纤维素水解研究进展 被引量：11

1

作者 杨昱翀 周妍沁 +1 位作者 杨鹏 孟祥光 《化学研究与应用》 CAS CSCD 北大核心 2013年第7期921-928,共8页

近年来纤维素的有效降解和转化问题已成为制约木质纤维素生物质有效利用的主要瓶颈之一。纤维素降解和转化方法的研究已成为当今科技界的一大研究热点,它对解决当前的资源、能源和环境问题都具有重要意义。将纤维素水解为葡萄糖等糖类... 近年来纤维素的有效降解和转化问题已成为制约木质纤维素生物质有效利用的主要瓶颈之一。纤维素降解和转化方法的研究已成为当今科技界的一大研究热点,它对解决当前的资源、能源和环境问题都具有重要意义。将纤维素水解为葡萄糖等糖类物质是纤维素利用的重要途径。本文详细综述了目前有关纤维素水解的各种方法和相关研究进展。 展开更多

关键词 纤维素水解 生物质 催化 固体酸 模拟酶

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富羟基核/壳结构碳基催化促进剂的制备及辅助催化纤维素水解成糖

2

作者 于博士 那海宁 +1 位作者 黄骏成 朱锦 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期231-234,共4页

以葡萄糖为碳源、四种不同的碳材料为基材,通过水热合成制备出富羟基的核/壳结构碳基催化促进剂。所得催化促进剂壳层表面富含大量羟基,其氧含量高达16%~18%。通过使用富羟基核/壳结构碳基催化促进剂,能明显提升了纤维素水解成糖的效率... 以葡萄糖为碳源、四种不同的碳材料为基材,通过水热合成制备出富羟基的核/壳结构碳基催化促进剂。所得催化促进剂壳层表面富含大量羟基,其氧含量高达16%~18%。通过使用富羟基核/壳结构碳基催化促进剂,能明显提升了纤维素水解成糖的效率。结果表明,利用含以碳纳米管为基材的纳米级催化促进剂体系,纤维素转化率及葡萄糖产率最佳,达到约96%及77.7%。 展开更多

关键词 纤维素水解 催化促进剂 核/壳结构

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负载1-丁基-3-甲基咪唑氯的固体炭磺酸催化水解纤维素 被引量：2

3

作者 屈浩楠 暴冲 +4 位作者 马文静 马一鸣 赵鹏 王新海 周艳梅 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期58-64,共7页

纤维素作为可再生资源,其催化水解得到的平台化合物对缓解能源压力具有重要的意义。本文以生物质竹子为原料选择700℃预碳化、150℃磺化得到的固体炭磺酸为基体,负载1-丁基-3-甲基咪唑氯后得到离子液体功能化固体炭磺酸催化剂。结果表明... 纤维素作为可再生资源,其催化水解得到的平台化合物对缓解能源压力具有重要的意义。本文以生物质竹子为原料选择700℃预碳化、150℃磺化得到的固体炭磺酸为基体,负载1-丁基-3-甲基咪唑氯后得到离子液体功能化固体炭磺酸催化剂。结果表明,催化剂最优条件下水解纤维素得到的总还原糖产率相对于固体炭磺酸提升了15. 2%,循环使用后,依然表现出良好的催化性能。 展开更多

关键词 固体炭磺酸 离子液体 水解纤维素

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新型酸性离子液体水解纤维素制备荧光碳点的研究 被引量：1

4

作者 杜全周 《新乡学院学报》 2015年第12期24-27,共4页

制备了一种新型的磺酸功能化离子液体,并以离子液体[Bmim]Cl作溶剂,以所合成的新型的磺酸功能化离子液体作催化剂,催化水解纤维素使其转化为荧光碳点。实验结果表明:制备的碳点对反应时间有着良好的荧光可调性;随着反应时间的延长,所形... 制备了一种新型的磺酸功能化离子液体,并以离子液体[Bmim]Cl作溶剂,以所合成的新型的磺酸功能化离子液体作催化剂,催化水解纤维素使其转化为荧光碳点。实验结果表明:制备的碳点对反应时间有着良好的荧光可调性;随着反应时间的延长,所形成碳点的最大激发波长和发射波长均出现规律性红移现象。 展开更多

