一、木质纤维原料组分分离的研究（论文文献综述）
尹崇鑫,王敏,程金兰,卞辉洋,吴伟兵,戴红旗[1]（2021）在《助水溶剂应用在生物质精炼领域的研究进展》文中提出将助水溶剂体系应用于生物质精炼领域是当今的研究热点之一,助水溶剂可以有效地将木质纤维组分分离,实现产物的高附加值利用,如用助水溶剂处理木质纤维原料生产生物质燃料、化学品、生物基复合材料等。综述了近年来利用助水溶剂体系分离纤维组分以及制备生物乙醇、纳米纤维素、纳米木质素及其他高附加值产品的应用研究。
汪心娉,余璟,朱瑞琦,倪柳芳,林嫦妹,马晓娟[2]（2021）在《低共熔溶剂选择性溶解木质纤维原料的研究进展》文中认为综述了近年来低共熔溶剂（DES）在木质纤维原料预处理过程中选择性溶解木质素、纤维素和半纤维素的相关研究进展,分析了DES类型、组成和处理条件对木质素、半纤维素及纤维素的选择性溶解差异,总结了DES溶解木质纤维原料过程的规律和机理,为高效预处理木质纤维原料的新型绿色DES的理论设计提供依据。
张永健[3]（2021）在《微波辅助木质纤维生物质溶剂精炼及微波作用机理研究》文中研究说明木质纤维生物质被认为是最有潜力替代化石资源的绿色可再生资源之一,其高效地开发利用对于缓解能源危机及环境问题具有重要意义。木质纤维生物质固有的顽固性和异质性造成其在现有技术条件下利用效率低下。微波加热具有快速加热、整体加热及选择性加热等特点,近年来被广泛应用于生物质热化学转化。本论文探究了微波辅助木质纤维生物质溶剂精炼条件,提出了高生物质利用率的生物质精炼方法;研究了精炼过程中混合反应体系介电性质的动态变化规律;对微波辅助生物质精炼过程进行了中试研究,并对中试规模微波反应釜加热复杂反应体系的过程进行了仿真研究。为开发规模化、高效率、低能耗的生物质精炼方法提供了技术和基础理论支持。本文的主要研究内容包括:（1）探究了影响微波辅助木质纤维生物质溶剂精炼的因素,包括溶剂体系、反应温度、时间及酸催化剂用量。结果表明,与常规生物质溶剂精炼中用到的低沸点有机溶剂水溶液相比,以乙二醇/二氧六环、甲醇/二氧六环混合物以及乙二醇水溶液为溶剂获得更高的木质素去除率;反应温度过高不但会造成纤维素的大量降解,而且会导致回收的木质素产品缩合结构及假木质素含量增加;酸催化剂的使用是破坏木质纤维生物质顽固结构,实现三大素高效分离的关键因素。以乙二醇/二氧六环（1/2,v/v）为溶剂,在微波加热条件下的最优反应条件为:温度120℃,硫酸1.5%,反应时间10 min。所得木质素产品具有分子量小、缩合结构少、在常规溶剂中溶解性好等优点;半纤维素降解溶液中富含羟基,可用做生物多元醇;粗纤维素产品的木质素含量只有1.2%。以乙二醇水溶液为溶剂,在相同精炼条件下处理杨木和竹材,二者的木质素去除率均在90%以上,而竹材纤维素保留率和木质素回收率均高于杨木;以竹材为原料纤维素保留率与木质素回收率分别为86.7%和71.5%,以杨木为原料二者分别为78.5%和56.1%。（2）在前述研究的基础上以甲醇/二氧六环为溶剂对杨木进行了精炼实验,优化了甲醇和二氧六环的混合比例,并对比研究了微波与油浴加热下组分分离效率。结果表明,甲醇/二氧六环混合比为3/1（v/v）时,木质素去除率达到88.3%,同时得到70%半纤维素去除率和84.7%的纤维素保留率。通过对甲醇/二氧六环体系的木质素溶解能力、溶解度参数及氢键结合能力等性质的分析,进一步证实了溶剂对木质素的溶解能力是提高生物质精炼过程中木质素去除率的关键因素。此外,溶剂体系在微波辐照下的热响应能力也是促进三大素有效分离的另一重要因素。在最优混合比例下,所得木质素产品缩聚结构少,分子量小且分布均匀;粗纤维素在常规酶解条件下能够获得99%以上的糖化率;半纤维素降解溶液中主要的生物质降解产物是单糖和糖苷。综上,以杨木为原料制备葡萄糖溶液、糖苷及有机溶剂木质素的精炼模式,其对杨木原料的总利用率达到74.2%。（3）对微波在复杂体系反应过程中的作用机理的研究,主要是对复杂体系反应过程中介电性质变化规律的研究。本文以乙二醇水溶液、固体生物质颗粒及硫酸的混合物为模型物,研究了生物质溶剂精炼过程中多相混合反应体系介电性质的动态变化规律。结果表明,混合反应体系介电性质与体系中固体生物质颗粒及水分含量均线性相关,而与反应过程中生物质颗粒降解产物无关;由于微波场中离子传导机制的作用,催化剂（硫酸）的存在使反应体系介电损耗显着增加,但对反应体系的介电常数无明显影响;温度主要通过影响反应体系中偶极子和离子在微波场中的弛豫过程来影响混合反应体系的介电性质。