微波辅助[Bmim]FeC13Br 催化稻草秸秆纤维素水解为还原糖的研究

本文研究了稻草秸秆在微波辅助、离子液体Bmim]FeC13Br中水解为还原糖的条件。在微波功率为240W,物料,催化剂比为5：4g·g^-1,微波处理时间为130min,物料／水比为1：40g·mL^-1的条件下,还原糖收率为28．06％。     

超声波-微波辅助柠檬酸催化纤维素水解条件

以柠檬酸为催化剂,采用超声波-微波相结合的辅助手法对自制稻草纤维素进行了水解研究。以还原糖得率为指标,在单因素试验的基础上,通过3因素3水平的正交试验考察了酸浓度、超声波处理时间和微波加热时间对指标的影响。对实验结果进行了极差分析和方差分析,结果表明,最佳反应条件为：柠檬酸浓度20%、超声波处理90 min、微波500 W加热30 min,此时还原糖得率最高,达64.46%。对稻草纤维素原料和水解残渣进行了红外表征,结果显示,水解残渣仍以纤维素的形式存在,可重新水解,提高原料利用率。     

纤维素酶水解纤维素还原糖的测定

对不同类菌种在不同培养基中的酶活性进行比较,测定了其底物得糖率,最高达８．５９％,可对纤维素酶的进一步研究提供实验参照。     

［Bmim］Cl离子液体中微波辐射加热促进稻草秸秆酸水解制备还原糖

以［Bmim］Cl离子液体为介质,研究了微波辐射加热对硫酸催化稻草秸秆水解的促进作用,并对水解产物中的还原糖进行了测定。着重考察了［Bmim］Cl离子液体用量、硫酸浓度、反应温度和反应时间等因素对还原糖收率的影响,并采用正交试验法对微波辐射下稻草酸水解条件进行了优化。结果表明,在［Bmim］Cl离子液体介质中,用微波辐射加热促进稻草酸水解制备还原糖的最佳条件是：［Bmim］Cl用量10.0ml,硫酸浓度10.0%,微波加热温度85℃,反应时间60 min。在此条件下还原糖的收率可达到23. 22%,而常规酸水解得到的还原糖收率仅为18.74%。通过显微镜和红外光谱对水解残余物与稻草原料进行分析后发现：水解后的稻草残渣变细、变薄,并且与稻草原料的结构基本一致,保留了较好的纤维素特征。     

稻草纤维素水解机理及工艺条件的研究

以稻草秸杆为纤维素原料,用2%氢氧化钠对其进行预处理,选用纤维素酶作为催化剂对纤维素进行酶法水解,采用DNS法测定纤维素水解液还原糖的含量,并计算其糖化率。探讨了纤维素酶水解稻草秸秆纤维素的反应机理,研究了纤维素酶的添加量、反应温度、pH、反应时间、振荡等因素对稻草纤维素酶水解的影响。实验结果表明,当固液比为1∶30、纤维素酶添加量为40 mg、50℃、pH 4.8、振荡反应12h,纤维素酶解液的糖化率可达40%。     

微波辐射下盐酸催化纤维素水解研究

采用微波辐射与盐酸催化相结合对纤维素进行水解,探讨了微波功率、酸浓度和反应时间等工艺条件对纤维素水解过程的影响,在微波功率为500 W,盐酸浓度为20%的条件下,反应50 min水解液中还原糖浓度达到最大值36.7 g·L-1,比平行实验中常规水浴加热所得还原糖浓度提高了14.4 g·L-1.对微波条件和常规条件下水解残余物的红外分析表明,微波条件与常规条件下的水解残余物结构基本一致,保留了很好的纤维素特征.     