关键词 酸性离子液体 纤维素 碳点

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用正交法探求纤维素水解的最佳实验条件 被引量：1

5

作者 律丽敏 《廊坊师范学院学报》 2001年第4期61-65,共5页

在实际教学中 ,补充检验醛基的另一个实验—银镜反应 ,对学生认识纤维素性质的知识整合有一定作用 .力求从实验的角度 。

关键词 正交法 纤维素水解 银镜反应 实验条件

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NaOH冷冻-HCl再生预处理辅助碳基固体酸水解纤维素研究

6

作者 陆佳 刘伟 +2 位作者 王欣 苏小红 范超 《化学工程师》 CAS 2020年第2期8-11,共4页

本研究以提高纤维素转化率和还原糖得率为目标,以玉米秸秆制备的碳基固体酸为催化剂,采用Na OH冷冻-HCl再生为预处理方法,考察了预处理过程中Na OH浓度及纤维素水解过程中水解温度和水解时间对纤维素水解效果的影响。结果表明,在水解温... 本研究以提高纤维素转化率和还原糖得率为目标,以玉米秸秆制备的碳基固体酸为催化剂,采用Na OH冷冻-HCl再生为预处理方法,考察了预处理过程中Na OH浓度及纤维素水解过程中水解温度和水解时间对纤维素水解效果的影响。结果表明,在水解温度180℃、水解时间3h、纤维素0.15g、催化剂用量0.45g的条件下,纤维素水解还原糖得率38.78%,纤维素的转化率45.6%,与相同工艺条件下未经预处理的纤维素相比,还原糖得率及纤维素转化率分别提高了30.88%和31.1%,说明Na OH冷冻-HCl再生处理纤维素能够辅助提高碳基固体酸催化水解纤维素的效率。 展开更多

关键词 碳基固体酸 纤维素水解 NaOH冷冻-HCl再生预处理

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煤化程度对煤基固体酸结构及其水解纤维素性能的影响 被引量：7

7

作者 申曙光 李焕梅 +3 位作者 王涛 蔡蓓 秦海峰 王春艳 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期1466-1472,共7页

利用煤具有缩合芳环、脂肪侧链及含氧官能团的结构特点,采用不同煤化程度的煤为碳源,在不同炭化温度下制备了煤基固体酸催化剂(CSA)。通过XRD、FT-IR、13C NMR对催化剂结构进行了表征。以还原糖和葡萄糖的产率为考察指标,探讨了煤化程... 利用煤具有缩合芳环、脂肪侧链及含氧官能团的结构特点,采用不同煤化程度的煤为碳源,在不同炭化温度下制备了煤基固体酸催化剂(CSA)。通过XRD、FT-IR、13C NMR对催化剂结构进行了表征。以还原糖和葡萄糖的产率为考察指标,探讨了煤化程度和炭化温度对煤基固体酸非均相催化水解纤维素的影响。结果表明,煤作为碳源具有传统碳源所不具备的结构优势,煤基固体酸碳层片上除含有磺酸基、酚羟基和羧基外,还含有传统碳基固体酸不具备的桥键(-O-、-CH2-)和侧链(-CH3、-OCH3、-CH2CH3)。除磺酸基外,其余均由煤的结构演化而来。随着炭化温度的升高,催化剂的芳香度增大、活性基团的种类和数量减少、磺酸基密度逐渐下降,且随着煤化程度增加,煤基固体酸结构可调性降低,所需要的最佳炭化温度也逐渐降低。不同种类的煤基固体酸在水解纤维素过程中表现出了较高的活性,其中,霍林河煤基固体酸的活性最高。水解活性受催化剂芳香片层大小及堆叠高度、片层之间桥键和磺酸基密度等因素的影响,是众多活性基团协同作用的结果。 展开更多

关键词 煤基固体酸 煤化程度 炭化温度 纤维素非均相水解 桥键

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纤维素降解辅助蛋白及其作用机理研究进展 被引量：7

8

作者 刘南 祁峰 +3 位作者 李力 赵雪冰 刘德华 黄建忠 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期1118-1129,共12页