微波频率为915 MHz时,反应体系中同时存在偶极子（水分子、乙二醇分子）极化和离子(H+、SO42-)传导所产生的介电损耗,其与温度呈复杂的非线性关系。生物质溶剂精炼混合反应体系介电性质的动态变化可近似简化为仅与温度相关的函数。基于实验数据及相关理论,提出了描述该反应体系介电性质随温度变化的数学表达式。（4）在前述研究的基础上提出了中试规模微波辅助木质纤维生物质溶剂精炼方案并进行了实验研究。为适用工业化生产规模,设计了一款有效反应容积为1 m3的微波反应釜。该微波反应釜使用特制陶瓷板做为微波馈口,确保微波能够很好的馈入反应釜腔体的同时满足承压要求。此外,该微波反应釜采用了微波加热结合对流换热的加热方式,以克服微波穿透深度不足的问题,并确保加热的均匀性。实验结果表明,微波反应釜加热过程中上、下层反应物温差不超过4℃,反射的微波功率小于5%。利用该中试微波生物质精炼系统处理竹粉原料能够得到93.2%的木质素及84.7%的半纤维素去除率,同时保留接近90%的纤维素,组分分离效率优于相同条件下实验室规模的微波和油浴设备。所得木质素产品与实验室条件下得到的性质相近,无硫、低灰、分子量小。半纤维素降解溶液中富含木糖、葡萄糖、甲酸、乙酸、糠醛等高附加值化合物,对竹粉原料的利用率可达81.5%。（5）基于对生物质溶剂精炼混合反应体系等效介电性质变化规律的研究,本文建立了中试微波反应釜加热该混合体系的数学模型并进行了仿真研究。结果表明:中试微波反应釜的搅拌系统能迅速使混合反应物形成沿搅拌轴向上,沿反应釜壁面向下的循环流场。电磁场在物料中的分布以及该微波反应釜运行过程中的微波反射率均与反应釜装料系数相关。装料系数在0.91～0.93范围内时,微波反射功率在可接受的范围内（低于10%）。整个加热过程中反应釜内的绝大部分物料始终保持较好的温度均匀性（上、下测温点物料温差为7℃）。同时釜内存在少量“热点”区域（“热点”温度高于反应物平均温度50℃）,且主要集中在物料上表面搅拌轴周围,该区域也是物料内电场强度集中区。加热过程的仿真结果与实验数据基本吻合,说明本文提出的数学模型能够揭示该中试微波反应釜加热复杂反应体系过程中温度的变化规律,对用于生物质溶剂精炼的规模化微波加热设备的开发具有一定的指导意义。
欧阳水平[4]（2021）在《凝结芽孢杆菌在杉木生物炼制中的应用及其抗逆机制的研究》文中进行了进一步梳理杉木是我国主要的人工速生林资源,每年有大量的杉木加工剩余物产生未得到有效利用。杉木加工剩余物的资源化利用属于林业工程领域研究方向,其主要组分纤维素、半纤维素和木质素经过化学及生物转化转变为单糖、乳酸等平台化合物及酚类等化工品可以有效提高废弃资源利用度并减轻环境压力。然而,杉木作为典型针叶材,木质纤维结构具有极强的生物拮抗性,生物炼制过程面临预处理效率不高、酶解困难和较强预处理条件产生大量抑制物严重影响微生物发酵两大科学问题,限制了其产业推进。本文以杉木加工剩余物为研究对象,以杉木木屑全组分高效转化为目标,开展木质纤维解聚过程各组分脱除规律研究,通过联合预处理在克服杉木高顽固性酶解屏障同时,实现杉木三大组分梯级拆分,并在此基础上定向驯化凝结芽孢杆菌,实现对半纤维素和纤维素的高效转化制备乳酸,并初步探索了生物精炼剩余物氧化木素的性质和应用潜力,同时对凝结芽孢杆菌菌株抗逆的分子生物学机制和关键基因元件进行解析,成功构建高抗逆菌株。主要结果如下:（1）单一预处理无法实现杉木木屑中半纤维素和木质素的同步移除,半纤维素和木质素脱除存在交互作用,半纤维素的存在影响木质素的脱除,采取优先脱除半纤维素策略有利于杉木木屑预处理木质素的溶出。建立稀硫酸-亚氯酸钠联合预处理（DSASCP）可实现纤维素、半纤维素和木质素组分梯级拆分。半纤维素组分主要在第I稀酸阶段选择性溶出,脱除率为92.3%;木质素主要在第II氧化段选择性拆分,溶出率为93.2%;纤维素组分主要以固形物形式存在,DSASCP处理后的固形物中葡聚糖含量为79.3%,半纤维素3.1%,木质素含量6.3%。（2）杉木木屑酶解糖化的限制性因素首先是木质素脱除率,其次是半纤维素脱除率,建立了基于半纤维素和木质素脱除率的杉木酶解经验模型,该模型具有较高可信度,可用于杉木物料酶解性能的预测。DSASCP联合预处理物料具有优异的酶解性能和可发酵性。总底物浓度为160 g/L葡聚糖的预处理底物采用补料方式酶解,水解液中葡萄糖浓度可达138.8 g/L,酶解率为77.7%。