【摘 要】
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低共熔溶剂作为一种绿色试剂,应用于木质纤维素原料的预处理,本研究以氯化胆碱、二水合草酸制备低共熔溶剂,并分别结合甘油、乙二醇、聚乙二醇,组成溶剂体系。以甘蔗渣为底物
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低共熔溶剂作为一种绿色试剂,应用于木质纤维素原料的预处理,本研究以氯化胆碱、二水合草酸制备低共熔溶剂,并分别结合甘油、乙二醇、聚乙二醇,组成溶剂体系。以甘蔗渣为底物,考察不同条件下预处理效果,并尝试对底物进行多途径利用。分别考察DES不同用量结合甘油/乙二醇/聚乙二醇预处理甘蔗渣时,以还原糖浓度、酶解效率为指标。选定DES结合聚乙二醇组成的溶剂体系为后续实验考察体系。以DES结合聚乙二醇作为溶剂体系,通过正交实验得到以酶解效率、还原糖浓度为指标的最佳预处理条件:溶剂体系(20 g DES、30 g聚乙二醇)、130℃下反应90 min。优化实验后,甘蔗渣纤维素含量达68.01%、总可发酵糖浓度为13.619 g/L,酶解效率达79.51%,木质素去除率达53.15%。同时考察预处理后蔗渣生产乙醇能力,利用酿酒酵母对预处理后蔗渣分别进行分步/同步糖化发酵。分步糖化发酵在9 h达到4.63 g/L,同步糖化发酵24 h达到最高为2.92 g/L。并且通过傅里叶红外光谱、X射线衍射、扫描电镜等对预处理前后蔗渣进行表征。利用酶解后残渣制备木质素基的生物炭材料。检测生物炭材料的吸附能力,对其进行XRD、FTIR表征,并用生物炭材料吸附经溶剂体系预处理后产生的黑液,有较好的吸附效果。
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