不同前處理技術(shù)探究柳枝稷的利用潛力
發(fā)布時間:2021-05-14 10:23
隨著能源利用的日益增長,能源短缺和氣候惡化等問題日益突出,致使替代可再生能源的開發(fā)和利用備受關(guān)注。柳枝稷作為一種應(yīng)用前景廣闊的生物質(zhì),其生長所需條件簡單,生長迅速,生物量高,可廣泛用于生物能源生產(chǎn)、造紙和納米纖維素制作等產(chǎn)業(yè)。前處理作為柳枝稷有效利用的關(guān)鍵步驟,對降低利用成本、提升綠色化生產(chǎn)過程具有重要的意義,也是柳枝稷研究的熱點之一。不同的生物質(zhì)原料需要特定的前處理方法用于特定的生產(chǎn)目的,所以柳枝稷不同前處理方法的比較研究仍然在柳枝稷充分利用的研究中發(fā)揮重要的作用。本研究通過比較六種較為常用的生物質(zhì),最終選擇柳枝稷作為研究對象。采用單因素實驗優(yōu)化分析了稀酸處理法(鹽酸、硫酸、磷酸、硝酸、醋酸)、稀堿處理法(氨水、氫氧化鈉、氫氧化鈣、堿性過氧化氫)和其他3種前處理方法(乙醇、熱水、三氯化鐵)對柳枝稷中纖維素、半纖維素以及木質(zhì)素的影響;同時確定了不同前處理的最優(yōu)處理條件,比較了不同前處理的優(yōu)缺點,并得出不同前處理適用于不用利用目的最優(yōu)條件;進一步通過掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀和傅里葉紅外光譜儀研究了處理前后細胞壁結(jié)構(gòu)的變化;最后通過工程菌驗證了其作為培養(yǎng)基發(fā)酵生產(chǎn)法尼烯的可行性。研究結(jié)...
【文章來源】:蘭州理工大學甘肅省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 生物質(zhì)的研究進展
1.1.1 生物質(zhì)的特點
1.1.2 生物質(zhì)能的應(yīng)用
1.2 生物質(zhì)柳枝稷的概述
1.2.1 柳枝稷的特點
1.2.2 柳枝稷木質(zhì)纖維素的組成
1.3 生物質(zhì)柳枝稷的研究進展
1.3.1 柳枝稷作為生物質(zhì)能源的應(yīng)用背景
1.3.2 柳枝稷作為生物質(zhì)的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.4 柳枝稷前處理方法的研究進展
1.4.1 物理法
1.4.2 物理-化學法
1.4.3 化學法
1.4.4 生物法
1.5 本研究的目的及意義
第二章 生物質(zhì)的組分分析
2.1 實驗材料
2.1.1 實驗樣品
2.1.2 實驗藥品
2.1.3 實驗儀器
2.2 實驗方法
2.2.1 樣品處理
2.2.2 樣品中纖維素、半纖維、木質(zhì)素含量的測定
2.2.3 樣品中總N含量的測定
2.2.4 樣品中可溶性糖含量的測定
2.3 結(jié)果分析
2.3.1 不同生物質(zhì)中的C、N含量的分析
2.3.2 不同生物質(zhì)中木質(zhì)纖維素的含量
2.4 結(jié)論與討論
第三章 柳枝稷前處理方法的優(yōu)化
3.1 實驗材料
3.1.1 實驗樣品
3.1.2 實驗藥品
3.1.3 實驗儀器
3.2 實驗方法
3.2.1 前處理方法
3.2.2 前處理后物質(zhì)量損失的測定
3.2.3 前處理后纖維素、半纖維、木質(zhì)素含量的測定
3.2.4 結(jié)構(gòu)分析方法
3.3 結(jié)果分析
3.3.1 前處理及優(yōu)化結(jié)果
3.3.2 不同前處理優(yōu)化結(jié)果的結(jié)構(gòu)分析比較
3.4 結(jié)論與討論
第四章 柳枝稷的生物學發(fā)酵性能評價
4.1 實驗材料
4.1.1 實驗樣品
4.1.2 發(fā)酵培養(yǎng)基成分
4.1.3 實驗儀器
4.2 實驗方法
4.2.1 樣品前處理
4.2.2 發(fā)酵應(yīng)用培養(yǎng)基
4.2.3 發(fā)酵實驗步驟
4.3 結(jié)果分析
4.4 結(jié)論與討論
結(jié)論及展望
參考文獻
致謝
附錄A(攻讀碩士學位期間所發(fā)表的論文)
