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生物和理化预处理玉米秸杆比较研究

作 者: 张海青
导 师: 杨洋
学 校: 华中科技大学
专 业: 微生物学
关键词: 白腐菌 生物-理化预处理 理化预处理 玉米秸秆
分类号: TQ353.421
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
下 载: 74次
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内容摘要


预处理是木质纤维素酶解糖化的关键步骤之一。本文分别比较了理化处理及生物结合理化处理对玉米秸秆酶解糖化的影响,为秸秆的高效转化提供了参考。首先,比较了NaOH,NH3·H2O,Ca(OH)2,H2SO4,H2O2,CH3COOH和HCl共7种化学试剂在温和条件下对玉米秸秆的预处理,结果表明温和、静置条件下1%的NaOH浓度按1:20(w/v)固液比处理24 h,最高糖化率为74%。处理玉米秸秆的效果优于其它六种试剂处理。其次,比较了剧烈条件下Ca(OH)2、NaOH和H2SO4三种化学试剂对玉米秸秆的预处理结果,除Ca(OH)2预处理外,糖化效果通常随着处理温度、处理时间、试剂浓度的增加而增强。NaOH预处理明显高于其它两种预处理方式,在100℃下,按1:10(w/v)的固液比用2%NaOH处理4 h后,糖化率可达到88.1%。不管是酸处理还是碱处理,剧烈条件下的处理糖化效果较温和条件都有显著提升。评价了生物-NaOH预处理和生物-H2SO4预处理对玉米秸秆酶解糖化的影响。结果表明,辅以生物处理15 d后,糖化率较单一理化处理均有所提高。生物处理对H2SO4预处理效果的提升较NaOH预处理更明显。当H2SO4浓度为2%、固液比1:10(w/v)、处理温度100℃、处理时间3 h时,辅以生物处理后,糖化率可达96.12%,较剧烈条件下单一H2SO4处理提高了60.25%。当NaOH浓度为1%或处理温度为25℃时,辅以生物处理可以明显提升单一理化处理的糖化效果,但随着NaOH预处理处理的温度和试剂浓度的增加,两者差距逐渐缩小。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-15
  1.1 生物质燃料乙醇的研究进展  8-9
  1.2 木质纤维素的预处理方法研究进展  9-12
  1.3 影响纤维素酶解的因素  12-13
  1.4 课题思路的提出与设计  13-15
2 材料与方法  15-21
  2.1 材料  15
  2.2 预处理工艺  15-17
  2.3 酶水解糖化  17-18
  2.4 分析方法  18-21
3 结果与讨论  21-37
  3.1 温和条件下的理化预处理  21-22
  3.2 剧烈条件下的理化预处理  22-29
  3.3 生物-理化联合预处理  29-35
  3.4 三类预处理方式的比较讨论  35-37
4 结论与展望  37-39
  4.1 结论  37
  4.2 展望  37-39
致谢  39-40
参考文献  40-45
附录 1 论文所用主要药品与设备名录  45

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 纤维素质的化学加工工业 > 植物纤维水解工业 > 原料 > 农产植物纤维原料 > 玉米芯
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