采用S.cerevisiae NL22对酶解液进行发酵,12 h乙醇浓度为64.6 g/L,为理论转化率的93.2%。（3）以含有多种抑制物的真实稀酸预处理液为驯化压力通过适应性驯化获得可利用45%预处理液发酵制备乳酸的高抗逆性B.coagulasn CC17A。利用B.coagulasn CC17A建立生物质一锅法生产乳酸工艺,预处理、酶解糖化和发酵在同一反应器进行,无需固液分离和水洗脱毒,80 g小麦秸秆可生产乳酸35.5 g,为理论碳水化合物生产乳酸的70.9%。（4）从代谢水平和转录水平分析研究B.coagulans CC17A的抗逆机制。B.coagulans CC17A除了具有呋喃醛和酚醛还原能力,还具有酚酸脱羧转化能力。转录组分析显示B.coagulans CC17A共有331个基因在环境胁迫下出现显着差异表达,主要涉及转运体和跨膜转运体、需要辅因子蛋白、氧化还原过程和膜组分。B.coagulans CC17A的抗逆机制包括ABC跨膜运送蛋白、氧化呼吸链中细胞色素C氧化酶和血色素合成相关基因表达增强和应激高盐环境的硫转运和降解代谢通路整体上调。（5）以B.coagulans DSM1为宿主菌株构建凝结芽孢杆菌过表达体系,筛选转录显着上调表达的氧化还原酶以及酚酸脱羧酶,研究其影响菌株酚醛和酚酸抗逆的分子机理。RS25280作为酚酸脱羧酶在酚酸抗逆中起主导作用,过表达不仅可促进凝结芽孢杆菌在非氧化状态下降解酚酸从而提升对酚酸耐受,还首次发现酚酸脱羧酶的存在有利于香草醛的转化,通过间接形式促进香草醛转化为低毒物质;RS25275作为氧化还原酶过表达对紫丁香醛转化促进最明显,在酚醛抗逆中其主导作用。凝结芽孢杆菌非氧化脱羧和氧化还原酶还原过程对酚酸和酚醛降解具有交互影响。（6）结合联合预处理和高抗逆菌株形成杉木木屑生物精炼集成技术。建立基于两段预处理的稀酸预处理液回用技术,可节约酸液使用量54%,提高半纤维素水解液糖浓2.80倍;以高抗逆B.coagulans CC17A分别对拆分后的半纤维素和纤维素组分进行乳酸发酵。在不脱毒情况下,B.coagulans CC17A直接以100%杉木稀酸回用水解液为碳源发酵,糖酸转化率为79.9%,通过分批补料同步糖化发酵利用预处理底物,乳酸浓度最高可达128.8 g/L。最终3 kg杉木木屑经过预处理、纤维素和半纤维素发酵共可生产乳酸1.1 kg,通过调节p H选择性沉淀可获得0.49 g O-lignin。结构分析显示氧化木素β-O-4醚键被大幅度破坏、苯环之间β-β和β-1连接键被打开,断裂严重,但仍然保留了部分苯环结构,以愈创木基为主,为后续热解聚生产高选择性的愈创木酚产品提供空间。
武新星[5]（2021）在《吸附型灰分对麦草水热预处理影响机制的研究》文中研究说明农作物秸秆的合理利用是我国实现乡村振兴和践行可持续发展战略的重要途径之一。麦草及其造纸备料废弃物麦糠通过生物炼制技术可以制备纤维素乙醇等各种生物基化学品。木质纤维素原料本身存在天然紧密的结构致使纤维素酶水解的效率受到限制,酶水解得率低。采用温和、绿色的水热法预处理对麦草等木质纤维原料进行预处理,可以有效地提高木质纤维原料的纤维素酶水解得率并联产得到高附加值的低聚木糖,增加生物炼制的经济效益。而麦糠原料中所夹杂大量的吸附型灰分是制约麦糠高效水热预处理效能的关键因素。尽管麦糠中吸附型灰分对水热预处理性能的影响可以通过预水洗的方式除去,但水耗量巨大,工艺复杂。发展一种或多种原料利用率高、工艺简单并实用性强的水热预处理方法来提高预处理麦糠纤维素酶水解得率并联产低聚木糖得率是破解麦糠水热法高效生物炼制瓶颈的有效路径。本论文对吸附型灰分在麦草水热预处理过程中影响机制开展研究,发展了消除富含吸附型灰分的麦糠水热预处理过程中所形成的缓冲体系的方法并阐述其作用机理。论文结果将为高灰分纤维素废弃物开展水热预处理高效制备生物质糖联产低聚木糖的研究提供理论基础和技术指导。主要研究结果如下:（1）麦草水热预处理体系中添加吸附型灰分明显抑制水热预处理弱酸性反应环境的形成,不利于水热预处理对木聚糖的脱除作用,显着降低低聚木糖产量和预处理物料的酶水解性能。在麦草水热法预处理参数为固液比1:10、温度180°C和预处理时间40 min的条件下,当水热预处理体系中吸附型灰分添加量从0 g/L增加到100 g/L时,预处理液p H值从3.8提高到4.8,低聚木糖浓度从初始的8.8 g/L降低到5.0 g/L,纤维素酶的可及性大幅度降低,纤维素酶水解得率从84.9%降低至66.3%。