不同类型低共熔溶剂预处理对玉米秸秆酶解效率的影响 被引量：8

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作者 洪元芳 雷永伟 +2 位作者 安艳霞 赵阳 张剑 《现代食品科技》 CAS 北大核心 2023年第7期162-169,共8页

为探索不同类型低共熔溶剂(DES)预处理提高生物质酶解效率的机制,该研究选取两类DES即酸性(氯化胆碱(ChCl)-乳酸(Lac)、甜菜碱(B)-Lac)和碱性DES(ChCl-乙醇胺(M)、ChCl-N-(2-羟乙基)乙二胺(CN-2))预处理玉米秸秆,对比研究不同酸碱性的DE... 为探索不同类型低共熔溶剂(DES)预处理提高生物质酶解效率的机制,该研究选取两类DES即酸性(氯化胆碱(ChCl)-乳酸(Lac)、甜菜碱(B)-Lac)和碱性DES(ChCl-乙醇胺(M)、ChCl-N-(2-羟乙基)乙二胺(CN-2))预处理玉米秸秆,对比研究不同酸碱性的DES对玉米秸秆组分和酶解效果的影响。研究表明碱性DES预处理和酶解效果较好,多糖含量从未处理时51.59%提高到81.33%~83.36%,木质素去除率71.35%~89.72%,多糖降解较为完全。红外光谱显示预处理中大量木质素和半纤维素的链接键发生断裂,糖苷键吸收峰显著增强;X-射线衍射表明玉米秸秆结晶度数值由32.99增至处理后的53.60,但晶体结构未改变。与酸性DES相比,碱性DES处理后外观色泽较浅,扫描电镜显示与未处理相比,预处理后的纤维疏松且粗糙。两类DES均是高效的预处理溶剂,碱性DES除本身碱性外,还可选择性的去除木质素,破坏半纤维素和木质素间链接键,纤维素与酶的接触面增大,从而酶解效率显著提高。该研究为生物质预处理新型DES溶剂的设计和选择提供一定的理论参考。 展开更多

关键词 低共熔溶剂 预处理 玉米秸秆 木质素去除率 酶解

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玉米芯水热预处理条件优化及木质素的结构表征 被引量：4

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作者 郭晓亚 张莉 +1 位作者 舒思韬 王征 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期5210-5216,共7页

利用基于3因素3水平的Box-Behnken设计响应曲面实验,研究了添加干冰为辅助介质的水热预处理条件:预处理温度,预处理时间以及辅助介质添加量这3个因素以及这3个因素中两两交互作用对木质素含量的影响,并对水热预处理条件进行了优化。并采... 利用基于3因素3水平的Box-Behnken设计响应曲面实验,研究了添加干冰为辅助介质的水热预处理条件:预处理温度,预处理时间以及辅助介质添加量这3个因素以及这3个因素中两两交互作用对木质素含量的影响,并对水热预处理条件进行了优化。并采用13C固体核磁波谱(NMR)和红外(FT-IR)光谱分析了木质素的结构变化。根据方差分析,辅助介质添加量对木质素含量的影响最为显著,其次是预处理时间,预处理温度的影响最弱。以木质素含量最小为目标,根据二元回归方程预测出最佳的预处理条件为:温度180℃,时间90 min,0.47 g辅助介质添加量,在最优条件下,木质素含量预计为21.2%,脱除率达到31.6%。固体13C NMR和FTIR分析表明,在水热预处理过程中,木质素的致密结构遭到了破坏,木质素高聚体进行了解聚,产生了单体和低聚体。并且确定玉米芯中的木质素主要是紫丁香基型木质素和愈创木基型木质素。 展开更多

关键词 水热预处理 干冰 木质素脱除率 木质素结构 响应曲面法

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改性TiO_(2)-太阳光协同强化秸秆产糖的研究

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作者 相玉琳 张永博 +1 位作者 吴警旗 张旭帆 《榆林学院学报》 2024年第2期1-5,共5页