化石燃料的日渐枯竭及环境污染的日益严重使得生物质原料的资源化、能源化利用受到广泛关注。木质纤维素是地球上最丰富的可再生生物质,其通过生物转化可获得多种燃料和化学品,而纤维素难以有效糖化是木质纤维素生物转化的主要瓶颈。本... 化石燃料的日渐枯竭及环境污染的日益严重使得生物质原料的资源化、能源化利用受到广泛关注。木质纤维素是地球上最丰富的可再生生物质,其通过生物转化可获得多种燃料和化学品,而纤维素难以有效糖化是木质纤维素生物转化的主要瓶颈。本文介绍了某些纤维素非降解性辅助蛋白提高纤维素酶解效率的相关研究进展,重点分析了近些年发现并研究较多的裂解性多糖单加氧酶(AA9和CBM33)、纤维二糖脱氢酶(CDH)、扩展蛋白(expansin)、膨胀素(SWOI)等几种纤维素辅助蛋白及其协助纤维素降解的机理,总结出这些辅助蛋白主要是通过促进木质素或半纤维素降解以及破坏纤维素的氢键网络和结构来协同纤维素酶催化纤维素的糖化降解。通过以上概括和评述,认为这些辅助蛋白虽然一定程度上可以促进纤维素的酶解,但其研究和应用还仅限于实验室基础研究,如何将其有效并廉价应用于木质纤维素生物转化的工业过程还面临着巨大挑战。指出相关研究工作的重点还需要从廉价而有效的蛋白筛选与构建、协同作用机理解析、过程优化与强化等方面深入开展。 展开更多

关键词 纤维素酶 纤维素水解 辅助蛋白 氢键 结晶度

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甘蔗渣木质素的结构及其对纤维素酶解的影响 被引量：7

9

作者 崔兴凯 陈可 +1 位作者 赵雪冰 刘德华 《过程工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1002-1010,共9页

对甘蔗渣有机酸预处理、碱处理和氧化预处理过程中得到的5种木质素[乙酸木质素(AAL)、Acetosolv木质素(As L)、Milox木质素(ML)、过氧乙酸木质素(PAAL)和碱木质素(AL)]进行了结构表征,通过元素、官能团和化学组分分析、分子量测定及光... 对甘蔗渣有机酸预处理、碱处理和氧化预处理过程中得到的5种木质素[乙酸木质素(AAL)、Acetosolv木质素(As L)、Milox木质素(ML)、过氧乙酸木质素(PAAL)和碱木质素(AL)]进行了结构表征,通过元素、官能团和化学组分分析、分子量测定及光谱特性分析,验证了甘蔗渣木质素为典型的H-S-G型木质素,除PAAL外其余4种木质素具有类似的结构特性,而PAAL由于过氧乙酸的氧化作用使木质素结构显著变化,从而具有较低的分子量、较高的酸溶木质素和羰基含量.将5种木质素添加至纤维素酶催化水解体系中,纤维素转化率均有不同程度降低,PAAL的抑制作用最强.结合添加木质素单体模型化合物的实验表明,酚羟基是木质素抑制纤维素酶作用的关键官能团,对羟苯基中酚羟基的抑制作用比愈创木基和紫丁香基更强.木质素对纤维素酶解的抑制作用不只是通过无效吸附纤维素酶实现,小分子的酚类降解产物也会降低纤维素的酶解转化效率. 展开更多

关键词 分离木质素 结构特性 表征 纤维素酶解 抑制作用 酚羟基

原文传递

白酒糟中纤维素酶解工艺优化研究

10

作者 徐健 赵雨 +3 位作者 胡芳 刘建忠 程润喜 汪江波 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期155-159,166,共6页

为实现白酒糟资源的综合利用,探究了白酒糟渣中纤维素酶解的最佳工艺参数。以可发酵糖得率为评价指标,通过单因素实验探究了预处理条件(固液比、硫酸体积分数、处理温度、处理时间)及酶解条件(酶添加量)对酒糟中纤维素酶解效果的影响,... 为实现白酒糟资源的综合利用,探究了白酒糟渣中纤维素酶解的最佳工艺参数。以可发酵糖得率为评价指标,通过单因素实验探究了预处理条件(固液比、硫酸体积分数、处理温度、处理时间)及酶解条件(酶添加量)对酒糟中纤维素酶解效果的影响,在此基础上用神经网络分析结合遗传算法进行进一步优化。结果表明,白酒糟纤维素的最佳酶解工艺参数为:固液比为1∶10、硫酸体积分数为7%、温度为170℃、时间为40 min、酶添加量为23 FPU/g。此条件下酒糟纤维素酶解得到的可发酵糖总量为(19.77±0.56) g/L,得率为88.97%。以该酶解液作为碳源进行丁醇发酵,溶剂(丁醇、乙醇、异丙醇和丙酮)总产量为1.56 g/L。 展开更多