吸附型灰分的主要组分中不溶性矿物含量最高,占82.4 wt%。不溶性矿物所吸附的K+、Na+、Ca2+、Mg2+等离子可以与水热预处理所产生的游离H+发生阳离子交换反应而被缓冲,约为吸附型灰分酸缓冲能力的60.4%。不溶性矿物对麦草水热预处理性能的影响最大,将100 g/L吸附型灰分中的不溶性矿物添加至麦草水热预处理中,预处理物料的纤维素酶水解得率仅为58.4%。（2）选取不溶性矿物主要成分二氧化硅、可溶性盐（主要成分磷酸钠）和有机质（主要成分腐殖酸钠）为典型的吸附型灰分模型化合物,更好地理解不同的缓冲体系对于麦草水热预处理的作用机制。三种模型化合物中,在溶液中的缓冲能力依次为磷酸钠>腐殖酸钠,二氧化硅没有缓冲作用。不溶性矿物中的主要组分二氧化硅由于不存在可被交换的K+、Na+、Ca2+、Mg2+等离子,几乎对麦草水热预处理没有影响。吸附型灰分模型化合物的缓冲作用使得麦草水热预处理弱酸性环境减弱,木聚糖的脱除率大幅度的下降致使纤维素的可及性降低,预处理麦草的纤维素酶水解得率低。当磷酸钠和腐殖酸钠为30 g/L时,预处理麦草的纤维素酶水解得率仅为47.3%和57.7%。水热预处理体系中腐殖酸钠除了发生缓冲作用外,其复杂的弱酸性大分子化合物的理化性质降低了H+在溶液中的活泼度。当磷酸钠和腐殖酸钠为30 g/L时,预处理麦草的木聚糖脱除率从未添加模型化合物的从81.0%分别降低到61.4%和43.0%,预处理液中低聚木糖浓度从8.8 g/L分别降低到4.9 g/L和2.8 g/L。此外,腐殖酸钠的添加将促进麦草水热预处理木质素的溶出,当腐殖酸钠的浓度为10 g/L,水热预处理麦草的木质素脱除率可达43.7 wt%。（3）吸附型灰分所吸附的阳离子可与水热预处理中生成的H+发生交换反应而被缓冲。不同阳离子的交换能力存在差异,阳离子交换能力由大到小顺序依次为:Fe3+>Al3+>H+>Ca2+>Mg2+>NH4+>K+>Na+。采用在麦糠水热预处理过程中添加比H+交换能力更强的Al3+和Fe3+,消除麦糠水热预处理所形成的缓冲体系,使水热预处理弱酸性反应环境增强。交换性金属盐Fe3+和Al3+的引入可以使得麦糠水热预处理液的p H值下降,麦糠的酸缓冲能力和阳离子交换能力显着降低,麦糠水热预处理的弱酸性环境得到增强。通过追踪金属盐在预处理液和预处理物料中的迁移,揭示了麦糠金属盐预处理的阳离子交换反应机理。从联产低聚木糖的角度,FeCl3是适宜的交换性金属盐添加剂。当添加20 mmol/L FeCl3至麦糠水热预处理中,预处理液中低聚木糖浓度可从2.8 g/L提高至6.2 g/L,而添加AlCl3则没有明显提升。与此同时,当FeCl3的浓度从0增加至20 mmol/L时,预处理麦糠的纤维素酶水解得率从49.7%增加至66.6%。1.0 kg麦糠可以制备60.6 g的葡萄糖并联产62.0 g低聚木糖。添加交换性金属盐可有效消除吸附型灰分在预处理过程中形成的缓冲体系,且工艺简单,生物质糖和低聚木糖产量最高。（4）吸附型灰分在麦糠水热预处理过程中所形成良好的胶体缓冲体系使得麦糠水热预处理过程中氢离子的数量和活泼程度显着降低。通过添加0～3 vol%的过氧化氢至麦糠的水热预处理中,可以有效破坏吸附型灰分缓冲体系的胶体环境,增强麦糠水热预处理的酸性环境,消除缓冲体系。当麦糠水热预处理体系中添加过氧化氢的添加量从0增加到3.0%时,葡聚糖回收率从94.3%下降到80.6%,木聚糖脱除率从68.1%提高到88.3%,木质素脱除率从16.5%分别提高到28.6%。当过氧化氢的浓度为2 vol%时,预处理液中低聚木糖浓度为6.6 g/L,预处理麦糠的纤维素酶水解得率可达84.0%。从联产低聚木糖的角度,2 vol%为最适浓度。1.0 kg麦糠可以得到66.0 g低聚木糖和218.2 g葡萄糖。在该预处理条件下,过氧化氢的降解产物仅为水和氧气,不会产生有害物质,更为绿色、环保。该法对麦糠缓冲体系的消除效果更加明显,低聚木糖溶出率和预处理物料的纤维素酶水解得率均大幅度提高。
