水热和碱醇联合预处理麦草结构解析及酶解性能研究

周静; 沈葵忠; 房桂干; 邓拥军; 李漫

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采用水热(高温液态水)和碱醇联合预处理麦草秸秆,对处理后的物料进行组成分析和酶解研究,并对碱醇预处理液中的木质素进行回收提纯及结构表征。结果表明:水热预处理对半纤维素和酸溶木质素有较好的溶出作用,溶出率随水热温度的升高而增加。190℃为较优的水热处理温度,此温度下半纤维素和酸溶木质素的溶出率分别为76.56%和83.52%。碱醇预处理可将酸不溶的木质素从物料中有效分离,最终得到富含纤维素的物料(纤维素含量为89.71%)。X射线衍射(XRD)检测结果表明,由于半纤维素和木质素的溶出,物料的结晶度指数有所增大,从原料的28.80%增至预处理后的32.29%~33.59%。水热和碱醇联合预处理物料经30 FPU/g(以纤维素质量计)纤维素酶和30 IU/g的β-葡萄糖苷酶酶解72 h,物料的纤维素酶解率明显提高,达到94.97%,是麦草原料直接酶解的6.1倍。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)对回收木素进行结构表征,结果表明与原料磨木木素相比,回收木质素中除部分C=O和C-O-C发生断裂外,其他基团得到较好的保留,回收木质素作为预处理副产物具有较大的应用价值。

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来源
《太阳能学报》 |2020年第1期|179-185|共7页
作者
周静; 沈葵忠; 房桂干; 邓拥军; 李漫;
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作者单位

中国林业科学研究院林产化学工业研究所;

江苏省生物质能源与材料重点实验室;

国家林业和草原局林产化学工程重点实验室;

生物质化学利用国家工程实验室;

南京210042;

江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心;

南京林业大学;

南京210037;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类植物纤维水解工业;
关键词
高温液态水; 碱醇预处理; 酶解; 木质素;

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