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本论文主要对超声波强化预处理木质纤维素进行了研究,重点考察了以玉米芯、玉米秆和高粱秆为原料,探讨了较高氨水质量浓度和较低氨水质量浓度下,超声波对氨水预处理的影响;同时探讨了木质纤维素的超声波强化低温sCCO2预处理,考察了不同条件对预处理作用效果的影响。分析计算预处理后的样品经酶水解获得的还原糖产率,对预处理的作用效果进行评判。并且通过SEM、XRD等技术手段探讨预处理后样品的微观结构变化。结果如下:(1)玉米芯、高粱秆和玉米秆等原料使用超声波强化氨水预处理,在氨水浓度7.50-17.5wt%的条件下,考察了温度、时间、基质浓度和氨水质量浓度对酶水解获得还原糖产率的影响。超声波强化氨水预处理在最优条件下玉米芯的糖产率为40.5%,高粱秆为47.1%,玉米秆为44.1%,比各自原料经酶水解获得的还原糖产率分别增加了25.7%、25.7%、30.8%。(2)玉米芯、高粱秆和玉米秆等物料使用超声波强化氨水预处理,在氨水浓度1~4wt%的条件下,考察了温度、时间和氨水质量浓度对酶水解获得还原糖产率的影响,在超声波强化氨水预处理最优条件下,玉米芯酶水解获得的还原糖产率为36.5%,高粱秆为33.2%,玉米秆为31.1%,比各自原料经酶水解获得的还原糖产率分别提高了21.3%、16.9%、12.7%。(3)玉米秆和玉米芯使用超声波强化低温下的sCCO2预处理,用酶水解得到的还原糖产率评判预处理的强弱。考察了压力、超声波时间、温度和加压时间对酶水解获得还原糖产率的影响。玉米秆在超声波强化低温sCCO2预处理的最优条件下经酶水解获得的还原糖产率为40.3%,比原料经酶水解获得的还原糖产率增加了21.9%。玉米芯在使用超声波强化低温sCCO2预处理的最优条件下经酶水解获得的还原糖产率为33.0%。(4)通过XRD和SEM等技术表征手段和标准范式洗涤研究预处理前后物料的微观结构变化,从而探究其机理。结果发现,物料经预处理后纤维素的相对含量提高,相对结晶度增加,从SEM图可以看到经预处理后木质纤维素有孔洞和裂纹生成,结构有不同程度的破坏,暴露了更多的纤维素,与酶的接触面积进一步增加,酶水解获得的还原糖产率增加。