固定化纖維素酶酶解木質(zhì)纖維過程優(yōu)化
發(fā)布時間:2021-08-14 10:42
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。在生物乙醇制備過程中,利用纖維素酶對木質(zhì)纖維進行酶解糖化是生產(chǎn)生物乙醇的一個重要環(huán)節(jié),然而纖維素酶成本過高,嚴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纖維素酶進行固定,并優(yōu)化了固定化纖維素酶酶解木質(zhì)纖維過程,既可以提升纖維素酶的穩(wěn)固性,又可以達到重復(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驗儀對納米粒子的結(jié)構(gòu)、形態(tài)和磁性進行分析,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、...
【文章來源】:中南林業(yè)科技大學湖南省
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.2磁滯回線圖??Fi2.2?Hseresis?loodiaram??
碩上專業(yè)學位論文?同定化纖維素酶酶解木質(zhì)纖維過程優(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,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,粒徑約在?35nm-40nm?之間,Fe3〇4?:TEOS??(m:m)為?1:2?時,粒徑約在?45nm-55nm?之間,Fe304:TE0S?(m:m)為?1:3?時,??粒徑約在80nm-90nm之間。制備時使用的TEOS質(zhì)量占比越大,粒徑越大。??22??
碩上專業(yè)學位論文?同定化纖維素酶酶解木質(zhì)纖維過程優(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,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,粒徑約在?35nm-40nm?之間,Fe3〇4?:TEOS??(m:m)為?1:2?時,粒徑約在?45nm-55nm?之間,Fe304:TE0S?(m:m)為?1:3?時,??粒徑約在80nm-90nm之間。制備時使用的TEOS質(zhì)量占比越大,粒徑越大。??22??
【參考文獻】:
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,趙運英,毛銀,鄧禹. 食品科學. 2019(06)
[2]纖維素酶水解小麥秸稈的酶解動力學[J]. 王興吉,劉文龍,閆宜江. 江蘇農(nóng)業(yè)科學. 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. 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展(英文)[J]. 曹詩林,徐培,馬永正,姚瀟曉,姚遠,宗敏華,李雪輝,婁文勇. 催化學報. 2016(11)
[6]磁性納米材料載體固定纖維素酶技術(shù)研究進展[J]. 邢朝暉,蘇躍龍,張琦,阮馨怡,林燕,王欣澤. 生物技術(shù)通報. 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. 北京大學學報(自然科學版). 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. 太陽能學報. 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 2018
[2]酸爆楊木復(fù)合酶解發(fā)酵過程控制及動力學探究[D]. 劉娜.中南林業(yè)科技大學 2016
本文編號:3342321
【文章來源】:中南林業(yè)科技大學湖南省
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.2磁滯回線圖??Fi2.2?Hseresis?loodiaram??
碩上專業(yè)學位論文?同定化纖維素酶酶解木質(zhì)纖維過程優(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,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,粒徑約在?35nm-40nm?之間,Fe3〇4?:TEOS??(m:m)為?1:2?時,粒徑約在?45nm-55nm?之間,Fe304:TE0S?(m:m)為?1:3?時,??粒徑約在80nm-90nm之間。制備時使用的TEOS質(zhì)量占比越大,粒徑越大。??22??
碩上專業(yè)學位論文?同定化纖維素酶酶解木質(zhì)纖維過程優(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,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,粒徑約在?35nm-40nm?之間,Fe3〇4?:TEOS??(m:m)為?1:2?時,粒徑約在?45nm-55nm?之間,Fe304:TE0S?(m:m)為?1:3?時,??粒徑約在80nm-90nm之間。制備時使用的TEOS質(zhì)量占比越大,粒徑越大。??22??
【參考文獻】:
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,趙運英,毛銀,鄧禹. 食品科學. 2019(06)
[2]纖維素酶水解小麥秸稈的酶解動力學[J]. 王興吉,劉文龍,閆宜江. 江蘇農(nóng)業(yè)科學. 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. 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展(英文)[J]. 曹詩林,徐培,馬永正,姚瀟曉,姚遠,宗敏華,李雪輝,婁文勇. 催化學報. 2016(11)
[6]磁性納米材料載體固定纖維素酶技術(shù)研究進展[J]. 邢朝暉,蘇躍龍,張琦,阮馨怡,林燕,王欣澤. 生物技術(shù)通報. 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. 北京大學學報(自然科學版). 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. 太陽能學報. 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 2018
[2]酸爆楊木復(fù)合酶解發(fā)酵過程控制及動力學探究[D]. 劉娜.中南林業(yè)科技大學 2016
本文編號:3342321
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