微波辅助DMSO/AmimCl复合溶剂预处理玉米秸秆的酶解影响

为了实现玉米秸秆纤维素的高效糖化, 设计利用微波加热辅助的离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐(AmimCl)/二甲基亚砜(DMSO)复合溶剂生物质预处理体系, 破坏玉米秸秆天然结构, 提高纤维素酶解效率. 研究发现, 15% (w)DMSO, 110℃, 60 min 及4 g 秸秆/100 g 复合溶剂为最适预处理条件. 在此条件下, 秸秆溶解率、提取率可分别达46.6%和22.9%; 提取物纤维素酶解率14 h 可达71.4%, 相较于天然玉米秸秆的20 h 酶解率12.5%有极大提高. 通过XRD,SEM及¹H NMR 分析发现:秸秆预处理后, 提取物纤维素晶型由Ⅰ 型变为Ⅱ 型, 残渣纤维素相对结晶度明显降低, 有利于纤维素酶解的进行, 达到了生物质预处理的目的; 预处理过程中使用的AmimCl 离子液体经简单回收再生, 结构及秸秆溶解性能未发生变化, 可循环使用. 为玉米秸秆生物质预处理提供了一个新的方案.     

催化加氢不同预处理玉米秸秆制取多元醇的研究

以玉米秸秆为研究对象,采用5%硫酸和5%氢氧化钠对其进行预处理,通过对解聚前后玉米秸秆官能团表征和成分分析,发现酸、碱处理后秸秆中大部分半纤维素和木质素被脱除,其中先碱后酸、先酸后碱处理后秸秆的木质素含量由28.04%分别下降至11.54%和12.14%,而纤维素相对含量由42.02%分别增加到75.12%和77.68%。通过浸渍法制备的非贵金属5%Ni-15%W/MCM-41催化剂用于催化转化预处理秸秆制取多元醇,结果表明:与未经处理的玉米秸秆多元醇得率21.00%相比,先碱后酸、先酸后碱处理的玉米秸秆催化转化多元醇得率分别达到60.72%和61.40%。α-葡萄糖和β-葡萄糖的加氢结果显示乙二醇(EG)和1,2-丙二醇(1,2-PG)得率均相近,说明葡萄糖的旋光构型对催化加氢没有影响。与C6糖加氢产物分布比较,C5糖的产物中除了有EG和1,2-PG,同时还有丙三醇的生成,提出了糖加氢制取多元醇的可能机理。     

复合酶耦合酶解酸处理后玉米秸秆的研究

以玉米秸秆为研究对象,经过2%硫酸预处理后,利用果胶酶、β-葡萄糖苷酶、纤维素酶三种酶协同酶解,以提高玉米秸秆的酶解产糖量。结果表明:当酶解时间为48h,果胶酶、β-葡萄糖苷酶、纤维素酶分别为45U/mL、30U/mL、60U/mL时,葡萄糖、木糖和酶水解得率分别为67.83%、3.25%、73.65%,相比纤维素酶单一酶解的葡萄糖、木糖和酶水解得率分别提高了65.04%、20.82%、65.06%。分步糖化发酵5天后,相比单一酶解发酵乙醇含量提高了72.5%。说明利用三种酶复合处理,能明显提高酶解产糖量。研究结果为玉米秸秆转化为可发酵糖技术的研究提供重要参考。     

超临界二氧化碳偶合超声预处理强化玉米秸秆酶水解(英)

提出了一个木质纤维素生物质预处理的全绿色加工过程.以玉米秸秆和玉米芯为原料,以超临界CO₂和超声偶合法对木质纤维素进行预处理.超临界CO₂预处理条件为:压力15-25 MPa,温度120₁70℃,含水量50%,反应时间0.5₄ h.超声场功率600W,温度80℃,作用时间2-8 h.用纤维素酶水解反应获得的还原糖总量来评价预处理效果.结果表明,单纯超临界CO₂和超临界CO₂偶合超声预处理都能够提高生物质水解反应还原糖产量.对于玉米芯,超临界CO₂预处理（170℃,20 MPa,3 0min）后,还原糖产率为62%（未预处理的为12%）.对于玉米秸秆（170℃,20 MPa,2.5 h）,还原糖产率为46.4%.对于玉米芯,超临界CO₂偶合超声预处理（600 W,80℃下超声处理6 h,然后用170℃,20 MPa超临界CO₂预处理30 min）后,还原糖产率为87%.对于玉米秸秆,超临界CO₂偶合超声预处理（600 W,80℃下超声处理8 h,然后用170℃,20 MPa超临界CO₂预处理1 h）后,还原糖产率为25.5%.与未处理生物质相比,X射线衍射结果表明玉米秸秆和玉米芯在超临界CO₂和超声预处理后其结晶度没有明显变化.扫描电镜分析则发现木质纤维素的表面积显著增加.     