附錄B(木質(zhì)纖維素峰譜圖)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于微波液化的木質(zhì)纖維素組分分離和轉(zhuǎn)化——纖維素組分的理化和酶解性質(zhì)[J]. 彭霄鵬,聶雙喜,劉璟,崔穎. 林業(yè)科學. 2019(05)
[2]國家能源局:到2020年生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)新增投資約1960億元[J]. 供熱制冷. 2019(04)
[3]美國第二代生物燃料生產(chǎn)現(xiàn)狀[J]. 舟丹. 中外能源. 2018(11)
[4]生物質(zhì)能主要特點及應(yīng)用領(lǐng)域[J]. 本刊編輯部. 華北電力技術(shù). 2014(09)
[5]能源植物柳枝稷功能基因改良研究進展[J]. 戴志聰,祁珊珊,黃萍,楊冉,楊淞惠,莊義慶,杜道林. 福建農(nóng)業(yè)學報. 2014(05)
[6]纖維素類草本能源植物的研究現(xiàn)狀[J]. 譚芙蓉,吳波,代立春,祝其麗,王文國,湯曉玉,潘科,秦晗,胡啟春,何明雄. 應(yīng)用與環(huán)境生物學報. 2014(01)
[7]柳枝稷的研究現(xiàn)狀及其在云南的研究前景分析[J]. 陳達飛,生小燕,文亦芾. 草業(yè)與畜牧. 2013(06)
[8]柳枝稷研究進展[J]. 章春彪,陸國權(quán). 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技. 2013(11)
[9]我國工業(yè)化中的能源問題解決措施研究[J]. 唐雄,李世祥,何通通. 理論月刊. 2013(01)
[10]草本類生物質(zhì)與煙煤混燒特性及其影響因素分析[J]. 劉翔,陳梅倩,余冬,盧太金. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2012(21)
博士論文
[1]SPORL法與稀酸法對木質(zhì)生物質(zhì)預(yù)處理效果的研究[D]. 張超.天津大學 2014
[2]木質(zhì)纖維的降解及L-乳酸發(fā)酵技術(shù)的研究[D]. 楊雪欣.東北林業(yè)大學 2012
碩士論文
[1]能源草生產(chǎn)纖維素乙醇的比較研究[D]. 朱桂英.北京化工大學 2017
[2]能源草的蒸汽爆破法預(yù)處理研究[D]. 李心收.天津科技大學 2016
[3]觀賞草在南昌地區(qū)的應(yīng)用及引種研究[D]. 秦濤.江西農(nóng)業(yè)大學 2015
[4]未來能源植物品種篩選及評價體系建設(shè)[D]. 程姣.北京化工大學 2015
[5]纖維素產(chǎn)葡萄糖異構(gòu)酶的發(fā)酵研究[D]. 李明.北京化工大學 2013
[6]生物質(zhì)混煤燃燒及灰熔融動力學特性的實驗研究[D]. 劉翔.北京交通大學 2012
本文編號:3185479
【文章來源】:蘭州理工大學甘肅省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 生物質(zhì)的研究進展
1.1.1 生物質(zhì)的特點
1.1.2 生物質(zhì)能的應(yīng)用
1.2 生物質(zhì)柳枝稷的概述
1.2.1 柳枝稷的特點
1.2.2 柳枝稷木質(zhì)纖維素的組成
1.3 生物質(zhì)柳枝稷的研究進展
1.3.1 柳枝稷作為生物質(zhì)能源的應(yīng)用背景
1.3.2 柳枝稷作為生物質(zhì)的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.4 柳枝稷前處理方法的研究進展
1.4.1 物理法
1.4.2 物理-化學法
1.4.3 化學法
1.4.4 生物法
1.5 本研究的目的及意義
第二章 生物質(zhì)的組分分析
2.1 實驗材料
2.1.1 實驗樣品
2.1.2 實驗藥品
2.1.3 實驗儀器
2.2 實驗方法
2.2.1 樣品處理
2.2.2 樣品中纖維素、半纖維、木質(zhì)素含量的測定
2.2.3 樣品中總N含量的測定
2.2.4 樣品中可溶性糖含量的測定
2.3 結(jié)果分析
2.3.1 不同生物質(zhì)中的C、N含量的分析
2.3.2 不同生物質(zhì)中木質(zhì)纖維素的含量
