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深度共熔溶剂预处理木质纤维素生物质研究进展 被引量：10
1
作者 董艳梅 安艳霞 +2 位作者 马阳阳 张剑 李梦琴 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期1594-1603,共10页
木质纤维素生物质转化为生物燃料或化工产品一般需经历预处理、酶解及发酵过程,因其复杂的化学结构,在酶解前通常进行预处理以破坏其致密结构,提高酶与纤维素的可及性。深度共熔溶剂(DES)是一类新型的“绿色”溶剂,具有制备简单、价格... 木质纤维素生物质转化为生物燃料或化工产品一般需经历预处理、酶解及发酵过程,因其复杂的化学结构,在酶解前通常进行预处理以破坏其致密结构,提高酶与纤维素的可及性。深度共熔溶剂(DES)是一类新型的“绿色”溶剂,具有制备简单、价格低廉、性质可调、可生物降解、可循环使用等优势,可有效去除木质素组分,同时保留大部分纤维素,在生物质预处理方面具有巨大的潜力。本文介绍了DES的构成、分类及理化性质,总结了DES预处理对生物质组分的影响,并对预处理效果的影响因素如底物和DES的类型、溶剂黏度、温度、生物载量、微波及超声波辅助工艺和两阶段处理工艺等方面进行分析,探讨了DES和生物的相容性,最后针对DES存在的问题及缺点,提出了理性设计和大规模利用DES的机遇与挑战,本文可为实现生物质的低成本预处理和高价值利用提供新的思路。 展开更多
关键词 木质纤维素生物质 深度共熔溶剂 木质素去除 纤维素结晶度 预处理
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玉米芯水热预处理对纤维素结构的影响 被引量：5
2
作者 张莉 王征 +1 位作者 舒思韬 郭晓亚 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期464-472,共9页
针对预处理成本高、会产生二次污染、后续提纯除杂步骤复杂等问题,在水热预处理条件下添加干冰作为辅助介质,研究了操作条件(温度、处理时间和干冰添加量)对玉米芯中纤维素的解聚行为以及木质素脱除率的影响关系,并采用傅里叶转换红外... 针对预处理成本高、会产生二次污染、后续提纯除杂步骤复杂等问题,在水热预处理条件下添加干冰作为辅助介质,研究了操作条件(温度、处理时间和干冰添加量)对玉米芯中纤维素的解聚行为以及木质素脱除率的影响关系,并采用傅里叶转换红外线光谱分析仪(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)和X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)进行分析,得到了纤维素结构在预处理过程中的变化规律,对优化预处理工艺有重要的理论指导意义.研究结果表明:当温度超过160?C时纤维素无定型区域的链结构开始断裂;当温度升高到180?C时纤维素聚合度(degree of polymerization,DP)急剧下降,同时木质素去除率达到最高(31.6%).FTIR分析结果表明:与预处理前相比,预处理后纤维素中的C—O—C吸收峰减弱,说明纤维素的糖苷键被破坏,纤维素链发生了断裂.XRD分析结果表明:在预处理过程中玉米芯中纤维素的结晶度增大,说明在预处理过程中纤维素的无定型部分被脱除,同时部分纤维素Ⅰ转化为纤维素Ⅱ. 展开更多
关键词 水热预处理 干冰 聚合度 木质素脱除率 纤维素结构
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采用氯化钙预处理碱法麦草浆黑液的研究 被引量：2
3
作者 葛建团 徐敏 王三反 《工业水处理》 CAS CSCD 2003年第6期37-39,共3页
