学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

不同预处理对再生植物纤维结构及水解反应影响的研究

作　者: 侯玉林
导　师: 万金泉；王剑英
学　校: 华南理工大学
专　业: 环境工程
关键词: 再生植物纤维水解超声波预处理化学预处理纤维结构
分类号: X705
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 137次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着废纸等再生植物纤维逐渐增加,固体废弃物污染问题日益突出。以可再生的废纸纤维为原料,制备生物质能源纤维素乙醇,已经引起广泛地关注。本文通过模拟植物纤维回用,研究回用次数、干燥条件及半纤维素、木素含量变化对再生植物纤维水解的影响。通过研究超声预处理前后再生植物纤维超分子结构和形态结构,分析了超声波预处理对再生植物纤维作用机理及水解的影响。通过傅里叶红外(FT-IR)和X衍射(XRD)分析,研究了氢氧化钠、乙二胺、氯化锌这三种不同化学预处理对再生植物纤维的不同作用及其水解效果的影响。主要结论如下:植物纤维多次回用后,水解产生葡萄糖、木糖量分别下降33%和15.8%。这说明多次回用不利于其水解反应。干燥程度增加也不利于再生植物纤维的水解反应。对比分析半纤维素和木素含量变化对纤维水解的影响程度,可知在木素含量小的植物纤维中半纤维素的存在对纤维素水解影响较大。超声波预处理表现为细纤维化作用和超声润胀作用,能够打开更多的纤维孔隙,增强纤维润胀性能,其纤维保水值(WRV)增加54.2%,还原糖量增加了31.3%,纤维水解效果明显提高。超声预处理主要是提高了其反应的可接触面积,而对其结晶结构影响不大。超声处理时间是影响超声处理效果的主要因素。FT-IR和XRD分析表明,再生植物化学预处理能不同程度地改变纤维素结晶结构,破坏纤维素大分子的氢键网络。但化学预处理也能够溶解或降解部分纤维素和半纤维素,导致植物纤维物料损失。再生植物纤维经氢氧化钠和乙二胺预处理后,水解液中葡萄糖量分别增加了101%和17.2%,水解效果明显提高。氢氧化钠预处理再生纤维能够有效地促进纤维水解。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第一章绪论  11-24
  1.1 再生植物纤维资源化利用研究意义及现状  11-13
  1.2 再生植物纤维水解国内外研究进展  13-15
  1.3 纤维素预处理方法国内外研究进展  15-22
    1.3.1 纤维素类物质预处理过程的目的、要求和意义  16
    1.3.2 纤维素类物质预处理方法  16-22
  1.4 本论文研究意义及内容  22-24
    1.4.1 论文研究意义  22-23
    1.4.2 论文研究目标、内容  23-24
第二章回用过程对再生植物纤维水解的影响  24-32
  2.1 实验部分  24-27
    2.1.1 实验原料及试剂  24
    2.1.2 实验设备及仪器  24-25
    2.1.3 模拟再生植物纤维回用过程  25
    2.1.4 不同循环回用次数的再生植物纤维制备  25-26
    2.1.5 不同干燥温度下再生植物纤维制备  26
    2.1.6 不同干燥时间下再生植物纤维制备  26
    2.1.7 不同半纤维素、木素含量的再生植物纤维制备  26
    2.1.8 再生植物纤维水解反应  26-27
    2.1.9 离子色谱测定糖含量  27
  2.2 结果与讨论  27-31
    2.2.1 再生植物纤维水解反应条件  27-28
    2.2.2 回用次数对再生植物纤维水解影响  28-29
    2.2.3 回用中干燥过程对再生植物纤维水解的影响  29-30
    2.2.4 半纤维素、木素含量变化对再生植物纤维水解的影响  30-31
  2.3 本章小结  31-32
第三章超声预处理对再生植物纤维结构及水解影响  32-43
  3.1 实验部分  32-35
    3.1.1 实验原料  32
    3.1.2 实验设备及仪器  32-33
    3.1.3 超声波预处理  33
    3.1.4 傅里叶红外光谱分析(FT-IR)  33
    3.1.5 X 衍射光谱分析  33-34
    3.1.6 再生植物纤维粒径测定  34
    3.1.7 再生植物纤维空隙大小及分布  34
    3.1.8 再生植物纤维保水值测定  34
    3.1.9 超声波辅助酸水解  34
    3.1.10 还原糖测定  34-35
  3.2 结果与讨论  35-42
    3.2.1 再生植物纤维化学组分含量  35
    3.2.2 超声波处理对再生植物纤维结构的影响  35-37
    3.2.3 超声波处理对再生植物纤维粒径的影响  37-39
    3.2.4 超声波处理对再生植物纤维保水值的影响  39
    3.2.5 超声波处理再生植物纤维孔隙大小及分布变化  39-40
    3.2.6 超声波处理时间、功率对再生植物纤维水解影响  40-41
    3.2.7 超声波预处理对再生植物纤维水解反应影响的机理  41-42
  3.3 本章小结  42-43
第四章化学预处理对再生植物纤维结构及水解影响  43-55
  4.1 实验部分  43-45
    4.1.1 实验原料及药品  43
    4.1.2 实验设备及仪器  43
    4.1.3 模拟再生植物纤维循环回用过程  43-44
    4.1.4 再生植物纤维化学组分的测定  44
    4.1.5 化学预处理  44
    4.1.6 傅里叶红外光谱分析  44
    4.1.7 X-衍射分析  44-45
    4.1.8 再生植物纤维稀酸水解  45
    4.1.9 水解液中糖含量测定  45
  4.2 结果与讨论  45-54
    4.2.1 再生植物纤维化学预处理化学组分变化  45-46
    4.2.2 傅里叶红外光谱分析  46-49
    4.2.3 X-衍射分析  49-52
    4.2.4 预处理后的再生植物纤维水解  52-54
  4.3 本章小结  54-55
结论与展望  55-57
参考文献  57-65
攻读硕士学位期间取得的研究成果  65-66
致谢  66-67
附表  67

不同预处理对再生植物纤维结构及水解反应影响的研究

内容摘要

全文目录

相似论文