为了强化生物质能源的清洁利用,提高生物质糖转化率,合成了L-缬氨酸改性二氧化钛复合催化剂;随后以稻草秸秆为原料,木质素去除率与还原糖产量为目标,通过改性二氧化钛-太阳光协同预处理强化秸秆酶解糖化效率。过程中考察了催化剂种类、... 为了强化生物质能源的清洁利用,提高生物质糖转化率,合成了L-缬氨酸改性二氧化钛复合催化剂;随后以稻草秸秆为原料,木质素去除率与还原糖产量为目标,通过改性二氧化钛-太阳光协同预处理强化秸秆酶解糖化效率。过程中考察了催化剂种类、浓度、pH、太阳光光照时间以及光照方式对秸秆还原糖转化率的影响。在单因素试验基础上,对工艺参数进行了正交试验优化。SEM与FT-IR分析结果显示,L-缬氨酸成功负载于二氧化钛颗粒上;形成的复合催化剂联合太阳光辐照可有效强化秸秆还原糖转化率。综合考虑经济性因素,最终方案选择催化剂浓度为35 mg/L、pH为6.0、预处理时间70 min。验证试验显示,木质素去除率可达93.1%。预处理后,酶解糖化过程采用光暗交替循环方案,酶载量20 FPU/g,其还原糖转化率可达117.3 mg/g,还原糖转化率非常显著。 展开更多

关键词 改性二氧化钛 秸秆 太阳光 木质素去除率 还原糖得率

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氨水预处理玉米秸秆糖化工艺条件优化 被引量：4

4

作者 李静 晏飞来 +5 位作者 徐静静 刘新 金春义 林胜兰 杨力 马雪娇 《重庆师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2011年第5期77-80,共4页

采用氨水预处理的单因素与正交试验,研究氨水浓度、时间、温度、基质浓度和粒径对玉米秸秆糖化预处理的影响。结果表明:影响氨预处理玉米秸秆的还原糖得率的主要因素是粒径,而影响木质素去除率的主要因素是氨水浓度、浸泡时间和浸泡温度... 采用氨水预处理的单因素与正交试验,研究氨水浓度、时间、温度、基质浓度和粒径对玉米秸秆糖化预处理的影响。结果表明:影响氨预处理玉米秸秆的还原糖得率的主要因素是粒径,而影响木质素去除率的主要因素是氨水浓度、浸泡时间和浸泡温度,其最优工艺条件为氨水浓度15%,时间39 h,温度40℃,基质浓度162.5 g.L-1,粒径0.5 mm。在此条件下的预处理还原糖得率为3.23%,木质素去除率为61.20%。 展开更多

关键词 玉米秸秆 氨水 还原糖得率 木质素去除率

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氢氧化钠和双氧水预处理高丹草秸秆条件的优化研究 被引量：2

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作者 张鸭关 陈自宏 +2 位作者 赵红艳 汪帆 徐玲 《西南农业学报》 CSCD 北大核心 2017年第11期2512-2517,共6页

【目的】预处理是利用生物质原料制备燃料乙醇的工艺过程中至关重要的一步,文章以高丹草秸秆为主要研究对象,对氢氧化钠和双氧水预处理高丹草秸秆优化工艺进行了研究。【方法】本研究在研究预处理的氢氧化钠浓度、时间、固液比和双氧水... 【目的】预处理是利用生物质原料制备燃料乙醇的工艺过程中至关重要的一步,文章以高丹草秸秆为主要研究对象,对氢氧化钠和双氧水预处理高丹草秸秆优化工艺进行了研究。【方法】本研究在研究预处理的氢氧化钠浓度、时间、固液比和双氧水浓度4个单因素对预处理效果影响的基础上,采用正交试验对碱和双氧水预处理高丹草秸秆工艺进行优化。【结果】碱和双氧水最佳预处理工艺条件为水解时间为72 h、氢氧化钠浓度为3%、双氧水浓度为1%、固液质量比为1∶10,在此条件下,高丹草木质素去除率为77.09%。 展开更多

关键词 高丹草 氢氧化钠和双氧水 预处理 木质素去除率

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芦苇秸秆氧化钙和碳酸钠预处理工艺优化及结构分析

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作者 孙竹文 刘正群 +7 位作者 朱龙博 李宁 刘燕蓉 梁世岳 郑梓 穆淑琴 闫峻 孙超 《中国畜牧兽医》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期3562-3572,共11页