郭健铭[6]（2021）在《基于有机酸预处理的小麦秸秆聚糖组分水解技术研究》文中进行了进一步梳理本文以小麦秸秆作为主要研究对象,嵌合生物与化学技术,选取温和、安全的有机酸（醋酸与木糖酸）及纤维素酶作为催化剂,通过对细胞壁两大多糖组分半纤维素与纤维素水解反应热力学与动力学研究,以及其在生物加工过程中迁移、转化性能的差异性解析,提出绿色梯级化利用与多联产技术思想,实现了木聚糖定向水解与原料预处理“一步法”集成效果,即高效联产低聚木糖和可发酵性单糖。为小麦秸秆聚糖组分的全质化和高值化工业利用提供理论依据和关键技术支撑。主要研究结果如下:（1）基于半纤维素和纤维素水解的双效目标,创制了基于饲料适配和可回收的醋酸作为催化剂的低聚木糖与酶水解葡萄糖多联产制备方法与技术工艺。通过多尺度解析比较原料中纤维素和半纤维素在醋酸加热催化反应过程中的热力学差异,研究并构建半纤维素催化水解和降解反应动力学模型;建立低聚木糖制备的最优工艺条件:在170℃下用5%的醋酸预处理小麦秸秆20min,低聚木糖得率达38.2%,酶水解葡萄糖得率为85.6%。（2）针对低聚木糖产品液中的醋酸组分利用,基于简化工艺、操作和显着降低能耗的技术思想,创新性地提出并建立了醋酸原位化学中和固定的方法和技术,为低聚木糖—醋酸盐复合型饲料添加剂新产品创制提供理论依据。研究发现:CaCO3、CaO、Na2CO3、NaOH对醋酸的原位化学中和与固定收率分别为92.6%、94.9%、95.0%和95.6%,并比较分析了钙盐和钠盐两类复合型低聚木糖产品的生产效益与产品应用性能。（3）针对小麦秸秆表皮蜡质组分对有机酸催化的障碍,研究了有机溶剂抽提法对低聚木糖制备的化学过程和酶水解生物过程的影响规律及其机制,发现采用不同脂类抽提方法对于不同农林废弃物低聚木糖和酶水解葡萄糖得率的影响存在差异。脱除苯-乙醇抽提物分别使小麦秸秆、玉米芯和甘蔗渣的醋酸催化制备低聚木糖得率提高16.7%、14.8%和21.1%;而脱除乙醇提取物可分别使小麦秸秆、玉米芯和甘蔗渣的醋酸催化低聚木糖得率提高1.3%、11.9%和17.4%。（4）为进一步提高“一步醋酸法”催化小麦秸秆制备低聚木糖的得率,研究并提出了“两步醋酸法”的新方法。均匀设计试验优化法发现,温度是影响两步醋酸法低聚木糖产量和木聚糖降解的首要因素。采用两步醋酸法,小麦秸秆低聚木糖得率由38.2%显着提高至61.4%,残余纤维素的酶水解得率由85.6%提高至98.2%,而玉米芯低聚木糖和纤维素酶水解得率分别提高至63.4%和100%。（5）基于醋酸催化法的启示,进一步探索了自供给式木糖酸替代外源添加醋酸催化剂制备低聚木糖的方法。通过均匀设计试验优化小麦秸秆木糖酸预处理参数可获得39.2%的低聚木糖得率。利用全细胞催化技术,可将酸催化过程中同步生成的单糖类物质高效转化生成包括木糖酸在内的糖酸化合物,然后通过电渗析完全分离,为绿色低聚木糖的制备提供了新的思路。
刘霄[7]（2020）在《玉米秸秆组分分离与分级转化利用研究》文中提出木质纤维生物质的充分研究及利用有望缓解人类面临的环境与能源危机,同时可为高附加值化学品的生产提供指导。实现生物质资源中纤维素、半纤维素和木质素的清洁高效分离及分级转化成为研究的热点。本文以玉米秸秆为原料在基于过程清洁、高效分离与转化的指导原则下,研发拓展亚临界CO2辅助的自水解技术、乳酸协同低共熔溶剂处理技术和“一步法”快速热化学转化技术并拓展了新型绿色木质素提取和抽提方法。构建了三组分分离及分级转化利用技术,提出了木质素等产物的纯化途径,对推进木质纤维生物质高效高值利用具有重要意义。研发拓展亚临界CO2辅助自水解技术,可同步分级分离转化玉米秸秆原料中半纤维素为寡聚糖,纤维素为可发酵糖,较好的保存原料中木质素。水解液中木寡糖占总木糖的90.2%,并且木寡糖中约有40%为功能性寡聚糖,结构分析表明功能性寡聚糖的聚合度主要集中在2-4,并且单体之间主要以β-（1→4）糖苷键链接。水解液中抑制物不会对后续发酵工艺产生影响。结合酶水解技术,可获得最高可发酵葡萄糖得率为90.6%（32.8g/100g原料）,残渣中较高木质素保留率为89.4%（21.2g/100g原料）。该技术最优条件为反应温度170℃,CO2压力5Mpa,反应时间40min。XRD、FTIR、SEM和TG等分析进一步表明该技术可实现木质素较少破坏的情况下,纤维素和半纤维素的充分分级转化利用。开发乳酸协同低共熔溶剂预处理技术可实现功能性寡聚糖、可发酵糖的同步生产及木质素的高效分离。结果表明,协同处理过程中,特别是乳酸协同氯化胆碱/乳酸体系过程中可有效分离转化玉米秸秆原料中的半纤维为寡聚糖,其中木寡糖占总木糖的89.7%（功能性木寡糖（DP<5）占比接近35%）。