酸水解和酶水解对纤维形态结构的影响研究

分别采用盐酸和纤维素酶对漂白针叶木浆进行水解,制得酸水解纤维素和酶水解纤维素,通过分析比较水解后纤维素在聚合度、粒径、微观形态以及理化性能上的区别,研究这两种方法制备的纤维素在形态、结构、性能上的差异。结果表明,漂白针叶木浆经盐酸在高温下水解1 h,纤维素聚合度下降到200左右,纤维平均长度下降到0.1~0.2 mm,经机械粉碎后呈椭圆形颗粒状,平均粒径27.49μm;漂白针叶木浆经纤维素酶水解24 h后,纤维素聚合度降低到700左右,纤维平均长度也下降到0.1~0.2 mm,经机械粉碎后呈棒状颗粒,平均粒径38.77μm。酸水解纤维素较酶水解纤维素具有较大的表观密度、持水力以及较好的流动性。     

纤维素酶水解能力的影响因素及纤维素结构变化研究

以纤维素和秸秆为底物,对纤维素酶在不同条件下的水解效率进行了研究,考察的影响因子包括时间、温度、pH值,同时利用扫描电子显微镜(SEM)分析了酶水解过程中两种底物的结构变化。研究结果表明,在不同pH条件下,纤维素水解效率有显著差异,pH4.0～5.0为其最适范围;温度对水解效率的影响很大,40℃时纤维素和秸秆生成葡萄糖效率最高,分别为56.32%和35.80%;两种底物的水解在24 h内基本完成,48 h水解效率达到最高,纤维素酶水解进行的前6 h中,底物的结构变化最为明显。     

提高木质纤维素酶水解效率的研究进展

利用纤维素酶将预处理后的木质纤维素水解成可发酵性单糖,继而发酵生产所需的液体燃料及其他化工产品,是当前解决资源、环境等难题的有效途径之一.在木质纤维素降解转化工艺中,酶水解效率低、成本高是主要限制因素.如何提高纤维素与纤维素酶的可及度和有效接触面积,从而减少纤维素酶用量及提高酶解效率是水解技术的关键.该文简要归纳了各种提高纤维素酶水解效率方法的最新研究进展,并对其酶解的机理及今后研究的重点进行了分析与展望.     

利用纤维素原料生产燃料酒精的研究进展

介绍了近年来美、日两国关于纤维素制乙醇技术的发展情况。燃料乙醇的应用意义及现状。综述了纤维素原料生产乙醇的预处理及水解为葡萄糖技术的研究进展 ,介绍了纤维素原料发酵生产酒精技术的概况 ,对不同的预处理、水解和发酵方法进行了比较     

高效催化水解纤维素的固体酸特性及其影响因素的研究进展

本文综述了固体酸催化水解纤维素的最新研究进展。基于固体酸的酸性位点和孔隙结构,研磨预处理和均匀水解可以作为提高固体酸水解纤维素效率的方法,分析了纤维素与固体酸之间的相互作用,对固体酸水解纤维素的发展前景进行了展望。     

金属离子催化纤维素酸水解制备微晶纤维素的研究

本文以漂白阔叶木浆为原料,研究了制备微晶纤维素过程中不同金属离子对纤维素酸水反应的催化作用,并采用X射线衍射图谱(XRD)、扫描电镜(SEM)等方法对水解纤维素进行了分析和表征。结果表明,添加Fe3+、Al3+、Cu2+和Co2+有利于促进纤维素的酸水解反应,其中Fe3+的催化作用最佳;当Fe3+的浓度为0.3mol/L时,水解纤维素的得率为91.27%,聚合度为166,达到了微晶纤维素的极限聚合度;XRD分析表明,添加Fe3+更有利于纤维素无定形区的选择性酸水解,提高水解纤维素的结晶度。     

酸水解法制备纤维素纳米晶体的研究进展

基于目前纤维素纳米晶体的制备研究现状,本文综述了酸水解法制备纤维素纳米晶体的研究进展,重点介绍了传统无机酸水解法的影响因素以及其他4种新兴酸水解制备方法,包括可回收的有机酸水解法、绿色环保的固体酸水解法、高效的混合酸水解法、金属盐催化酸水解法。并指出开发金属盐催化剂是酸水解法制备纤维素纳米晶体未来发展的一个重要方向。     

木质素影响木质纤维原料酶解的作用机理及其研究进展

作为木质纤维素生物乙醇制备过程中必不可少的步骤,酶水解可对木质纤维素进行高效且经济的转化,也是实现工业化生产木质纤维素生物乙醇的关键步骤。木质素作为木质纤维素主要组分之一,其对酶促反应的作用,在影响木质纤维素酶水解转化的因素中极其重要。目前,木质素对木质纤维素的酶水解主要表现为抑制,体现在空间位阻、非生产性吸附（包括疏水作用、静电作用、氢键作用）以及生成的可溶性酚类化合物的影响3个方面。本文综述了近年来木质素在木质纤维素酶水解转化作用的研究,并对木质纤维素生物乙醇的发展和工业化生产前景做出了展望。     

固体酸水解纤维素研究进展

随着国家“碳中和”目标的提出,开发纤维素等生物可再生资源意义重大。其中,纤维素水解制备葡萄糖是资源化利用的关键。常见的液体酸水解和酶水解分别存在着诸如反应器腐蚀、废物处理难和可回收性差、成本高、效率低、反应时间长等问题。为此,环境友好、可回用的固体酸被越来越多地用于纤维素水解反应中。该文分别对传统固体酸和新型磁性固体酸水解纤维素的研究进行了综述,并对未来的发展进行了展望,以期为纤维素在化学、发酵、食品等领域的应用提供参考。     

添加Fe~(3+)的纤维素酸水解前后纤维形态与化学结构的变化

本文研究了金属离子(Fe3+)助催化纤维素选择性酸水解过程中纤维形态结构的变化,酸水解条件为反应温度80℃,Fe3+浓度为0.3mol/L,反应时间为60min,盐酸浓度为2mol/L。通过光学显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅立叶红外光谱(FTIR)及纤维分析仪(Mor Fi Compat)对水解纤维素进行了表征和分析。研究表明,Fe3+促进了纤维素选择性酸水解后纤维的表面形态及纤维长度的变化,但水解前后纤维素晶格结构未发生改变;添加Fe3+更有利于纤维素无定形区的选择性酸水解,与未添加Fe3+相比水解纤维素的结晶度由58.68%提高到61.47%,选择性酸水解前后纤维素结构未发生变化仍保持着天然纤维素的基本化学结构。