發(fā)布時(shí)間：2023-02-24 10:42

　　本論文研究稀酸預(yù)處理技術(shù)對(duì)竹加工剩余物(竹屑)酶水解性能的影響,在稀酸預(yù)處理過(guò)程中發(fā)現(xiàn)并證實(shí)了假木質(zhì)素的存在,揭示其在稀酸預(yù)處理?xiàng)l件下的中間產(chǎn)物及結(jié)構(gòu)變化,研究其對(duì)酶水解的抑制作用。此外,研究木質(zhì)素降解產(chǎn)物對(duì)假木質(zhì)素形成的機(jī)理,并提出抑制假木質(zhì)素生成以提高稀酸預(yù)處理物料酶水解性能的策略。主要研究結(jié)論如下:(1)稀硫酸預(yù)處理和硫酸鹽預(yù)處理后竹屑表面結(jié)構(gòu)對(duì)纖維素糖化效率的影響。竹屑經(jīng)硫酸鹽法預(yù)處理后,物料的脫木質(zhì)素程度與其酶水解效率呈線性正相關(guān)(R²=0.94)。預(yù)處理?xiàng)l件為160℃、有效堿濃度10%、保溫時(shí)間1 h,預(yù)處理物料酶水解效率為51.7%。竹屑經(jīng)過(guò)稀酸預(yù)處理后,半纖維素的脫除率與物料的酶水解效率成良好的線性正相關(guān)(R²=0.99)。但是,竹屑在160℃、酸濃度為1.5%條件下處理1 h,其酶水解效率僅為25.4%,這說(shuō)明竹屑原料在酶水解過(guò)程中木質(zhì)素脫除率高更利于物料的酶水解效率的提高。稀硫酸預(yù)處理后竹屑表面疏水性(0.7-2.0 L/g)高于硫酸鹽預(yù)處理物料(0.3-0.7 L/g),同時(shí)稀硫酸預(yù)處理竹屑的可及度412.6-472.1...