碱法麦草浆黑液具有硅含量高、pH高、木素及有机物含量高等特点。木素是导致黑液色度和COD的主要原因。木素中各种复杂稳定的键型和结构单元,属难降解有机化合物。采用CaCl2对碱法麦草浆黑液进行预处理,可沉淀黑液中的SiO32-,与之生成... 碱法麦草浆黑液具有硅含量高、pH高、木素及有机物含量高等特点。木素是导致黑液色度和COD的主要原因。木素中各种复杂稳定的键型和结构单元,属难降解有机化合物。采用CaCl2对碱法麦草浆黑液进行预处理,可沉淀黑液中的SiO32-,与之生成难溶于水的CaSiO3;同时,可置换出与木素结合的Na+,形成溶解度较低的钙木素或螯合物而沉淀出来;还可与黑液中其他有机物结合。实验结果表明,采用CaCl2除硅和分离木素的同时,黑液COD明显降低,颜色由原来的深黑色变为处理后澄清的淡黄色,而碱损失较小。 展开更多
关键词 氯化钙 预处理 碱法麦草浆黑液 造纸工业 木素 除硅 废水处理
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竹材预水解过程中木质素对半纤维素溶出的抑制作用 被引量：1
4
作者 黄剑峰 黄海 +3 位作者 马晓娟 黄六莲 陈礼辉 曹石林 《中国造纸》 CAS 北大核心 2019年第6期1-6,共6页
以竹片为研究对象,分析预水解过程中半纤维素脱除率与木质素脱除率的关联性,特别是预水解后期木质素对半纤维素溶出的影响。将竹片用植物粉碎机粉碎后,取40~60目竹粉模拟预水解实验,分析竹粉在预水解过程中的孔隙变化,结合预水解过程中... 以竹片为研究对象,分析预水解过程中半纤维素脱除率与木质素脱除率的关联性,特别是预水解后期木质素对半纤维素溶出的影响。将竹片用植物粉碎机粉碎后,取40~60目竹粉模拟预水解实验,分析竹粉在预水解过程中的孔隙变化,结合预水解过程中竹片表面微观结构变化及木质素的迁移行为,探讨木质素对半纤维素溶出的抑制作用。结果表明,预水解过程中,半纤维素的脱除率与木质素存在一定关系;预水解前期,木质素和半纤维素同时降解溶出;预水解至一段时间后,木质素和半纤维素脱除率均达到最大值。继续预水解,木质素脱除率急剧下降,而半纤维素脱除率不再提高。环境扫描电子显微镜(ESEM)分析显示预水解后期的竹片表面基本被疏水木质素涂层覆盖,疏水涂层的存在可能会阻碍半纤维素的降解溶出。竹粉的模拟实验结果也证实了预水解后期竹粉的孔体积和孔径明显下降。因此,预水解固体基质中较高的木质素含量及由木质素迁移导致的纤维表面和纤维孔隙结构变化是阻碍预水解后期半纤维素进一步溶出的主要原因。 展开更多
关键词 竹材预水解 半纤维素脱除率 木质素 孔隙结构
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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
5
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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红麻全秆硫酸盐浆氧脱木素技术的研究 被引量：1
6
作者 郭伟强 《造纸科学与技术》 北大核心 2013年第4期12-14,共3页
对红麻全秆硫酸盐浆氧脱木素的影响因素进行了研究。结果表明,影响红麻全秆硫酸盐浆氧脱木素的工艺参数有用碱量、温度、时间、氧压、浆浓和MgSO4用量。当用碱量4%、温度90℃、时间60min、氧压0.5MPa、MgSO4用量0.4%时,纸浆黏度降低不... 对红麻全秆硫酸盐浆氧脱木素的影响因素进行了研究。结果表明,影响红麻全秆硫酸盐浆氧脱木素的工艺参数有用碱量、温度、时间、氧压、浆浓和MgSO4用量。当用碱量4%、温度90℃、时间60min、氧压0.5MPa、MgSO4用量0.4%时,纸浆黏度降低不大而木素的脱除率和白度较高。 展开更多
关键词 红麻全秆硫酸盐浆 氧脱木素 木素脱除率 黏度降低率 白度
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改性β–环糊精对酸化后桉木预水解液中木素的吸附 被引量：1