关键词 白酒糟 纤维素酶解 工艺优化 神经网络分析 丁醇发酵

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纤维素酶水解动力学的人工神经网络模型研究 被引量：6

11

作者 张宇 许敬亮 +2 位作者 袁振宏 庄新姝 吕鹏梅 《催化学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2009年第4期355-358,共4页

酶作用机制的模糊以及影响异相体系因素的大量存在,使得纤维素水解的酶催化过程高度复杂,很难为之建立理论模型.采用非理论模型人工神经网络模拟和预测了纤维素酶水解反应,并与常用的响应面模型进行了比较.选取加酶量X1,底物浓度X2和反... 酶作用机制的模糊以及影响异相体系因素的大量存在,使得纤维素水解的酶催化过程高度复杂,很难为之建立理论模型.采用非理论模型人工神经网络模拟和预测了纤维素酶水解反应,并与常用的响应面模型进行了比较.选取加酶量X1,底物浓度X2和反应时间X3作为自变量,还原糖浓度Y1和原料转化率Y2作为响应值.结果表明,人工神经网络模型比响应面模型更适合作为研究纤维素酶水解的动力学工具.在模拟过程中,除中心试验点外,只有1个试验点上人工神经网络模拟值Y2产生的误差大于响应面模型.在预测过程中,人工神经网络模型的预测值都比响应面模型更接近实验值. 展开更多

关键词 酶催化动力学 纤维素酶水解 人工神经网络 响应面模型 异相催化

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亚硫酸盐预处理对蔗渣酶解效率的影响 被引量：6

12

作者 刘志佳 董益帆 兰天晴 《林产化学与工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期89-94,共6页

为了破坏蔗渣的抗降解性,获得高的酶解效率,采用亚硫酸盐法对蔗渣进行预处理,探讨亚硫酸氢钠用量对蔗渣理化性质、表面磺酸基含量(磺化度)及酶解效率的影响,并进一步分析了磺化度对酶解效率的影响。结果显示:不同亚硫酸氢钠用量蔗渣的... 为了破坏蔗渣的抗降解性,获得高的酶解效率,采用亚硫酸盐法对蔗渣进行预处理,探讨亚硫酸氢钠用量对蔗渣理化性质、表面磺酸基含量(磺化度)及酶解效率的影响,并进一步分析了磺化度对酶解效率的影响。结果显示:不同亚硫酸氢钠用量蔗渣的结晶度(I_(Cr))变化不显著,但预处理后蔗渣纤维素结晶区相对含量上升,半纤维素含量减少。50 g蔗渣,按固液比1∶8(g∶m L)加入1.1%的稀硫酸,亚硫酸氢钠加入量(以绝干蔗渣计)为8%,在160℃条件下反应30 min时制得的蔗渣其表面磺酸基最多,达131.73μmol/g。在2%干蔗渣,7.5 FPU/g(以干蔗渣计),50℃,72 h酶解条件下,对不同磺化度的蔗渣进行酶解,结果显示酶解效率随底物的磺化度升高而升高,最高综纤维素水解效率可达83.76%。研究表明:蔗渣的酶解效率与磺酸基团的含量呈正相关,而与蔗渣中纤维素的结晶度关系不明显;酸性亚硫酸盐法可除去绝大部分半纤维素,破坏蔗渣抗降解性,促进酶解效率。 展开更多

关键词 蔗渣 亚硫酸盐预处理 纤维素酶水解 磺化度 结晶度

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CSTR酶法水解纤维素反应的分岔行为分析 被引量：2

13

作者 元英进 胡宗定 周洁 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第3期263-268,共6页

针对纤维素酶法水解的复杂动力学,对全混流反应器(CSTR)稳态解的分岔行为进行研究.发现随操作参数和动力学参数的不断变化,出口浓度的稳态解出现分岔;由此构造出该过程的复杂解图和分岔图.