【文章頁(yè)數(shù)】：121 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 木質(zhì)纖維素結(jié)構(gòu)
        1.2.1 纖維素
        1.2.2 半纖維素
        1.2.3 木質(zhì)素
    1.3 木質(zhì)纖維原料預(yù)處理技術(shù)
        1.3.1 物理預(yù)處理法
        1.3.2 化學(xué)預(yù)處理法
            1.3.2.1 酸法預(yù)處理
            1.3.2.2 堿法預(yù)處理
        1.3.3 物理化學(xué)預(yù)處理法
        1.3.4 生物預(yù)處理法
    1.4 木質(zhì)纖維素稀酸預(yù)處理假木質(zhì)素形成機(jī)理研究
        1.4.1 假木質(zhì)素的碳水化合物來(lái)源途徑
            1.4.1.1 假木質(zhì)素的己糖來(lái)源途徑
            1.4.1.2 假木質(zhì)素的戊糖來(lái)源途徑
        1.4.2 木質(zhì)素酸性降解產(chǎn)物對(duì)假木質(zhì)素形成的影響
    1.5 木質(zhì)纖維糖化及其影響因素
        1.5.1 纖維素結(jié)構(gòu)對(duì)纖維素糖化的影響
        1.5.2 木質(zhì)素對(duì)纖維素糖化的影響
        1.5.3 假木質(zhì)素對(duì)纖維素糖化的影響
    1.6 論文研究?jī)?nèi)容
        1.6.1 研究目的
        1.6.2 研究?jī)?nèi)容
        1.6.3 技術(shù)路線
第二章 預(yù)處理對(duì)竹材木質(zhì)纖維表面性質(zhì)及其酶水解效率的影響
    2.1 引言
    2.2 材料與方法
        2.2.1 材料
        2.2.2 硫酸鹽預(yù)處理
        2.2.3 稀硫酸預(yù)處理
        2.2.4 纖維素酶水解
        2.2.5 化學(xué)成分分析
        2.2.6 單糖分析
        2.2.7 表面電荷測(cè)定
        2.2.8 結(jié)晶度測(cè)定
        2.2.9 疏水性測(cè)定
        2.2.10 纖維可及度測(cè)定
        2.2.11 比表面積測(cè)定
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 硫酸鹽和稀酸預(yù)處理對(duì)竹屑化學(xué)組成的影響
        2.3.2 不同預(yù)處理下纖維素糖化效率與木質(zhì)素脫除率、木聚糖脫除率的關(guān)系
        2.3.3 預(yù)處理物料表面性質(zhì)與纖維素糖化效率的關(guān)系
    2.4 小結(jié)
第三章 假木質(zhì)素形成及其影響因子
    3.1 引言
    3.2 材料與方法
        3.2.1 材料
        3.2.2 綜纖維素制備
        3.2.3 稀硫酸預(yù)處理
        3.2.4 假木質(zhì)素測(cè)定方法
        3.2.5 假木質(zhì)素元素分析
        3.2.6 假木質(zhì)素粒度分析
        3.2.7 反應(yīng)液成分分析
            3.2.7.1 總酚含量測(cè)定
            3.2.7.2 單糖及其降解產(chǎn)物分析
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 稀硫酸預(yù)處理?xiàng)l件對(duì)假木質(zhì)素得率的影響
        3.3.2 葡萄糖、木糖稀酸預(yù)處理中假木質(zhì)素形成與中間產(chǎn)物的關(guān)系
        3.3.3 假木質(zhì)素形態(tài)分析及元素組成
    3.4 小結(jié)
第四章 假木質(zhì)素與纖維素糖化的構(gòu)效關(guān)系
    4.1 引言
    4.2 材料與方法
        4.2.1 材料
        4.2.2 稀硫酸預(yù)處理
        4.2.3 假木質(zhì)素的抽提
        4.2.4 木質(zhì)素的提取
        4.2.5 主要化學(xué)成分分析
        4.2.6 纖維素酶水解
        4.2.7 假木質(zhì)素、木質(zhì)素對(duì)纖維素酶的吸附
        4.2.8 假木質(zhì)素及木質(zhì)素在線表界面吸附(QCM)
            4.2.8.1 生物傳感器膜的制備
            4.2.8.2 QCM芯片表面的原子力顯微鏡表征
            4.2.8.3 QCM-D酶吸附及水解實(shí)驗(yàn)
        4.2.9 纖維素酶活力與酶蛋白含量測(cè)定
        4.2.10 假木質(zhì)素及木質(zhì)素表面電荷測(cè)定
        4.2.11 假木質(zhì)素及木質(zhì)素疏水性測(cè)定
        4.2.12 假木質(zhì)素、木質(zhì)素結(jié)構(gòu)表征
            4.2.12.1 掃描電鏡(SEM)
            4.2.12.2 傅里葉紅外(FTIR)光譜
            4.2.12.3 核磁共振分析(13CCP/MAS)
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 不同來(lái)源碳水化合物的假木質(zhì)素形成
        4.3.2 假木質(zhì)素、殘余木質(zhì)素結(jié)構(gòu)表征
        4.3.3 假木質(zhì)素、木質(zhì)素與纖維素酶的相互作用
        4.3.4 假木質(zhì)素、木質(zhì)素對(duì)纖維素酶的吸附和水解動(dòng)力學(xué)的影響
    4.4 小結(jié)
第五章 稀酸預(yù)處理木質(zhì)素降解產(chǎn)物對(duì)假木質(zhì)素形成的影響
    5.1 引言
    5.2 材料與方法
        5.2.1 材料
        5.2.2 稀硫酸預(yù)處理
        5.2.3 預(yù)處理液的分析
            5.2.3.1 總酚測(cè)定
            5.2.3.2 高效液相色譜分析
            5.2.3.3 氣質(zhì)聯(lián)用分析(GC-MS)
        5.2.4 假木質(zhì)素結(jié)構(gòu)表征
            5.2.4.1 掃描電鏡(SEM)
            5.2.4.2 紅外光譜(FTIR-ATR)
            5.2.4.3 假木質(zhì)素的抽提
            5.2.4.4 凝膠滲透色譜(GPC)
            5.2.4.5 核磁共振
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 竹屑預(yù)處理液分析
        5.3.2 外源添加木質(zhì)素降解產(chǎn)物單體對(duì)假木質(zhì)素形成的影響
        5.3.3 外源添加木質(zhì)素降解產(chǎn)物對(duì)預(yù)處理液組成的影響
        5.3.4 假木質(zhì)素結(jié)構(gòu)表征
    5.4 小結(jié)
第六章 蒸煮助劑對(duì)稀酸預(yù)處理及纖維素糖化的影響
    6.1 引言
    6.2 材料與方法
        6.2.1 材料
        6.2.2 稀硫酸預(yù)處理
        6.2.3 化學(xué)成分分析
        6.2.4 纖維素酶水解
        6.2.5 掃描電鏡
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 蒸煮助劑對(duì)稀酸預(yù)處理物料及其酶水解的影響
        6.3.2 蒸煮助劑對(duì)稀酸預(yù)處理物料表面形貌的影響
        6.3.3 蒸煮助劑對(duì)酸預(yù)處理綜纖維素組成的影響
    6.4 小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 特色與創(chuàng)新
    7.3 課題展望
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)成果
參考文獻(xiàn)



本文編號(hào)：3748724