结合酶水解技术,可获得最高可发酵葡萄糖/木糖得率分别为33.2g和16.9g/100g原料,且过程中木质素脱除约40.9%。XRD、FTIR、SEM和TG等技术表明协同预处理可较好的分步分离半纤维素和木质素并可实现纤维素的高效转化。相比条件苛刻的单一乳酸处理,协同技术操作简单,处理条件温和,设备成本低和木质素回收率高,为实现木质纤维生物质的合理分步分离和转化提供了良好选择。研发了碳水化合物“一步法”快速热化学转化技术,实现木质纤维水解葡萄糖和木糖到生物质寡聚糖的快速转化。结果表明,可发酵葡萄糖和木糖在氮气氛围下,一定温度范围（300-700℃）,较短时间内（5-180s）,通过调整反应温度和时间,可实现单糖到寡聚糖的高效率转化。其中可发酵葡萄糖在500℃下热处理38s,葡萄糖转化率达到67.89%,葡寡糖的选择性为65.84%,得率为44.62%。可发酵木糖在500℃下热处理30s,木糖转化率达到62.63%,木寡糖选择性为75.25%,得率为47.09%。在低于500℃反应条件下,空气骤冷方式最佳。不同温度下的反应过程大致可分为前中后期三个关键阶段。寡聚糖主要是由单糖通过分子间脱水作用而形成,并且在热化学转化过程中伴随着缩合反应,聚合度主要集中在2-6,单体之间主要以β-（1→4）糖苷键连接。随着反应的进行,会产生甲酸、乙酸、糠醛、羟甲基糠醛等典型副产物和少量易溶于水的糖缩聚产物。反应过程中产生的熔融态黄色胶状物为寡聚糖前驱体,该前驱体为单糖热转化制备其他功能性产物的重要中间体。转化过程“清洁高效”,不引入有害化学品,进一步扩展了生物质原料的高值化利用领域。基于玉米秸秆全组分的分步分离、转化的新型绿色工艺,开发制备了多种新型酶解/抽提木质素。结果表明,酸法处理后的酶解木质素均拥有较高的木质素得率,其中亚临界CO2辅助自水解酶解木质素拥有最高的得率为89.68%。低共熔溶剂抽提木质素纯度较高,其中氯化胆碱/乳酸体系抽提木质素拥有最高的纯度为89.15%。酶解木质素和低共熔溶剂抽提木质素均具有典型的草本木质素的特征信号峰且分子量整体较小,有利于高附加值利用和高质量燃料的转化。亚临界CO2辅助自水解和氯化胆碱/乳酸处理工艺更容易导致木质素侧链羟基的脱水、氧化或改性,且其缩合酚羟基含量较高,配合协同作用会发生更多的脱水和酰化反应且可导致更多的β-O-4醚键的断裂。酸处理以及氯化胆碱/乳酸处理体系均可增强酶解木质素和抽提木质素的热稳定性。酶解木质素显示出比抽提木质素更高的高位发热量,且经酸处理后会进一步升高。低共熔溶剂抽提木质素的残炭含量高于酶解木质素,其在高温下更易于发生碳化反应。
夏芹芹[8]（2020）在《低共熔溶剂高效解构木质纤维及其组分的利用》文中认为随着化石燃料的不断消耗和能源需求量的增加,开发绿色可再生材料已成为全球能源发展的趋势。木质纤维作为地球上资源丰富、可再生、可降解的材料,可有效地取代化石燃料及其衍生物以缓解能源短缺和环境污染所带来的问题。但木质纤维的多尺度结构和组分间复杂的化学价键形成了生物质抗解聚屏障,为木质纤维的化学修饰和功能化利用带来了极大的挑战。因此,打破生物质的抗解聚作用,对木质纤维高值化利用具有重要的意义。但目前该领域的发展仍然存在一些挑战:1)木质纤维的解构效率低;2)调控与设计绿色解构溶剂体系比较困难;3)解构组分高值转化的工艺步骤繁琐。基于上述背景,本论文以资源丰富的人工林木质纤维原料为研究对象,以绿色环保的低共熔溶剂（DESs）为解构溶剂媒介,通过理论计算结合实验分析,探索不同DESs体系的相互作用关系及其对木质纤维解构性能的影响,进而通过调控溶剂的相互作用,设计合成新型的DESs体系,用以高效打破生物质的抗解聚屏障,以便于对解构组分进行修饰利用,提高木质纤维的综合利用率。本论文的主要研究内容及结果如下:（1）采用草酸、丙三醇和尿素三种不同的氢键供体分别与氯化胆碱氢键受体混合,制备了具有不同氢键作用的DESs体系。利用密度泛函理论计算（DFT）和溶剂化显色参数（Kamlet-Taft）分析考察了不同DESs体系间的分子作用类型、氢键酸性和氢键接受能力,并进一步探索了 DESs内在的相互作用对木质纤维解构效率的影响。结果表明,三种DESs中均存在着阴离子氢键和阳离子氢键作用,其中,具有强氢键酸性和强氢键接受能力的氯化胆碱/草酸DES分离木质素的效率最高（>90%）,而氢键酸性和氢键接受能力最弱的氯化胆碱/丙三醇DES分离木质素的效率最低（<4%）。