多孔秸秆碳磺酸催化纤维素水解研究

以玉米秸秆为原料、NaOH为造孔剂,采用碳化-活化制备多孔秸秆碳磺酸(PSCSA),用于纤维素的水解。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、N₂吸脱附分析(BET)、扫描电子显微镜(SEM)等对PSCSA进行表征分析,表明PSCSA为不定形碳结构并有部分微弱的石墨结晶,含有羟基(-OH)、羧基(-COOH)、磺酸基(-SO₃H),且表面为多孔形貌。在多孔秸秆碳磺酸添加量为2.5g·g^-1(纤维素)、底物纤维素浓度为3mg·m L^-1、190℃水解1h的条件下,多孔秸秆碳磺酸催化纤维素水解还原糖得率可达60.61%。     

稻草秸秆3种预处理方法的比较

底物w(纤维素)和w(半纤维素)是木质纤维素转化为乙醇、乳酸和其他化学品最为重要的因素。为了提高底物w(纤维素)、w(半纤维素)和糖化得率,该文采用稀硫酸、氢氧化钠和氢氧化钠联合过氧乙酸等3种化学方法对稻草秸秆进行了预处理。结果表明,用ρ(NaOH)=20 g/L的碱液于85℃与ρ(过氧乙酸)=60 g/L酸液于75℃联合处理秸秆时,秸秆w(纤维素)从41.5%上升到81.5%,w(半纤维素)下降为13.7%,纤维素酶酶解48 h葡萄糖质量浓度达37.7 g/L,木糖质量浓度为12.8 g/L;用ρ(NaOH)=20 g/L碱液于121℃处理秸秆时,秸秆w(纤维素)为66.3%,w(半纤维素)为20.2%,酶解60 h后葡萄糖质量浓度为33.5 g/L,72 h木糖质量浓度为15.1 g/L。     

微波辐射对硫酸催化稻草水解的促进作用

研究了微波辐射对硫酸催化稻草水解的促进作用.考察了微波辐射功率、辐射时间、硫酸质量分数及每升硫酸溶液中稻草添加量对还原糖得率的影响.与常规酸水解比较,微波辐射可显著加快水解速率,缩短糖化时间.采用正交试验法对微波辐射下稻草硫酸水解条件进行了优化,最佳条件为:微波功率280 W,辐射时间30 min,硫酸质量分数25%,每升硫酸溶液中稻草添加量30 g,还原糖得率达到26.5%.     

微波水解法制备稻草微晶纤维素及能效分析

优化了微波水解法降解稻草纤维制备微晶纤维素(MCC)的反应条件。结果表明,当盐酸质量分数为6%、反应时间为10 min、微波功率为231 W、固液比为1∶20(g∶mL)时,MCC的产率达87.00%,而能耗仅为常规加热法的23.1%。微观分析证实,微波水解降低了纤维素分子的聚合度,增强了对稻草纤维束非晶区结构的破坏作用,提高了产物的结晶度,但纤维素分子特征并未发生改变。     

纤维素酶水解纤维素还原糖的测定

对不同类菌种在不同培养基中的酶活性进行比较,测定了其底物得糖率,最高达８．５９％。可对纤维素酶的进一步研究提供实验参照。     

利用同步冷却强化微波驱动纤维素水解成糖效率

利用带有同步冷却微波驱动对经预处理的纤维素进行了水解成糖,详细探讨了微波功率、水解时间、纤维素用量及催化助剂对水解成糖效率的影响.结果 表明,该法能有效强化微波驱动作用,促进纤维素水解成糖效率提升.此外,通过延长反应时间、减少纤维素含量及使用催化助剂等方式均能提升对微波的利用能力,利用氧化锆实现最佳的水解成糖效果,反应...     

微波辅助稻草预处理提取纤维素实验条件研究

以稻草秸秆作为纤维素原料,将微波加热应用于稻草秸秆的预处理过程中,考察了微波功率和作用时间对实验结果的影响。结果表明,用10g/L NaOH溶液预处理并在微波中火辅助加热的条件下,当3%H₂O₂溶液、0.5%NaOH溶液和0.5%H₂SO₄溶液处理40 min后,纤维素收率最高,达60.39%。     

微波辅助棉花秸秆稀酸水解糖化工艺研究

采用微波辅助稀酸法对棉花秸秆进行水解糖化。探索了微波辐射温度、微波辐射时间、料液比及硫酸浓度对秸秆水解糖化效果的影响。结果表明,微波辅助棉花秸秆稀酸水解糖化的最佳糖化工艺条件为:微波辐射温度80℃,微波辐射时间50min,料液比1∶16g/mL,硫酸浓度3.0%。各影响因素对还原糖收率的影响顺序为:料液比微波辐射温度硫酸浓度微波辐射时间。在最佳糖化工艺条件下,还原糖收率为3.17%。     