7
作者 夏长刚 黄日晋 +2 位作者 程小娟 黄晓凤 刘泽华 《天津科技大学学报》 CAS 2014年第5期58-64,共7页
以β–环糊精(β-CD)为原料、环氧氯丙烷为交联剂、碳酸钙为致孔剂合成β–环糊精–环氧氯丙烷交联物(β-CDP)、碳酸钙致孔β-CDP(Ca-β-CDP),并用红外光谱对其进行表征.以这两种交联产物作为吸附剂对酸化后的桉木预水解液(PHL1)进行木... 以β–环糊精(β-CD)为原料、环氧氯丙烷为交联剂、碳酸钙为致孔剂合成β–环糊精–环氧氯丙烷交联物(β-CDP)、碳酸钙致孔β-CDP(Ca-β-CDP),并用红外光谱对其进行表征.以这两种交联产物作为吸附剂对酸化后的桉木预水解液(PHL1)进行木素吸附实验,采用单因素实验分别考察吸附剂用量、吸附时间、吸附温度和吸附pH对木素吸附的影响,确定最佳吸附条件为:β-CDP用量12%(相对于PHL1质量)、吸附时间60,min、吸附温度30,℃、吸附pH为2.0,在此条件下木素最大去除率为57.9%;Ca-β-CDP用量为14%、吸附时间60,min、吸附温度30,℃、吸附pH 2.0,在此条件下木素最大去除率为55.4%. 展开更多
关键词 Β-CD β-CDP Ca-β-CDP 预水解液 吸附 木素去除率
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Mg_2Al-LS-LDH复合材料的制备及吸附性能研究 被引量：1
8
作者 黄改玲 王东 +2 位作者 蒋玲 周婧 赵玉成 《郑州轻工业学院学报（自然科学版）》 CAS 2015年第5期12-16,共5页
采用煅烧水合法,将易溶于水的造纸副产品磺化木质素(LS)固载在层状双金属氢氧化物(LDHs)表面,制备不溶于水的新型的固体吸附剂Mg2Al-LS-LDH复合材料.利用XRD及IR对该复合材料的结构进行表征,并对其吸附性能进行研究.结果表明,客体LS并... 采用煅烧水合法,将易溶于水的造纸副产品磺化木质素(LS)固载在层状双金属氢氧化物(LDHs)表面,制备不溶于水的新型的固体吸附剂Mg2Al-LS-LDH复合材料.利用XRD及IR对该复合材料的结构进行表征,并对其吸附性能进行研究.结果表明,客体LS并没有进入到LDHs层间,而是与LDHs层板表面发生了羟基键合.该材料对Cu2+吸附速率快,30min接近吸附平衡,去除率达92.2%,吸附量达36.88mg/g;该材料对Cu2+吸附的适宜条件为吸附时间6h,溶液pH=5,吸附剂用量0.0500g,吸附温度25℃. 展开更多
关键词 Mg2Al-LS-LDH复合材料 Cu2+去除率 磺化木质素吸附性能 煅烧水合法 工业废水处理
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半纤维素和木质素去除对纤维素糖化过程的影响 被引量：5
9
作者 董玲玲 牛涛 +4 位作者 李德莹 曾晶 田毅红 胡滨 龚大春 《农产品加工（下）》 2009年第4期31-33,35,共4页
采用稀酸常压法、稀酸加压法、稀碱常压法、湿氧化法和稀碱—蒸汽爆破法等方法,对麦秆木质纤维素进行预处理,然后利用纤维素酶对处理后的纤维素进行糖化,考察不同预处理方法对生物量的回收率、纤维素回收率、半纤维素的去除率、木质素... 采用稀酸常压法、稀酸加压法、稀碱常压法、湿氧化法和稀碱—蒸汽爆破法等方法,对麦秆木质纤维素进行预处理,然后利用纤维素酶对处理后的纤维素进行糖化,考察不同预处理方法对生物量的回收率、纤维素回收率、半纤维素的去除率、木质素的去除率,以及纤维素糖化率的影响。实验表明,木质纤维素中木质素的去除是影响纤维素糖化率的关键因素。当采用湿氧化技术处理麦秆时,木质纤维素的去除率为48.4%,半纤维素的去除率为39.5%时,纤维素的糖化率最大,可达到78.2%。 展开更多
关键词 预处理方法 糖化 木质素去除
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