学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

离子液体处理稻秆纤维素制备乙醇的研究

作　者: 吴谙宇
导　师: 巩桂芬
学　校: 哈尔滨理工大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 稻秆纤维素离子液体酶解乙醇
分类号: TQ352
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
下　载: 7次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

有限的化石资源储备及由其带来的全球环境污染的加剧，使得人们日益关注利用可再生生物原料进行清洁能源的开发利用。地球上稻秆纤维素储量巨大、分布广泛，利用其制备相对洁净、易于储存运输的燃料乙醇作为替代能源被视为最有价值的研究方向之一。稻秆纤维素内存在着由羟基基团构成的分子内及分子间氢键，这些氢键形成的致密晶体结构及纤维素、半纤维素与木质素之间的复杂缠绕关系都严重限制了稻秆纤维素的开发应用，因此需对稻秆进行预处理以提高稻秆纤维素的利用率；离子液体是一种不氧化、不挥发、处理能力强、稳定性高的绿色溶剂，采用具有较强溶剂化能力的离子液体对稻秆进行预处理，达到有效提高稻秆纤维素利用率的目的；采用固定化酵母技术进行发酵，既可以避免发酵过程中游离酵母代谢能力的损失，又具有高效、可重复使用、便于反应过程管道化、连续化及自控化等优点，可有效提高发酵液的乙醇产率。本文合成了离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯([AMIM]Cl)，研究合成工艺过程及工艺条件对离子液体纯度及性能的影响，确定最佳合成工艺过程及条件；采用不同预处理方法对稻秆纤维素进行处理，确定出提高纤维素产糖能力的最佳预处理方法；采用固定化细胞技术制备固定化酵母，研究固定化工艺条件并考察固定化酵母的重复利用发酵能力。对酶解液进行发酵，并对目标产物进行乙醇产率的测定，确定出提高乙醇产率的最佳预处理方法。确定离子液体[AMIM]Cl最佳合成工艺过程及条件为温度达到80℃时优先加入氯丙烯进行合成，产物呈透明金黄色，粘稠度较高，纯度为99.1%；当包埋剂海藻酸钠浓度为0.15mol/L，固定剂CaCl2浓度为2.0mol/L时，固定化酵母具有较优的发酵性能，固定化酵母可重复利用发酵四次，发酵液中乙醇产率保持较高水平；确定间歇式微波加热[AMIM]Cl溶剂处理法为提高纤维素产糖能力及目标产物乙醇产率的最佳预处理方法；当微波功率为118W，单次处理5min处理5次后，再生稻秆纤维素纤维素转化率为96.94%，目标产物葡萄糖转化率为85.38%。

离子液体处理稻秆纤维素制备乙醇的研究

内容摘要

全文目录

相似论文