稀硫酸催化水解稻草秸秆半纤维素的研究

对稀硫酸催化水解稻草秸秆半纤维素进行了研究.考察了固液比、稀硫酸质量分数、反应温度、反应时间对半纤维素水解的影响.采用正交实验法,以总还原糖含量为考察指标,对实验结果进行直观和方差分析,探讨稀硫酸催化水解半纤维素的最优反应条件.结果表明,稀硫酸催化水解稻草秸秆半纤维素以固液比(质量体积比)1:10、稀硫酸质量分数25%、反应温度95℃、反应3h为最优条件,在此条件下,10g稻草秸秆粉末水解得到总还原糖2.704g,总还原糖收率达94.9%.     

超临界水非催化稻草秸秆一步法制备还原糖的研究

超临界水非催化稻草秸秆一步法制备还原糖是一种新型的燃料酒精制备方法。采用自制超临界水的间歇反应器,在设定反应时间内,通过锡浴加热使反应体系达到超/近临界状态。稻草秸秆经处理后,由冷水急冷终止反应。结果表明在反应温度 350℃、反应压力 16 MPa、处理时间 25 s、固液比为1:15且稻草秸秆未经任何预处理的条件下,还原糖收率达到最大值 28.81%;此外,稻草秸秆使用超临界水一步法水解比用碱液处理后再进行超临界水解更利于其转化为还原糖。     

碱性臭氧预处理对稻草秸秆酶水解的影响

以稻草秸秆为原料经碱性臭氧预处理后进行酶水解,研究了处理前后稻草秸秆半纤维素、纤维素、木质素含量的变化,通过测定酶水解还原糖含量来判断预处理的效果。结果表明,碱性臭氧预处理与碱预处理相比,在稻草秸秆木质素含量与降解上没有什么差异,但酶水解糖化效果更优。经O3/2%NaOH预处理过的稻草秸秆,在pH值5.0、酶用量31.2mg.（g底物）-1、45℃条件下酶水解120h时,还原糖含量达到了902mg.（g稻草秸秆）-1,糖化率达到了92.57%。     

稻草秸秆综纤维素对阿司匹林片崩解性能的影响

以稻草秸秆为原料,经过SO₃微热爆预处理、木质素降解、漂白等工序制备出了稻草秸秆综纤维素,并将其用作片剂崩解剂进行了性能评价。参照《中国药典》(2015版)中的有关规定,检测了稻草秸秆综纤维素的各项指标;以阿司匹林为模型药物,以市售微晶纤维素为对照,测定了稻草秸秆综纤维素的崩解性能。结果表明,稻草秸秆综纤维素质量符合《中国药典》(2015版)中的相关规定,且崩解性明显优于市售微晶纤维素,可用作片剂崩解剂。在稻草秸秆综纤维素用量为3％~5%时即可达到微晶纤维素用量为15%~20%的崩解效果,这一效果的呈现与稻草秸秆综纤维素的形态结构以及含有半纤维素组分有着密切联系。     

微波条件下纤维素在磷酸中的快速水解

微波条件下磷酸快速水解纤维素得到葡萄糖,而葡萄糖可替代甲醛制备新型环保PF(酚醛树脂)。以微波功率、反应时间和反应温度为试验因素,以葡萄糖产率为考核指标,采用正交试验法优选出磷酸水解纤维素的最佳工艺条件。结果表明:各因素对磷酸水解纤维素的影响依次为反应温度>反应时间>微波功率;当微波功率为240 W、反应温度为100℃和反应时间为40 s时,水解液中葡萄糖含量为80.7%,葡萄糖浓度为40.35 g/L;超声波能加快纤维素在磷酸中的溶解速率,常温时纤维素完全溶解在磷酸中需要72 h,而微波条件下纤维素完全溶解在磷酸中只需2 h。