發(fā)布時(shí)間：2021-10-22 00:47

　　能源需求的迅速增長(zhǎng)、化石燃料儲(chǔ)量的減少以及化石燃料對(duì)環(huán)境的影響使人們開(kāi)始對(duì)可再生能源產(chǎn)生興趣。木質(zhì)纖維素是世界上最豐富的可再生資源,將其高效轉(zhuǎn)化為燃料乙醇一直是可再生能源領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。木質(zhì)纖維素轉(zhuǎn)化成燃料乙醇一般涉及3個(gè)主要步驟:預(yù)處理、酶解和發(fā)酵,其中,通過(guò)預(yù)處理破壞木質(zhì)纖維素的頑固結(jié)構(gòu)、降低多糖的聚合度以及增大纖維素的暴露面積,可以大幅度提高后續(xù)的酶解和發(fā)酵效率。高效的預(yù)處理是木質(zhì)纖維素轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵步驟,也是纖維素燃料商業(yè)化應(yīng)用的瓶頸所在。目前常用的酸、堿、蒸汽爆破等預(yù)處理方法,普遍存在環(huán)境污染、設(shè)備要求高、能量消耗高等缺點(diǎn)。針對(duì)以上不足,本文將離子液體與木質(zhì)素生物降解技術(shù)相結(jié)合,充分利用離子液體對(duì)木質(zhì)纖維素的破壞作用和微生物高效去木質(zhì)素的特點(diǎn),研發(fā)了一種綠色溶劑聯(lián)合生物處理的新型木質(zhì)纖維素預(yù)處理技術(shù)。將此技術(shù)應(yīng)用于水稻秸稈的預(yù)處理,對(duì)其聯(lián)合處理效果及作用機(jī)制展開(kāi)了研究,主要取得了以下的研究成果及結(jié)論:（1）利用離子液體1-乙基-3-甲基咪唑醋酸鹽（EMIMAC）對(duì)水稻秸稈進(jìn)行預(yù)處理,考察了預(yù)處理固液比、處理溫度和處理時(shí)間對(duì)水稻秸稈組成成分和酶解糖化效果的影響,優(yōu)化了纖維素酶用量、... 

【文章來(lái)源】：湘潭大學(xué)湖南省

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

纖維素單元結(jié)構(gòu)示意圖

型纖維素[25]。圖 1-1 纖維素單元結(jié)構(gòu)示意圖Fig. 1-1 Structural unit of cellulose半纖維素是木質(zhì)纖維素中含量?jī)H次于纖維素的第二大類(lèi)多糖。半纖維素是無(wú)定形的帶有支鏈的多聚五碳糖，由多種單糖和糖醛酸構(gòu)成，單糖包括木糖、葡萄糖、甘露糖、半乳糖、阿拉伯糖、鼠李糖等，糠醛酸主要有葡萄糖醛酸和半乳糖醛酸[26]。其中，木聚糖是半纖維素的重要組成部分，硬木和農(nóng)作物中半纖維素的主要成分都是木聚糖，而軟木中半纖維素主要由葡聚甘露糖構(gòu)成。大多植物的木聚糖是以 1,4-糖苷鍵鏈接的 β-D-P 吡喃木糖單元為骨架的雜多糖，能夠輕易的從酸、堿環(huán)境中提取出來(lái)[27]。半纖維素把木質(zhì)素和纖維素連接起來(lái)，使纖維素、半纖維素和木質(zhì)素三種物質(zhì)形成了更加致密、堅(jiān)韌的整體。

圖 1-3 木質(zhì)素的三種基本單元結(jié)構(gòu)Fig. 1-3 Three fundamental structure units of lign然界中除纖維素和半纖維素之外最豐富的聚合要分布在胞間層，次生壁內(nèi)層和細(xì)胞角隅，木細(xì)胞壁中使纖維素纖維之間相互粘結(jié)并增強(qiáng)著微生物侵襲和氧化的作用[28]。木質(zhì)素是由苯丙復(fù)雜的無(wú)定型高聚物，是一種具有芳香族特性木基丙烷單元（G）、紫丁香基丙烷單元（S）及質(zhì)素的最主要的結(jié)構(gòu)單元[29]。中三大組分并不是簡(jiǎn)單的物理組合，而是通過(guò)維素中和木質(zhì)素形成醚鍵和酯鍵，作為分子黏，而木質(zhì)素具有三維網(wǎng)狀芳環(huán)結(jié)構(gòu)，作為支撐骨素[30, 31]。這種復(fù)雜而致密的結(jié)構(gòu)和木質(zhì)纖維素中纖維素的水解過(guò)程十分困難。

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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本文編號(hào)：3450045