木质纤维素的预处理及其酶解

从木质纤维素制取燃料乙醇,主要包括原料预处理、酶水解糖化及酒精发酵三个部分.通过前二步获得较高还原糖总量是提高乙醇得率的关键.预处理技术及工艺直接影响酶解效果,而酶水解是一个涉及多因素变化的复杂异相动力学过程.本文主要针对这两部分的国内外研究现状作一论述,并提出该领域目前所面临的问题及发展前景.     

玉米秸秆连续氢解制备生物乙醇

目前由纤维素制生物乙醇的工艺主要由生物酶解法实现,但酶解法的效率低且经济性差;此外,生物酶发酵每产生1 mol乙醇的同时副产1 mol CO2,导致原子经济性低.本文开发了一种通过连续氢解玉米秸秆纤维素转化为高浓度生物乙醇(6.1％)的工艺.首先使用绿色溶剂(80 wt％1,4-丁二醇)在不破坏木质素结构的前提下,提取...     

纤维素经离子液体预处理酶解糖化研究

利用离子液体氯化1－丁基－3－甲基－咪唑（[C4mim]Cl）进行纤维素预处理。实验表明,纤维素经离子液体预处理后聚合度下降;糖化速度随预处理温度增加呈现先增大后下降的趋势,在90℃出现最大值;延长预处理时间和采用乙醇作为沉淀剂,可促进酶解糖化。与未处理的纤维素相比,经离子液体预处理后纤维素的糖化速度可提高70％。根据扫描电子显微镜（SEM）观察,纤维素出现了明显的解聚。     

底物水解预处理对玉米秸秆发酵生物产氢的影响

水解预处理是影响纤维索类生物质发酵产氢效率的关键因素之一.在批式试验条件下,分别采用乳酸处理(方法A),生物处理(方法B)和生物/乳酸两步处理(方法C)方法对玉米秸秆进行糖化水解预处理;考察了水解预处理对产氢效率的影响.结果表明:经乳酸预处理、生物预处理和乳酸/生物两步处理的玉米秸秆的累积氢产量分别为132 mL/g,...     

玉米秸秆堆腐过程中形成富里酸的结构分析

采用傅里叶变换红外光谱及＾１Ｈ和＾１３Ｃ核磁共振波谱对玉米秸秆堆腐过程中形成的富里酸的结构进行了表征。结果表明,玉米秸秆腐解过程中形成的富里酸包括羧基或羰基基团,芳香结构,烷基片断和碳水化合物结构。     

秸秆预处理工艺对秸秆基人造板性能的影响

随着木材工业的快速发展,以及木材原料的日益减少,利用农作物秸秆代替木材生产复合材料十分必要。 本文以水稻秸秆为原料,以脲醛树脂为粘合剂,通过湿热法、偶联剂表面化学改性的方法,对秸秆表面进行改性,从而提高了树脂和秸秆之间的结合力,探索了水稻秸秆板的制作工艺。 实验表明较好的制备工艺为:温度150 ℃,压强15 MPa,热压时间8 min,树脂胶粉和水的质量比为1:1,脲醛树脂胶含量为15%(质量分数),发现秸秆表面预处理采用γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)偶联剂后,所制得的秸秆板的诸多性能优于未经预处理及采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)进行改性后所制的秸秆板。     

预处理方法对Ni-Co双金属催化剂性能与结构的影响

浸渍法制备了Ni-Co/La₂O₃-γ-Al₂O₃双金属催化剂, 经氢气还原预处理后, 再分别由一氧化碳、甲烷和二氧化碳进行再次预处理, 考察了预处理方法对该催化剂上沼气重整制氢性能的影响, 并运用X射线衍射(XRD)、热重-差示扫描量热(TG-DSC)、透射电子显微镜(TEM)等手段对催化剂进行了表征. 结果表明, 与传统氢气还原预处理相比, 经氢气与一氧化碳预处理后, 催化剂性能无明显变化; 经氢气与甲烷预处理后, 催化剂性能明显变差; 而经氢气和二氧化碳预处理后, 催化剂性能明显变优, 且能基本消除该催化剂上沼气重整反应的诱导期. 分析结果表明, 经氢气和二氧化碳预处理后, 催化剂中金属颗粒较小, 分布较均匀, 粒径分布范围较窄, 从而减少了催化剂表面碳的沉积, 增强了催化剂的抗积炭性能, 可延长催化剂的使用寿命.     