【目的】探究氧化钙(CaO)和碳酸钠(Na2CO3)联合预处理枯叶期芦苇秸秆的木质素降解最佳工艺条件及其结构变化。【方法】试验在添加2%Na2CO3的基础上,选取处理时间、处理温度、料液比和CaO添加量4个因素进行单因素梯度试验,探究其对木质... 【目的】探究氧化钙(CaO)和碳酸钠(Na2CO3)联合预处理枯叶期芦苇秸秆的木质素降解最佳工艺条件及其结构变化。【方法】试验在添加2%Na2CO3的基础上,选取处理时间、处理温度、料液比和CaO添加量4个因素进行单因素梯度试验,探究其对木质素及半纤维素去除率的影响;根据单因素试验结果进行Box-Behnken响应面优化试验,探究木质素降解的最佳预处理条件;随后通过扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)和X-射线衍射(XRD)分析芦苇秸秆在最佳预处理条件下的结构变化。【结果】不同处理时间、处理温度和CaO添加量对芦苇秸秆木质素和半纤维素去除率均有显著影响(P<0.05),不同料液比无显著影响(P>0.05);响应面优化结果显示回归模型极显著(P<0.01),3种因素对木质素去除率均有极显著影响(P<0.01);3种因素对木质素去除率影响由大到小依次为处理温度、CaO添加量、处理时间。Na2CO3添加量为2%、料液比1∶3时,预处理最佳工艺条件为:CaO添加量8.44%,处理时间5.52 h,处理温度49.58℃,在此工艺条件下芦苇秸秆木质素去除率的模型预测值为24.97%,试验验证结果为23.75%,与预测值接近。优化条件处理后,SEM结果显示芦苇秸秆表面发生破损,孔隙增大、增多;FTIR结果显示,芦苇秸秆的半纤维素、木质素对应化学键的吸收峰强度均降低;XRD结果显示,芦苇秸秆的纤维素相对结晶指数(CrI)由37.21%变为46.66%。【结论】采用响应面法优化CaO及Na2CO3联合预处理芦苇秸秆的工艺条件合理可行,预处理后的芦苇秸秆其表面形态结构、木质纤维素的化学结构和纤维素结晶结构均发生了明显变化。本试验结果可为非常规饲料资源高值化利用提供技术支撑。 展开更多

关键词 芦苇秸秆 预处理 响应面优化 木质素去除率 结构分析

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绿竹甲酸预处理脱木素的响应面法优化 被引量：1

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作者 唐兴平 刘婧 +2 位作者 罗小林 黄六莲 陈礼辉 《中国造纸学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期1-6,共6页

利用Design-Expert统计软件对影响绿竹甲酸预处理过程中木素溶出率的4个自变量(甲酸含量、液比、最高温度和保温时间)进行四因素五水平的中心复合设计,建立全因素二项式方程(模型Ⅰ)。以参数的显著性为判定依据,对全因素二项式方程进行... 利用Design-Expert统计软件对影响绿竹甲酸预处理过程中木素溶出率的4个自变量(甲酸含量、液比、最高温度和保温时间)进行四因素五水平的中心复合设计,建立全因素二项式方程(模型Ⅰ)。以参数的显著性为判定依据,对全因素二项式方程进行简化处理,得到模型Ⅱ。将这2个模型用于木素溶出率预测,尽管2个模型的变异系数相近,且预测值与实测值的相关系数均高于0.9,但模型Ⅱ的信噪比比模型Ⅰ高近20%,表明简化模型不仅可较好地预测绿竹甲酸预处理过程中的木素溶出率,且稳定性较高。木素溶出率与固体基质中纤维素酶水解转化率之间为指数关系;但随木素溶出率的增加,纤维素溶出率也随之增加,最终酶水解葡萄糖得率呈先升高后降低的变化趋势;为获得更多的葡萄糖,较优的木素溶出率约为50%。 展开更多

关键词 甲酸预处理 响应面法优化 木素溶出率 纤维素酶水解 葡萄糖得率

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KP竹浆高温高压H_2O_2漂白 被引量：1

8

作者 郭大亮 李新平 《纸和造纸》 北大核心 2008年第5期17-20,共4页

探讨硫酸盐竹浆高温高压H2O2漂白中影响木素脱除率和黏度降低率的几个重要因素,并确定适宜的工艺条件。实验结果表明,通过控制工艺条件(压力、温度、时间、H2O2/NaOH用量比等),可以明显提高硫酸盐竹浆高温高压H2O2漂白中的木素脱除率,... 探讨硫酸盐竹浆高温高压H2O2漂白中影响木素脱除率和黏度降低率的几个重要因素,并确定适宜的工艺条件。实验结果表明,通过控制工艺条件(压力、温度、时间、H2O2/NaOH用量比等),可以明显提高硫酸盐竹浆高温高压H2O2漂白中的木素脱除率,而且黏度损失较低。 展开更多