2.4 結(jié)論與討論
第三章 柳枝稷前處理方法的優(yōu)化
3.1 實驗材料
3.1.1 實驗樣品
3.1.2 實驗藥品
3.1.3 實驗儀器
3.2 實驗方法
3.2.1 前處理方法
3.2.2 前處理后物質(zhì)量損失的測定
3.2.3 前處理后纖維素、半纖維、木質(zhì)素含量的測定
3.2.4 結(jié)構(gòu)分析方法
3.3 結(jié)果分析
3.3.1 前處理及優(yōu)化結(jié)果
3.3.2 不同前處理優(yōu)化結(jié)果的結(jié)構(gòu)分析比較
3.4 結(jié)論與討論
第四章 柳枝稷的生物學發(fā)酵性能評價
4.1 實驗材料
4.1.1 實驗樣品
4.1.2 發(fā)酵培養(yǎng)基成分
4.1.3 實驗儀器
4.2 實驗方法
4.2.1 樣品前處理
4.2.2 發(fā)酵應(yīng)用培養(yǎng)基
4.2.3 發(fā)酵實驗步驟
4.3 結(jié)果分析
4.4 結(jié)論與討論
結(jié)論及展望
參考文獻
致謝
附錄A(攻讀碩士學位期間所發(fā)表的論文)
附錄B(木質(zhì)纖維素峰譜圖)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于微波液化的木質(zhì)纖維素組分分離和轉(zhuǎn)化——纖維素組分的理化和酶解性質(zhì)[J]. 彭霄鵬,聶雙喜,劉璟,崔穎. 林業(yè)科學. 2019(05)
[2]國家能源局:到2020年生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)新增投資約1960億元[J]. 供熱制冷. 2019(04)
[3]美國第二代生物燃料生產(chǎn)現(xiàn)狀[J]. 舟丹. 中外能源. 2018(11)
[4]生物質(zhì)能主要特點及應(yīng)用領(lǐng)域[J]. 本刊編輯部. 華北電力技術(shù). 2014(09)
[5]能源植物柳枝稷功能基因改良研究進展[J]. 戴志聰,祁珊珊,黃萍,楊冉,楊淞惠,莊義慶,杜道林. 福建農(nóng)業(yè)學報. 2014(05)
[6]纖維素類草本能源植物的研究現(xiàn)狀[J]. 譚芙蓉,吳波,代立春,祝其麗,王文國,湯曉玉,潘科,秦晗,胡啟春,何明雄. 應(yīng)用與環(huán)境生物學報. 2014(01)
[7]柳枝稷的研究現(xiàn)狀及其在云南的研究前景分析[J]. 陳達飛,生小燕,文亦芾. 草業(yè)與畜牧. 2013(06)
[8]柳枝稷研究進展[J]. 章春彪,陸國權(quán). 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技. 2013(11)
[9]我國工業(yè)化中的能源問題解決措施研究[J]. 唐雄,李世祥,何通通. 理論月刊. 2013(01)
[10]草本類生物質(zhì)與煙煤混燒特性及其影響因素分析[J]. 劉翔,陳梅倩,余冬,盧太金. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2012(21)
博士論文
[1]SPORL法與稀酸法對木質(zhì)生物質(zhì)預(yù)處理效果的研究[D]. 張超.天津大學 2014
[2]木質(zhì)纖維的降解及L-乳酸發(fā)酵技術(shù)的研究[D]. 楊雪欣.東北林業(yè)大學 2012
碩士論文
[1]能源草生產(chǎn)纖維素乙醇的比較研究[D]. 朱桂英.北京化工大學 2017
[2]能源草的蒸汽爆破法預(yù)處理研究[D]. 李心收.天津科技大學 2016
[3]觀賞草在南昌地區(qū)的應(yīng)用及引種研究[D]. 秦濤.江西農(nóng)業(yè)大學 2015
[4]未來能源植物品種篩選及評價體系建設(shè)[D]. 程姣.北京化工大學 2015
[5]纖維素產(chǎn)葡萄糖異構(gòu)酶的發(fā)酵研究[D]. 李明.北京化工大學 2013
[6]生物質(zhì)混煤燃燒及灰熔融動力學特性的實驗研究[D]. 劉翔.北京交通大學 2012
本文編號:3185479
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