水质氨氮测定的不同预处理方法的比较

比较了离心法、直接过滤法、抽滤法、絮凝离心法等多种水质中氨氮测定的预处理方法,通过对测定结果的准确度、精密度和加标回收率的分析,比较不同预处理方法对水质氨氮测定的影响。结果表明,抽滤法可以满足较清洁水样中氨氮的测定,操作更加简便,节省时间;但絮凝离心法具有更高的准确度、精密度和更优的加标回收率,适用性更广。     

棕榈壳酶解-温和酸解木质素的结构及热解特性研究

采用酶解/温和酸解法提取了棕榈壳和麦秆的木质素(EMALs),利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、裂解器-气相色谱质谱联用(Py-GC/MS)和热重-红外联用(TG-FTIR)技术,对两种EMALs的化学结构和热解特性进行了对比研究,并采用Ozaw a-Flynn-Wall方法计算了其热解反应的活化能。结果表明,棕榈壳EM AL和麦秆EM AL均为HGS型木质素。500℃下,两种EMALs的热解产物主要包括酚类、酸类和少量的醇类、醛酮类等化合物;棕榈壳EMAL热解酚类产物中H、G、S型单体酚类的比例分别为47.61%、25.64%和17.18%,而麦秆EMAL分别为23.66%、51.90%和15.50%。在热解反应主失重区(200-380℃),棕榈壳EM AL的主失重速率(50.80%/min)低于麦秆EM AL(78.63%/min);但棕榈壳EM AL热解同时存在肩状失重峰(265℃,27.40%/min),这与其较多H结构产物的释放相关。H型结构产物释放的放热效应降低了棕榈壳EMAL热解初期的活化能(20%,127.92 k J/mol),同时使其热解过程(20%-80%)的平均活化能(152.32 k J/mol)低于麦秆EMAL(161.75 k J/mol)。     

近红外反射光谱法分析玉米秸秆纤维素含量的研究

利用近红外反射光谱分析技术和偏最小二乘回归法（PLS）,通过比较不同光谱范围和光谱预处理方法,采用二阶导数光谱预处理,在7540．3-5361．1cm^-1和4882.9—4504．9cm^-1谱区内建立了近红外光谱测定玉米秸秆纤维素含量的校正模型。利用15个玉米秸秆样品对所建模型的实际预测效果进行了验证,预测值与化学值的相关系数（r）可达0．9953,最大相对误差仅为5．20。结果表明,近红外光谱技术可以快速、准确地测定玉米秸秆纤维素,该结果对玉米秸秆材料的快速鉴定和筛选利用具有重要的意义。     

离子液体预处理的纤维素酶解糖化

利用离子液体氯化1-丁基-3-甲基-咪唑([C4mim]Cl)对纤维素进行预处理.结果表明,纤维素经离子液体预处理后聚合度下降,糖化速度随预处理温度增加呈现先增大后下降的趋势,在90℃出现最大值11 77 g/(L·h). 延长预处理时间和采用乙醇作为沉淀剂,可促进酶解糖化,糖化速度比未处理的纤维素提高70%. 根据扫描电子显微镜(SEM)观察,纤维素出现了明显的解聚.     

漆酶结构与催化机理

阐述了漆酶的研究进展,对漆酶研究中的铜离子活性中心、三维结构和催化机理研究作了重点阐述。     

秸秆超(亚)临界水预处理与水解技术

秸秆的资源化特别是乙醇化技术由于其技术可行性和产物高值化受到了广泛关注。预处理与水解是乙醇化的关键过程。目前针对秸秆的转化已经开展了多种化学或生物技术的研究,其中超（亚）临界技术与传统技术相比显示了独特的优势,如更高的反应速率、不需催化剂、无产物抑制等。本文在总结秸秆传统预处理与水解技术的基础上,对秸秆超（亚）临界水预处理与水解的过程和机理,特别是超临界亚临界组合技术的研究现状、工艺及其相关研究的进展进行了综述和分析,并阐述了超临界亚临界组合技术首先在超临界水中打破纤维结构进行初级水解,再通过亚临界反应将初级水解产物低聚糖进一步水解为葡萄糖的基本原理。最后对超（亚）临界技术在秸秆资源化领域的研究和应用前景进行了展望。     

不同预处理方法对巴戟中砷限量检查的影响

采用５种不同预处理方法对巴戟药材进行处理，并用古蔡氏砷斑法检测其含量，发现不同处理方法的检测结果相差甚大，为中药砷限量检查中正确选择样品预处理方法提供了参考。     

碱解聚对玉米秸秆的影响

以玉米秸秆为研究对象,氢氧化钠为解聚剂,研究了碱解聚前后玉米秸秆组份、表面形态、化学官能团和纤维结晶度的变化。结果表明:玉米秸秆中木质素的主要组成单体是H-木质素,解聚液中的酚类物质有4-羟基苯甲醛、香草醛、紫丁香醛、对香豆酸和阿魏酸。玉米秸秆经碱解聚,表面形态变得疏松而多孔,红外光谱下木质素的特征吸收峰消失,85%的木质素和52%的半纤维素被脱除,而纤维素的相对含量增加,结晶度增大。说明碱解聚有利于后续酶解和(或)其它生化方法的实施,以实现秸秆纤维的高值转化。