木質(zhì)纖維素（如玉米秸稈）是一種可再生的生物質(zhì)資源，主要由半纖維素、木質(zhì)素和纖維素組成。其中纖維素目前被廣泛應(yīng)用于發(fā)酵、化工等行業(yè)中。我國是個(gè)農(nóng)業(yè)大國，每年有幾億噸農(nóng)作物秸稈廢棄物產(chǎn)生，如果對(duì)這些廢棄秸稈進(jìn)行綜合利用，如利用玉米秸稈發(fā)酵產(chǎn)乳酸、生物乙醇等，不僅可以有效的減少環(huán)境污染，而且還能帶來巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。因此，利用玉米秸稈來生產(chǎn)乳酸等生物產(chǎn)品是一種有效的廢物利用方式，然而合理的預(yù)處理方法是降低生產(chǎn)成本，促進(jìn)酶解高效轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵。 本論文以玉米秸稈為研究對(duì)象，首先采用均勻設(shè)計(jì)法優(yōu)化三種金屬離子溶液預(yù)處理玉米秸稈工藝條件，考察了其對(duì)玉米秸稈酶解效率及結(jié)構(gòu)的影響，然后，將金屬離子溶液預(yù)處理方法作為一種新的活化方式，運(yùn)用響應(yīng)面設(shè)計(jì)法優(yōu)化了離子液體[BMIM]Cl處理秸稈活化后條件，并將其處理后的物料與原料進(jìn)行了對(duì)比分析，最后確定三氯化鐵溶液為最優(yōu)活化方式，并對(duì)其活化后的玉米秸稈物料進(jìn)行了熱動(dòng)力學(xué)分析研究，以為實(shí)際的工業(yè)化生產(chǎn)提供參考。 首先，選取三氯化鐵溶液、氯化鋅溶液、三氯化鋁溶液作為預(yù)處理方法，采用均勻?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法，運(yùn)用DPS軟件對(duì)金屬離子預(yù)處理玉米秸稈進(jìn)行了優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，并對(duì)...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 問題的提出及研究意義
        1.1.1 問題的提出
        1.1.2 研究意義與目的
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 木質(zhì)纖維素的結(jié)構(gòu)
        1.2.2 木質(zhì)纖維素的資源化利用
        1.2.3 木質(zhì)纖維素的預(yù)處理技術(shù)
        1.2.4 木質(zhì)纖維素的熱動(dòng)力學(xué)分析研究
        1.2.5 木質(zhì)纖維素利用中的主要問題
    1.3 本課題研究的目的及主要內(nèi)容
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 本課題研究的主要實(shí)驗(yàn)方法和內(nèi)容
        1.3.3 創(chuàng)新點(diǎn)
2 金屬離子溶液預(yù)處理工藝的優(yōu)化
    2.1 前言
    2.2 材料和方法
        2.2.1 原料
        2.2.2 纖維素酶
        2.2.3 試劑與儀器
        2.2.4 三種金屬離子預(yù)處理玉米秸稈原料
        2.2.5 酶解
        2.2.6 分析方法
    2.3 結(jié)果分析
        2.3.1 均勻?qū)嶒?yàn)結(jié)果
        2.3.2 組分及 FTIR 分析
        2.3.3 XRD 分析
        2.3.4 SEM 分析
    2.4 討論
        2.4.1 金屬離子預(yù)處理各因素對(duì)玉米秸稈酶解還原糖產(chǎn)率的影響
        2.4.2 金屬離子預(yù)處理對(duì)玉米秸稈物料各組分的影響
        2.4.3 金屬離子預(yù)處理對(duì)玉米秸稈物料晶體結(jié)構(gòu)的影響
        2.4.4 金屬離子預(yù)處理對(duì)玉米秸稈物料形貌的影響
    2.5 小結(jié)
3 離子液體處理金屬離子溶液活化后玉米秸稈及酶解研究
    3.1 前言
    3.2 材料和方法
        3.2.1 原料
        3.2.2 纖維素酶
        3.2.3 離子液體[BMIM]Cl 處理金屬離子溶液活化玉米秸稈
        3.2.4 酶解
        3.2.5 響應(yīng)曲面法優(yōu)化酶解實(shí)驗(yàn)
        3.2.6 分析方法
    3.3 結(jié)果分析
        3.3.1 響應(yīng)曲面法優(yōu)化實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        3.3.2 組分及 FTIR 分析
        3.3.3 XRD 分析
        3.3.4 SEM 分析
    3.4 討論
        3.4.1 響應(yīng)曲面各因素對(duì)酶解結(jié)果的影響
        3.4.2 離子液體處理金屬離子活化后玉米秸稈各組分的影響
        3.4.3 離子液體處理金屬離子活化后玉米秸稈結(jié)晶度的影響
        3.4.4 離子液體處理金屬離子活化后玉米秸稈形貌的影響
    3.5 小結(jié)
4 離子液體處理三氯化鐵溶液活化后秸稈纖維素?zé)峤鈩?dòng)力學(xué)研究
    4.1 前言
    4.2 材料和方法
        4.2.1 原料
        4.2.2 離子液體
        4.2.3 離子液體處理三氯化鐵溶液活化玉米秸稈
        4.2.4 木質(zhì)纖維素?zé)峤到鈩?dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)方法
        4.2.5 分析方法
    4.3 結(jié)果分析
        4.3.1 熱解速率對(duì)玉米秸稈熱降解特性的影響
        4.3.2 預(yù)處理方式對(duì)玉米秸稈熱穩(wěn)定特性的影響
    4.4 討論
        4.4.1 熱解速率對(duì)玉米秸稈熱降解特性的影響
        4.4.2 預(yù)處理方式對(duì)玉米秸稈熱穩(wěn)定特性的影響
    4.5 小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
    A 作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄
    B 作者在攻讀學(xué)位期間取得的科研成果目錄
    C 作者在攻讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目



本文編號(hào)：3996774