随着石化能源的日益减少,人们对环境、能源的问题逐渐重视,可持续的、环境友好的新能源越来越受人们重视,其中,丙酮丁醇梭菌发酵法生产丁醇、丙酮、乙醇具有极大的发展前景。但其成本问题限制了发酵法的发展,本文制备了一种菌种吸附材料和一种葡萄糖分子印迹吸附材料并将其应用于发酵和水解中,使发酵工艺得到优化,具备良好的发展前景。本文首先优化发酵工艺,确定最佳发酵条件,当葡萄糖浓度为65 g/L,发酵液初始pH为5左右,并且经过热激后发酵效果最好,丁醇产量达7.1g/L,比常规发酵提高了 34%,并建立了一种快速检测发酵产物的气相方法,采用岛津GC-8A,以正丙醇为内标物,实现快速准确测定发酵液中产物浓度。其次,分别制备了菌种吸附剂和葡萄糖分子印迹凝胶,并探究其制备工艺条件,研究结果表明,在菌种吸附剂制备中,当菌种溶液为10 mL,氯化钙浓度为8 g/L,添加海藻酸钠量为0.6 g,选取分散剂量与水相之比为1.2:1时,吸附剂具有最大吸附性能;在印迹凝胶制备中,功能单体与模板分子添加比例为摩尔比4:1,交联剂用量110 mg时,印迹凝胶具有最大吸附量,达73 mg/mL。最后,本文针对丁醇发酵中过多的产物丁醇对菌种的生长毒性和木质纤维素预处理水解液中部分化合物的毒性作用,以上述合成的菌种吸附剂和印迹凝胶分别用于丁醇发酵和水解液富集糖中,研究结果表明,采用吸附剂固定细胞耦合液液萃取发酵的方法,在原位发酵中丁醇产量达10.8 g/L,提高了近54.3%,在分批补料下的丁醇产量达到17.4 g/L,比正常发酵提高近2.5倍,比原位萃取发酵提高了 61.1%,利用印迹水凝胶富集水解液中的糖,并将其应用于丁醇发酵中,得出丁醇产量为正常发酵的54.2%,发酵结果良好,将印迹凝胶进行洗脱再吸附,5次后其仍具备良好的吸附能力,再生性能良好。