利用地球上廣泛存在的木質(zhì)纖維這一可再生碳源制備生物乙醇替代傳統(tǒng)化石燃料,不僅可以降低空氣污染,還能可持續(xù)地為人類提供能源。在生物乙醇制備過(guò)程中,利用纖維素酶對(duì)木質(zhì)纖維進(jìn)行酶解糖化是生產(chǎn)生物乙醇的一個(gè)重要環(huán)節(jié),然而纖維素酶成本過(guò)高,嚴(yán)重制約著生物乙醇的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。本課題使用磁性Fe3O4@SiO2納米粒子作為載體對(duì)纖維素酶進(jìn)行固定,并優(yōu)化了固定化纖維素酶酶解木質(zhì)纖維過(guò)程,既可以提升纖維素酶的穩(wěn)固性,又可以達(dá)到重復(fù)回收利用的目的,具有較好的應(yīng)用前景。其主要研究成果如下:1.利用改良的化學(xué)共沉淀法制備Fe3O4磁性納米粒子,使用溶膠-凝膠法,以Fe3O4納米粒子為內(nèi)核制備磁性Fe3O4@SiO2納米粒子載體,利用掃描電子顯微鏡、zeta電位儀和磁滯回線實(shí)驗(yàn)儀對(duì)納米粒子的結(jié)構(gòu)、形態(tài)和磁性進(jìn)行分析,所制備的磁性Fe3O4@SiO2納米粒子呈球體狀,粒徑均勻。粒徑分布在10nm到100nm之間,比表面積大,磁響應(yīng)性效果優(yōu)良,分散性好。Fe3O4@SiO2磁性復(fù)合載體經(jīng)表面氨基化后,能與纖維素酶結(jié)合。研究對(duì)比了 Fe3O4和TEOS不同配比下制備的載體,在Fe3O4:TEOS（m:m）分別為2:1、... 

【文章來(lái)源】：中南林業(yè)科技大學(xué)湖南省

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．２磁滯回線圖??Ｆｉ２．２?Ｈｓｅｒｅｓｉｓ?ｌｏｏｄｉａｒａｍ??

碩上專業(yè)學(xué)位論文?同定化纖維素酶酶解木質(zhì)纖維過(guò)程優(yōu)化??磁性Ｆｅ３０４納米粒子的粒徑分布圖更清晰地展現(xiàn)了粒徑情況，幾乎所有的磁性??Ｆｅ３〇４納米粒子的粒徑分布在ｌ〇ｎｍ到ｌＯＯｎｍ之間，一半以上的磁性Ｆｅ３〇４納米??粒子粒徑在５０ｎｍ以下。??？?：?￥＇ｓ．．??圖２．３磁性Ｆｅ３０４納米粒子掃描電鏡圖??Ｆｉｇ２．３?Ｓｃａｎｎｉｎｇ?ｅｌｅｃｔｒｏｎ?ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ（ＳＥＭ）?ｐｉｃｔｕｒｅ?ｏｆ?Ｆｅ．＾〇４??１６?ｒ??Ｍ??ｉｌ??０?Ｈ?１、？＿?＿?＿?ｌ＿?？?ｌ＿?＿?Ｉ＿麵…Ｉｎ?？?Ｌ－＃?１－＃?＇??０?５０?ＩＤＯ?１５０?２００?２Ｓ０?３００?３５０?４Ｄ０?４５０??粒徑ｎｍ??圖２．４磁性Ｆｅ３〇４納米粒子的粒徑分布圖??Ｆｉｇ２．４?Ｐａｒｔｉｃｌｅ?ｓｉｚｅ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｍａｇｎｅｔｉｃ?Ｆｅ３〇４?ｐａｒｔｉｃｌｅｓ??在掃描電鏡下觀察干燥的磁性復(fù)合Ｆｅ３〇４＠Ｓｉ０２納米粒子載體，其表面形態(tài)??如圖２．５所示。Ｆｅ３０４：ＴＥ０Ｓ（ｍ：ｍ）為２：１時(shí)，其形態(tài)呈球形，粒徑約在２０ｎｍ－２５ｎｍ??之間，Ｆｅ３〇４?：ＴＥＯＳ?（ｍ：ｍ）為?１：１?時(shí)，粒徑約在?３５ｎｍ－４０ｎｍ?之間，Ｆｅ３〇４?：ＴＥＯＳ??（ｍ：ｍ）為?１：２?時(shí)，粒徑約在?４５ｎｍ－５５ｎｍ?之間，Ｆｅ３０４：ＴＥ０Ｓ?（ｍ：ｍ）為?１：３?時(shí)，??粒徑約在８０ｎｍ－９０ｎｍ之間。制備時(shí)使用的ＴＥＯＳ質(zhì)量占比越大，粒徑越大。??２２??