（2）以木质素组分的内在构效关系为切入点,采用DFT探索了氯化胆碱/丙三醇DES分离木质素效率低的原因,首次提出了酸性多位点受氢的理论思路,设计合成了新型双氢键受体的三组分DES（3c-DES,氯化胆碱/丙三醇/AlC13·6H2O）,达到不良溶剂氯化胆碱/丙三醇DES的提质和增效的目的。结果表明,3c-DES中AlCl3·6H2O的Lewis和多Cl-受氢的特性,极大提高了氯化胆碱/丙三醇DES的氢键酸度值（α=1.99）和氢键接受能力（β=0.68）,有效地打破了木质纤维的氢键网络及β-O-4键,使木质素分离效率从3.61%提高到95.46%,分离木质素的纯度达到94±0.45%。（3）基于酸性多位点受氢的理论基础,通过调控丙三醇与AlCl3·6H2O之间的摩尔比,合成了具有高氢键酸性（α=1.9）和高氢键接受能力（β=0.66）的新型单氢键受体的丙三醇/AlCl3·6H2O DES体系,高效分离了木质素组分并进一步转化了纤维素残余物。结果表明,在预处理温度为110℃,时间为5h的条件下,木质素的分离效率达71.8%,不溶纤维素残余物量达55%,并同步产生了具有荧光特性的纳米碳量子点。进一步将纤维素残余物进行碳化转化（160℃,4 h）,得到了尺寸均匀的非晶态碳球（5.8-6.1μm）。（4）采用氯化胆碱/草酸DESs原位去除木材中的有色木质素组分,并保留了纤维素骨架结构。进一步通过真空浸渍折射率系数匹配的环氧树脂,制备了具有光管理特性的透明木材。该材料具有高的拉伸力学强度（58 MPa）和弯曲强度（123 MPa）,高的光学透过率（～90%）和有效的光管理特性,有望应用在节能建筑上。（5）利用氯化胆碱/草酸DES结合机械超声处理对木质纤维进行解构,将解构的纤维素和木质素组分进行复合重组,制备了一种性能优异的高分子膜材料一木质纤维膜。该木质纤维膜中纤维素通过氢键作用彼此之间相互缠绕,木质素作为纤维素之间的粘结剂,将纤维素紧密地连接并包裹在一起。所得木质纤维膜具有高的拉伸力学强度（80 MPa）,优异的热稳定性（最大热降解速率温度为343℃）,良好的水稳定性（水接触角度为98.1°）以及可降解特性（47天土壤掩埋后完全降解）。
陈雪[9]（2020）在《速生生物质半纤维素及木质素组分转化为化学品研究》文中研究指明随着生物质精炼技术的发展,木质纤维原料全组分高值分级利用受到广泛关注。本论文针对速生生物质预处理过程中伴生的半纤维素和木质素副产物的高值转化进行了初步研究。通过将半纤维素和木质素副产物转化为低聚木糖、酚类单体等化学品或木质素基材料的方式,实现预处理过程中伴生副产物的高值转化。预水解液作为生物质预处理过程中的副产物,主要含有聚糖、低聚糖以及单糖等各种半纤维素降解产物,可通过进一步酸解或酶解将其降解为单糖或低聚木糖等益生元化学品来实现半纤维素的高值利用。除半纤维素外,木质素作为生物质预处理过程中伴生的副产物,其β-O-4骨架结构在处理过程中发生不可逆转的“断键-缩合”反应,形成缩合严重和反应活性低的工业木质素。将工业木质素转化为离子交换树脂,或者基于木质素优先策略,将生物质原料中的木质素优先催化转化为酚类单体化学品,不仅实现木质素的高值转化,而且符合生物质精炼理念。对生物质原料进行水热预处理得到预水解液,通过调控反应温度和时间实现预水解液中产物以低聚木糖为主。结果表明,水热温度为180℃下反应0.5 h,预水解液中低聚木糖产率最高达61.69 g/kg。对反应后的固体残渣通过碱乙醇处理提取木质素,对木质素结构进行表征,发现木质素的β-O-4连接键随着水热温度的增加而减少,酚羟基含量显着增加。对提取木质素结构进行系统的解析,有助于后续木质素副产物的化学改性和高值利用。基于上述研究,以溶解浆生产过程中产生的预水解液为原料制备低聚木糖和单糖。成分分析显示预水解液中含有47.80 g/L的糖类和14.10 g/L的木质素,是制备低聚木糖和单糖的理想原料。首先,通过水热酸水解法实现预水解液中半纤维素和木质素的分离,当硫酸用量为2.0%,在120℃下反应1.0 h时,预水解液中木糖产率达34.82 g/L,同时木质素以沉淀物的形式分离。此外,通过酸解和酶解法降解预水解液制备低聚木糖。结果显示,酸用量为0.3%,在120℃下酸解2.0 h,低聚木糖得率最高为11.63 g/L;60 IU/L预水解液的酶用量,在50℃下酶解6.0 h,低聚木糖得率最高达15.65 g/L,其中木二糖和木三糖占低聚木糖总量的72.91%。