發(fā)布時(shí)間：2024-11-05 07:47

　　目前,纖維素生物質(zhì)在生化轉(zhuǎn)化過程中必須經(jīng)過預(yù)處理來降低其抗降解性。某些離子液體能夠溶解纖維素,這是離子液體預(yù)處理技術(shù)的基礎(chǔ)。研究經(jīng)過預(yù)處理纖維素生物質(zhì)發(fā)生的化學(xué)和物理結(jié)構(gòu)變化是人們研究的重點(diǎn)。早期大量的研究主要集中在低固料(生物質(zhì)的重量百分比為3到5)含量的離子液體溶液里處理纖維素生物質(zhì)。但是,要降低預(yù)處理成本必須提高預(yù)處理時(shí)生物質(zhì)原料在離子液體中的比例。然而,離子液體濃度的變化對(duì)于預(yù)處理的效果(酶水解效率)以及生物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和組分的影響尚不明確。本文研究了白楊、桉木、高粱和柳枝稷四種生物質(zhì)在不同濃度離子液體(1-乙基-3甲基咪唑醋酸鹽)中的預(yù)處理。生物質(zhì)濃度變化范圍是5-25 wt.%,預(yù)處理溫度是110℃,反應(yīng)時(shí)間是3 h,對(duì)預(yù)處理后的生物質(zhì)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征和酶解。酶解結(jié)果表明預(yù)處理時(shí)使用高的生物質(zhì)含量是可行的,糖化率可以達(dá)到60-80%。離子液體預(yù)處理對(duì)于纖維素生物質(zhì)的物理結(jié)構(gòu)的改變使用了 X射線衍射(XRD),小角中子散射(SANS)和氮?dú)馕�附裝置。XRD測(cè)量生物質(zhì)中纖維素的晶體結(jié)構(gòu),SANS和氮?dú)馕�附裝置研究生物質(zhì)的孔隙度和比表面積。在對(duì)于白楊和桉木的實(shí)驗(yàn)里,SANS檢測(cè)到了生物質(zhì)...

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 木質(zhì)纖維素
        1.2.1 木質(zhì)纖維素的組成結(jié)構(gòu)
        1.2.2 木質(zhì)纖維素生物質(zhì)的預(yù)處理方法
        1.2.3 纖維素的晶體結(jié)構(gòu)
    1.3 離子液體預(yù)處理生物質(zhì)
        1.3.1 離子液體簡(jiǎn)介
        1.3.2 離子液體溶解纖維素機(jī)制
    1.4 檢測(cè)木質(zhì)纖維素結(jié)構(gòu)表征的方法
        1.4.1 紫外吸收光譜(UV-Vis)
        1.4.2 高效液相色譜(HPLC)
        1.4.3 二硝基水楊酸法(DNS)測(cè)還原糖
        1.4.4 X射線衍射(XRD)
        1.4.5 小角中子散射(SANS)
    1.5 離子液體預(yù)處理生物質(zhì)的研究現(xiàn)狀
    1.6 本課題研究的目的意義和主要內(nèi)容
        1.6.1 本課題研究的目的及意義
        1.6.2 本課題研究的主要內(nèi)容
第二章 不同固料含量下的離子液體預(yù)處理對(duì)生物質(zhì)酶解的影響
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)儀器
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.3 實(shí)驗(yàn)方法
        2.3.1 生物質(zhì)在預(yù)處理前做的抽提準(zhǔn)備
        2.3.2 離子液體預(yù)處理四種生物質(zhì)
        2.3.3 四種生物質(zhì)的木質(zhì)素含量測(cè)定
        2.3.4 HPLC測(cè)定四種生物質(zhì)的糖組分
        2.3.5 四種生物質(zhì)的酶解測(cè)定
    2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        2.4.1 白楊、桉木、高粱和柳枝稷預(yù)處理后的收率
        2.4.2 白楊、桉木、高粱和柳枝稷預(yù)處理后的組分分析
        2.4.3 預(yù)處理效果評(píng)估——酶解效率測(cè)定
    2.5 本章小結(jié)
第三章 用X射線衍射和小角中子散射研究離子液體預(yù)處理后白楊和桉木的結(jié)構(gòu)變化
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)儀器
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    3.3 實(shí)驗(yàn)方法
        3.3.1 白楊和桉木在預(yù)處理前的抽提準(zhǔn)備
        3.3.2 離子液體預(yù)處理白楊和桉木生物質(zhì)
        3.3.3 預(yù)處理白楊和桉木的木質(zhì)素含量測(cè)定
        3.3.4 預(yù)處理白楊和桉木的糖組分分析
        3.3.5 預(yù)處理白楊和桉木的酶解測(cè)定
        3.3.6 白楊和桉木樣品的結(jié)晶度測(cè)定
        3.3.7 SANS測(cè)量白楊和桉木樣品
    3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        3.4.1 離子液體預(yù)處理后白楊和桉木的收率和組分分析
        3.4.2 XRD對(duì)離子液體預(yù)處理后白楊和桉木生物質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)的研究
        3.4.3 SANS對(duì)離子液體預(yù)處理后白楊和桉木生物質(zhì)表征的研究
        3.4.4 離子液體預(yù)處理白楊和桉木的糖轉(zhuǎn)化率
    3.5 本章小結(jié)
第四章 不同固料含量離子液體預(yù)處理對(duì)松木孔隙度的影響
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)儀器
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    4.3 實(shí)驗(yàn)方法
        4.3.1 水/乙醇和石油醚/丙酮分別萃取松木樣品
        4.3.2 離子液體預(yù)處理松木樣品
        4.3.3 預(yù)處理松木的糖組分分析
        4.3.4 預(yù)處理松木的酶解測(cè)定
        4.3.5 松木樣品的結(jié)晶度測(cè)定
        4.3.6 SANS測(cè)量松木樣品的孔隙度
        4.3.7 N₂吸附法測(cè)量松木的表面積和孔隙度
    4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        4.4.1 用SANS和N₂吸附分析離子液體預(yù)處理對(duì)松木孔隙度的影響
        4.4.2 用XRD分析離子液體預(yù)處理及松脂酸對(duì)松木預(yù)處理的影響
    4.5 本章小結(jié)
第五章 離子液體水溶液對(duì)生物質(zhì)預(yù)處理及離子液體回收的影響
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)儀器
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    5.3 實(shí)驗(yàn)方法
        5.3.1 離子液體預(yù)處理生物質(zhì)前的準(zhǔn)備
        5.3.2 用蒸餾裝置預(yù)處理生物質(zhì)
        5.3.3 預(yù)處理生物質(zhì)的木質(zhì)素含量測(cè)定
        5.3.4 預(yù)處理生物質(zhì)的糖組分測(cè)定
        5.3.5 生物質(zhì)樣品的酶解測(cè)定
        5.3.6 生物質(zhì)樣品的結(jié)晶度測(cè)試
    5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        5.4.1 用預(yù)處理回收濾液和加水的離子液體預(yù)處理白楊樣品
        5.4.2 離子液體的回收和再利用
        5.4.3 濾液重復(fù)回收對(duì)桉木、高粱和柳枝稷預(yù)處理的組分分析
        5.4.4 濾液重復(fù)回收對(duì)桉木、高粱和柳枝稷預(yù)處理的糖轉(zhuǎn)化率
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄1
附錄2
致謝
研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
作者和導(dǎo)師簡(jiǎn)介
附件



本文編號(hào)：4011464