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稀酸預(yù)處理改善玉米秸稈酶水解性能的機(jī)制探討

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2012-09-07
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 姚蘭1,2,趙建2*,謝益民1,楊海濤1,楊五峰3,曲音波2

(1. 湖北工業(yè)大學(xué) 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院,湖北 武漢 430068;
2. 山東大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,山東 濟(jì)南 250100;
3. 輕工業(yè)杭州機(jī)電設(shè)計(jì)研究院,浙江 杭州 310004)
 
  摘  要:為了探討在稀酸預(yù)處理提高玉米秸稈在纖維素酶酶解階段提高纖維素轉(zhuǎn)化率的機(jī)制,利用一系列的檢測(cè)方法:FT-IR、XRD、SEM和比表面積分析儀分析了預(yù)處理前后玉米秸稈在形態(tài)學(xué)和物理化學(xué)性質(zhì)方面的變化。在經(jīng)過(guò)稀酸預(yù)處理后的玉米秸稈在纖維素酶酶解階段其纖維素轉(zhuǎn)化率有較大的提高,經(jīng)過(guò)170℃,60min,固液比1:15(g:mL),1.00g/mL酸質(zhì)量濃度的條件預(yù)處理后,從31.88%提高到95.74%。XRD結(jié)果顯示預(yù)處理后玉米秸稈的結(jié)晶度有所增加,從原料的37.8%增加到58.7%,但是當(dāng)預(yù)處理強(qiáng)度增加到一定程度后,結(jié)晶度沒(méi)有較大的變化,基本維持在58%。玉米秸稈的表面結(jié)構(gòu)在稀酸預(yù)處理后,原來(lái)的光滑表面變得粗糙、多孔,這樣的表面有利于纖維素酶與玉米秸稈的接觸,預(yù)處理后玉米秸稈的比表面積有很大程度的增加,經(jīng)過(guò)170℃,60min,固液比1:15,1.00g/mL酸質(zhì)量濃度的條件預(yù)處理后,玉米秸稈的比表面積從0.329m2/g增加到2.878m2/g,這都有利于改善纖維素酶對(duì)纖維素的作用,增加纖維素轉(zhuǎn)化率。
 
  關(guān)鍵詞:玉米秸稈;結(jié)晶度;比表面積
 
  中圖分類號(hào):TQ35
   
  文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A    
 
  文章編號(hào):0253-2417(2012)04-0087-06


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