碩上專業(yè)學(xué)位論文?同定化纖維素酶酶解木質(zhì)纖維過(guò)程優(yōu)化??磁性Ｆｅ３０４納米粒子的粒徑分布圖更清晰地展現(xiàn)了粒徑情況，幾乎所有的磁性??Ｆｅ３〇４納米粒子的粒徑分布在ｌ〇ｎｍ到ｌＯＯｎｍ之間，一半以上的磁性Ｆｅ３〇４納米??粒子粒徑在５０ｎｍ以下。??？?：?￥＇ｓ．．??圖２．３磁性Ｆｅ３０４納米粒子掃描電鏡圖??Ｆｉｇ２．３?Ｓｃａｎｎｉｎｇ?ｅｌｅｃｔｒｏｎ?ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ（ＳＥＭ）?ｐｉｃｔｕｒｅ?ｏｆ?Ｆｅ．＾〇４??１６?ｒ??Ｍ??ｉｌ??０?Ｈ?１、？＿?＿?＿?ｌ＿?？?ｌ＿?＿?Ｉ＿麵…Ｉｎ?？?Ｌ－＃?１－＃?＇??０?５０?ＩＤＯ?１５０?２００?２Ｓ０?３００?３５０?４Ｄ０?４５０??粒徑ｎｍ??圖２．４磁性Ｆｅ３〇４納米粒子的粒徑分布圖??Ｆｉｇ２．４?Ｐａｒｔｉｃｌｅ?ｓｉｚｅ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｍａｇｎｅｔｉｃ?Ｆｅ３〇４?ｐａｒｔｉｃｌｅｓ??在掃描電鏡下觀察干燥的磁性復(fù)合Ｆｅ３〇４＠Ｓｉ０２納米粒子載體，其表面形態(tài)??如圖２．５所示。Ｆｅ３０４：ＴＥ０Ｓ（ｍ：ｍ）為２：１時(shí)，其形態(tài)呈球形，粒徑約在２０ｎｍ－２５ｎｍ??之間，Ｆｅ３〇４?：ＴＥＯＳ?（ｍ：ｍ）為?１：１?時(shí)，粒徑約在?３５ｎｍ－４０ｎｍ?之間，Ｆｅ３〇４?：ＴＥＯＳ??（ｍ：ｍ）為?１：２?時(shí)，粒徑約在?４５ｎｍ－５５ｎｍ?之間，Ｆｅ３０４：ＴＥ０Ｓ?（ｍ：ｍ）為?１：３?時(shí)，??粒徑約在８０ｎｍ－９０ｎｍ之間。制備時(shí)使用的ＴＥＯＳ質(zhì)量占比越大，粒徑越大。??２２??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高產(chǎn)纖維素酶突變株的篩選及其產(chǎn)酶條件優(yōu)化[J]. 鄒宗勝,王婧雅,趙運(yùn)英,毛銀,鄧禹.  食品科學(xué). 2019(06)
[2]纖維素酶水解小麥秸稈的酶解動(dòng)力學(xué)[J]. 王興吉,劉文龍,閆宜江.  江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(02)
[3]巴西二代生物乙醇技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及前景[J]. 何子林,婁春,周晚秋.  中外能源. 2018(11)
[4]從植物中獲取纖維素新方法[J]. 鄭寧來(lái).  合成技術(shù)及應(yīng)用. 2018(03)
[5]納米載體固定化酶的最新研究進(jìn)展（英文）[J]. 曹詩(shī)林,徐培,馬永正,姚瀟曉,姚遠(yuǎn),宗敏華,李雪輝,婁文勇.  催化學(xué)報(bào). 2016(11)
[6]磁性納米材料載體固定纖維素酶技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 邢朝暉,蘇躍龍,張琦,阮馨怡,林燕,王欣澤.  生物技術(shù)通報(bào). 2015(08)
[7]氨基二氧化硅固定化纖維素酶及其特性[J]. 張博雅,楊婷,胡瑕,張劍波.  北京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(05)
[8]氨基硅烷化磁性納米微球固定化纖維素酶研究[J]. 張猛,許敬亮,張宇,張偉,劉云云,梁翠誼,袁振宏.  太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2013(02)
[9]氨基硅烷化磁性納米復(fù)合微球固定化纖維素酶條件優(yōu)化研究[J]. 張猛,許敬亮,張宇,劉云,梁翠誼,馮勝,袁振宏.  可再生能源. 2012(04)

碩士論文
[1]三維磁性氧化石墨烯聚乙烯醇新型復(fù)合材料—固定化酶的研究[D]. 李艷云.齊齊哈爾大學(xué) 2018
[2]酸爆楊木復(fù)合酶解發(fā)酵過(guò)程控制及動(dòng)力學(xué)探究[D]. 劉娜.中南林業(yè)科技大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3342321