ｆｉｇ．?１－１?Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｆｏｒｍｕｌａ?ｏｆ?ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ??

?陜西科技大學(xué)碩士學(xué)位論文???圖１－２所示。??ＯＨ?、?〇Ｈ?０Ｈ?、、?０Ｈ??Ｎ?／?＞??＼?／?＼??Ｎ?／?＼??＼?／?ｚ???八??ＯＨ?／?，?〇Ｈ??＾?ＯＨ?＂?－?－?－?－?〇Ｈ?ＯＨ?０Ｈ??圖１－２纖維素分子間氬鍵??Ｆｉｇ．?１－２?Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ?ｉｎｔｅｒｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｈｙｄｒｏｇｅｎ?ｂｏｎｄ??纖維素的分子式（Ｃ６ＨＩＣ）０５）ｎ中間的纖維素是在分子鏈中相互交錯連接的葡萄糖ｆ２４１，??聚合單元的數(shù)量即纖維素分子數(shù)目用英文字母ｒｉ來表示，并且我們將其稱之為聚合度??（ＤＰ）。己知天然纖維素的平均聚合度較高，木材纖維的平均聚合度約為１００００左右。??１．２．１木質(zhì)纖維原料??在我們所生活的地球上，植物纖維是可再生的且是污染較少的清潔植物資源，同時??也是高值化利用的資源［２５］。在自然界中，纖維素的種類廣泛，可以依據(jù)纖維素的來源不??同劃分成不同類別的纖維素：植物纖維、動物纖維以及細(xì)菌類纖維。植物纖維是工業(yè)纖??維生產(chǎn)的主要來源，由于植物纖維細(xì)胞的次生壁較厚，種子植物中的植物纖維細(xì)胞細(xì)長??且尖銳［２６］。在植物體系中主要是起支撐作用的，而其又可以細(xì)分為木質(zhì)纖維和非木質(zhì)纖??維。??木質(zhì)纖維顧名思義即纖維中含有大量的木質(zhì)素，而木質(zhì)素的存在能夠使纖維的黏結(jié)??強(qiáng)度和表面強(qiáng)度保持較高強(qiáng)度，很難被破壞［２７］。通過化學(xué)處理和機(jī)械處理的方法加工處??理原木材得到絮狀結(jié)構(gòu)的纖維并且在多功能材料中有良好的保溫抗壓作用，這是因為纖??維具有穩(wěn)定的尺寸和結(jié)構(gòu)［２８１。非木質(zhì)纖維原料成分中含有較少的木質(zhì)素，在后期的提取??以及脫木素過

ｌｌｕｌｏｓｅ??１．４．２豆渣纖維的預(yù)處理??豆?jié)械纳攀忱w維含量約為豆渣干重的６０％，主要成分分為兩類：可溶性膳食纖維??（ｓｏｌｕｂｌｅ?ｄｉｅｔａｒｙ?ｆｉｂｅｒ，?ＳＤＦ）和不溶性膳食纖維（ｉｎｓｏｌｕｂｌｅ?ｄｉｅｔａｒｙ?ｆｉｂｅｒ，ＩＤＦ）卜）丨。其??中ＩＤＦ的含量占大豆豆渣總重的４０％以上，主要包括了纖維素和部分的半纖維素１４７１。??大豆豆渣提取纖維素１４８１的一般方法主要有：清洗、去除雜質(zhì)、脫除蛋白質(zhì)、脫脂脫??色，處理后的纖維素含量高達(dá)６丨％－８９％范圍內(nèi)。圖１－５為豆渣提取纖維素的一般方法流??程圖。ＡＡ渣纖維的不同預(yù)處理方法也有各自不同的優(yōu)缺點。??碰Ｉ—Ｈ清洗Ｉ?ｙ脫蛋白｜－???士???????除雜質(zhì)｜脫脂肪?｜?—纖維素??Ｈ?脫色?Ｉ－??圖１－５豆渣提取纖維素的流程圖??Ｆｉｇ．?１－５?Ｆｌｏｗｃｈａｒｔ?ｏｆ?ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ?ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ?ｆｒｏｍ?ｏｋａｒａ??１．酸堿處理??采用酸堿結(jié)合的預(yù)處理方式，＂Ｉ以使得ＡＺ濟(jì)屮鈕裹在纖維索上的木質(zhì)素、１＇：纖維素??等雜質(zhì)發(fā)生溶解，使得更多的纖維素分ｆ裸露出來１Ｗ｜，達(dá)到豆?jié)w維的提純處理。然而，??酸堿預(yù)處理會使得Ｗ濟(jì)中的纖淮素降解，降低豆?jié)w維素的得宇．，Ｎ時酸堿處理液＋可??回收利用，不符合環(huán)境友好型生產(chǎn)的要求。??２．酶處理（脂肪酶、蛋白酶）??由于豆渣原料的組成成分特殊性，因此，提取豆渣纖維即足將豆?jié)械闹�、蛋�??質(zhì)等非纖維素組分去除，從而高效的保留豆渣屮纖維的禽Ｍ１４４１，己達(dá)到提�。粒猎w維的??目的。蛋白酶和脂肪酶的處理條件不同，只能分步進(jìn)行，在無形屮會增加處理周期，損??耗樣

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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[3]離子液體的合成、表征及其對柴油中堿性氮的脫除研究[D]. 馮錦鋒.武漢工程大學(xué) 2012



本文編號：3391050