关键词 KP竹浆 高温 高压 H2O2漂白 木素脱除率

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硫酸盐竹浆高温高压H_2O_2漂白工艺的研究

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作者 郭大亮 李新平 《陕西科技大学学报（自然科学版）》 2007年第6期26-29,共4页

通过实验研究了硫酸盐竹浆高温高压过氧化氢漂白工艺.实验结果表明:高温高压过氧化氢漂白在加入4%(质量分数,下同)的H2O2,H2O2/NaOH用量比为1.3,MgSO4用量为0.5%,Na2SiO3用量为3%,控制反应温度为120℃,保温时间为60min,氧压为1.2MPa,浆... 通过实验研究了硫酸盐竹浆高温高压过氧化氢漂白工艺.实验结果表明:高温高压过氧化氢漂白在加入4%(质量分数,下同)的H2O2,H2O2/NaOH用量比为1.3,MgSO4用量为0.5%,Na2SiO3用量为3%,控制反应温度为120℃,保温时间为60min,氧压为1.2MPa,浆浓为10%的条件下,漂后浆料白度达79.5%ISO,卡伯值达2.5,粘度为719mL/g. 展开更多

关键词 硫酸盐竹浆 高温高压 H2O2漂白 粘度降低率 木素脱除率

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加压氨解预处理玉米秸秆糖化工艺研究

10

作者 李静 晏飞来 +1 位作者 杨力 马雪娇 《南方农业》 2011年第5期66-69,共4页

以玉米秸秆糖化为目的,研究加压氨解预处理对玉米秸秆还原糖产量和脱除木质素的影响,以确定其最佳工艺条件。结果表明:影响加压氨解预处理的主要因素是氨水浓度和粒径,其最优条件为氨水浓度15%,时间6min,压力0.075MPa,基质浓度150g/L,粒... 以玉米秸秆糖化为目的,研究加压氨解预处理对玉米秸秆还原糖产量和脱除木质素的影响,以确定其最佳工艺条件。结果表明:影响加压氨解预处理的主要因素是氨水浓度和粒径,其最优条件为氨水浓度15%,时间6min,压力0.075MPa,基质浓度150g/L,粒径1mm,可以获得1.74%的还原糖得率和43.30%的木质素去除率。 展开更多

关键词 玉米秸秆 加压氨解 还原糖得率 木质素去除率

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基于响应曲面漆酶处理杨木碱浸渍废液条件的优化

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作者 王旭 项钰洲 +1 位作者 肖生苓 岳金权 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期67-72,共6页

采用单因素实验法和响应曲面法,以杨木碱浸渍废液的木质素去除率和B/C为评价指标,探究了漆酶与杨木碱浸渍废液在充氧条件下的最佳作用条件。单因素实验通过设置多个实验梯度确定因素最佳范围,再在最佳范围内每个因素设置3个水平进行响... 采用单因素实验法和响应曲面法,以杨木碱浸渍废液的木质素去除率和B/C为评价指标,探究了漆酶与杨木碱浸渍废液在充氧条件下的最佳作用条件。单因素实验通过设置多个实验梯度确定因素最佳范围,再在最佳范围内每个因素设置3个水平进行响应曲面分析,探讨了漆酶投加量、反应温度、反应时间3个因素对处理效果的影响,从而确定出最佳作用条件。实验结果表明,最佳作用条件:漆酶投加量157 U/L,反应温度37℃,反应时间4.56 h,在此条件下,预测木质素去除率为42.66%,B/C为0.758;验证实验得到的木质素去除率为43%,B/C为0.75,与预测值偏差不超过1.06%,优化结果可信。各因素对木质素去除率和B/C影响的大小顺序为漆酶投加量>反应时间>反应温度。 展开更多

关键词 漆酶 碱浸渍 响应曲面 木质素去除率 B/C

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