关键词 分岔行为 反应器 纤维素 酶法水解

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超声辅助纤维素酶解提取大叶驼蹄瓣总黄酮工艺优化及其抑制α-葡萄糖苷酶活性研究 被引量：1

14

作者 杨晓绒 张相锋 焦子伟 《伊犁师范学院学报（自然科学版）》 2019年第2期41-49,共9页

目的:筛选大叶驼蹄瓣(Zygophyllum macropodum,简写为Z.m)抑制α-葡萄糖苷酶(α-GE)作用强的部位,并以正交设计法优化其提取条件.方法:1)用索氏提取器加石油醚对Z.m进行脱脂;2)用70%乙醇提取,旋转蒸发至无醇后,依次用乙酸乙酯、正丁醇萃... 目的:筛选大叶驼蹄瓣(Zygophyllum macropodum,简写为Z.m)抑制α-葡萄糖苷酶(α-GE)作用强的部位,并以正交设计法优化其提取条件.方法:1)用索氏提取器加石油醚对Z.m进行脱脂;2)用70%乙醇提取,旋转蒸发至无醇后,依次用乙酸乙酯、正丁醇萃取,旋转蒸发得不同极性部位;3)用酶标仪-96微孔板筛选对α-GE抑制作用最强的部位;4)用超声辅助纤维素酶解提取,以芦丁为标准品,用酶标仪-96微孔板法测定不同提取液中总黄酮含量,通过正交设计优化提取工艺.结果:乙酸乙酯萃取物对α-GE的抑制作用呈剂量依赖性增加,与同浓度的阿卡波糖相比,在浓度为10~20 mg/mL时显著性增强(P<0.05);显色反应表明该萃取物主要成分为黄酮类;超声辅助纤维素酶解提取总黄酮最佳工艺为:在pH为5.0,温度为50℃时,乙醇浓度为60%、料液比为1∶25、加酶量7%和超声时间为60 min;3.0 g脱脂叶在最优水平条件下,提取2次,总黄酮提取率为(31.85±2.37)mg/g. 展开更多

关键词 大叶驼蹄瓣(Zygophyllum macropodum) Α-葡萄糖苷酶 超声辅助 纤维素酶解 正交设计 总黄酮

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纤维素酶降解秸秆特性及其基因工程研究进展 被引量：11

15

作者 张森翔 尹小燕 +3 位作者 龚志伟 杨忠华 侯亚利 周卫 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期20-26,共7页

能源短缺和环境污染问题是人们关注的焦点。秸秆类生物质以其资源丰富、无污染及可再生等特性使其在解决能源危机方面具有极大应用前景。对秸秆类生物质通过纤维素酶的水解转化为可发酵性的糖,再结合发酵技术可进一步生产乙醇、氢气等... 能源短缺和环境污染问题是人们关注的焦点。秸秆类生物质以其资源丰富、无污染及可再生等特性使其在解决能源危机方面具有极大应用前景。对秸秆类生物质通过纤维素酶的水解转化为可发酵性的糖,再结合发酵技术可进一步生产乙醇、氢气等能源物质,是一条成熟的能源化技术路线。其关键是秸秆生物质的预处理与高效的糖苷水解酶获得。将从对秸秆类生物质的预处理、纤维素酶的作用机理研究和纤维素酶基因工程3个方面对当前的研究进展进行综述与分析。这对于促进秸秆类生物质能源化应用具有指导意义。 展开更多

关键词 纤维素 纤维素酶 秸秆生物质 纤维素水解效率 纤维素酶基因

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酶洗中纤维素酶的作用方式与途径的探讨 被引量：7

16

作者 费云山 梅卓然 +1 位作者 王荣生 陈东辉 《印染》 北大核心 1994年第9期5-9,共5页

应用电子显微镜对酶洗前后棉、麻织物纤维的结构变化进行多方面扫描。根据得到的一系列电镜图,依据酶学工作者对纤维素酶组分与性能的研究,纤维素酶降解纤维素的先决条件是,酶与纤维素（底物）相互接触形成复合物而后酶水解;根据棉、麻... 应用电子显微镜对酶洗前后棉、麻织物纤维的结构变化进行多方面扫描。根据得到的一系列电镜图,依据酶学工作者对纤维素酶组分与性能的研究,纤维素酶降解纤维素的先决条件是,酶与纤维素（底物）相互接触形成复合物而后酶水解;根据棉、麻纤维的结构、组成不同,探讨酶洗中纤维素酶的作用方式与途径,并以此简释酶洗给棉、麻织物带来高附加价值的性能。 展开更多

关键词 酶解 纤维素 棉织物 麻织物 酶洗 整理

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