不同預處理方式對木質纖維素物化性質的影響
學生姓名:
吴惟寧
學期:
108下
摘 要:
木質纖維素(lignocellulose)為生物燃料的主要原料,這些原料資源豐富,不與食物原料競爭,且價格便宜。木質纖維素(lignocellulose)是由三種聚合物所組成:纖維素(cellulose),半纖維素(hemicellulose)和木質素(lignin)。木質纖維素的結構非常堅固和頑強,很難進行生化轉換得到葡萄糖。因此,對木質纖維素生物質預處理於後續的水解反應很重要,如此微生物和酵素可進入木質纖維素的生物質以進行糖化作用。本報告目的為探討蒸汽爆裂處理、超音波處/過氧碳酸鈉處理以及對已蒸汽爆裂的木質纖維素進行超音波/Fenton 處理這三種不同的預處理方法對於木質纖維素結構上的改變以及經過預處理後木質纖維素酵素水解的效果。木質纖維素經過蒸汽爆裂處理後可以有效的增強其纖維素的酵素水解率。其主要的作用是因爆裂後樣品粒徑減小而使其消化率增加。同時預處理的條件必須能夠軟化木質纖維素結構,並在爆裂的過程中具有足夠的壓力差,以便充分使生物質脫纖維和減小其粒徑。超音波可用於破壞結晶纖維素,而碳酸鈉和過氧化氫組成的過氧碳酸鈉會產生高反應性自由基,從而引起氧化反應去除木質素。使用超音波/過氧碳酸鈉處理用於木質纖維素中能有效地糖化纖維素和半纖維素。另外在室溫和大氣壓下,預處理也能夠提高木質素的去除率和纖維素的消化率。最後將木質纖維素先經過蒸汽爆裂預處理後,再進行超音波/Fenton 處理,當超音波反應條件較為緩和且 Fenton 試劑濃度較低時,可以增加沼氣的產生,同時可以縮短其反應時間而達到其最大的沼氣產率。