基于木质素优先降解策略,利用Pd/C催化剂、甲醇以及H2催化反应体系优先降解生物质原料中的木质素为酚类单体,实现木质素的高值转化。结果表明,当氢气压力为30 atm时,在240℃下反应4 h,木质素酚类单体得率可达49.8 wt%。原料中木质素催化降解后残留的碳水化合物仍保留较好的完整性,通过进一步催化转化为化学品。以工业碱木质素为原料,通过酚化和磺化对其进行改性,利用二维核磁共振技术探讨木质素的改性机理。在此基础上,使用一锅法制备木质素基阳离子交换树脂用于废水中重金属离子的吸附。研究发现,磺化试剂用量越大,树脂的溶胀能力和S含量越高。树脂的离子交换量最高可达2.26 mmol/g,对Pb（Ⅱ）的吸附能力达到167.2 mg/g。
鲁红霞[10]（2020）在《基于生物质精炼的氧弱碱盐清洁分离工艺及乙酸法原浆造纸特性研究》文中研究指明制浆造纸产业与生物质精炼产业的良性结合,是制浆造纸产业升级和可持续发展的有效途径之一,同时也是生物质精炼产业做大做强的重要支撑和产业依托。基于上述背景,本论文开展了两方面的研究工作:一是针对毛竹的致密结构提出了蒸汽爆破预处理联合氧弱碱盐蒸煮的协同处理方法,旨在对毛竹组分进行清洁高效分离,以达到制备乙酰丙酸的初步要求,为探索植物纤维原料新的清洁分离工艺提供科学依据。其二是通过现有检测手段对竹片等五种乙酸法生物质炼制过程产品（原浆）进行纤维特性分析,并评价其用于造纸的可行性,为造纸原料的替代提供了新的途径和科学依据;研究还指出了制约乙酸法原浆成纸强度的成因,为乙酸法生物质炼制企业进一步优化工艺明确了思路。在第一部分研究工作中,本文采用蒸汽爆破工艺对毛竹加工碎屑进行了预处理,结果显示在蒸汽爆破处理条件为2.5 MPa、10 min时,半纤维素溶出率为60.94%;纤维束被撕裂,纤维表面出现蜂窝状结构;纤维比表面积由0.81 m2/g增加至1.95 m2/g。在蒸汽爆破联合氧弱碱盐蒸煮的协同处理过程中,得到的最佳组合条件为:蒸汽爆破预处理条件为2.5 MPa、10 min,氧弱碱盐蒸煮后处理条件为用碱量20%,氧压2 MPa,最高温度180℃,保温时间1.5 h。在最佳组合件下,纤维表面出现更多沟壑和凹陷;比表面积增至原料纤维的1.33倍;并获得了纤维素含量较高（72.88%）而木素含量较低（7.87%）的富纤维素组分,达到了制备乙酰丙酸原料的初步要求（木素含量低于8%）。另外,在最佳组合条件下,蒸煮废液的BOD5、COD及BOD5/COD值分别为17265 mg/L、57537 mg/L和0.3,表明了氧弱碱盐蒸煮工艺的清洁性。在第二部分研究工作中,本文以Y公司生产的五种乙酸法生物质炼制原浆（芦苇原浆、竹片原浆、桉木原浆、玉米秸秆原浆、蔗渣原浆）为研究对象,通过测定其纤维特性,发现相比较于阔叶木KP浆中的纤维素（81.27%）、半纤维素（16.62%）及木素（2.32%）,五种原浆中的纤维素含量（73.60-87.83%）与阔叶木KP浆相似,而木素含量（4.63-7.91%）较高、半纤维素含量（5.24-10.82%）较低,具有对纸页强度不利的化学组成;XPS结果显示五种原浆纤维表面的木素含量（20.83-25.35%）均高于其浆料总体的木素含量;另外,五种原浆纤维在乙酸法生物质炼制过程中受损严重,存在较多断裂、孔洞等破损点,使得纤维强度较硫酸盐浆低8.45-37.12%。综合上述各性能指标对五种原浆性能进行对比,发现芦苇原浆性能表现最佳,竹片原浆、桉木原浆和玉米秸秆原浆性能一般,蔗渣原浆性能较差。本文从纸页的抗张、耐破、撕裂、耐折、环压和挺度六个方面综合比较了五种原浆的成纸强度性能,从优到劣排序为:芦苇原浆、竹片原浆、桉木原浆、玉米秸秆原浆、蔗渣原浆。其中芦苇原浆和竹片原浆的抗张、环压和挺度分别为63.47和53.58 N·m/g、7.22和7.78 N·m/g、0.82和0.92 m N·m2/g,均较美废浆高,能够替代美废浆用于瓦楞原纸等包装用纸的抄造。蔗渣原浆成纸性能较差,但通过将其与长纤维浆料配抄也能达到抄造瓦楞原纸等包装用纸的基本要求。通过研究浆内添加木聚糖对桉木原浆纸页强度的影响,发现2-5%的木聚糖添加量使得桉木原浆的抗张、耐破、撕裂和耐折强度分别增加了16.17-20.42%、46.61-52.12%、12.22-14.48%、166.67-211.11%,纸页强度提升效果显着,验证了半纤维素对乙酸法生物质炼制原浆的成纸强度具有较大贡献的推断。据此向Y公司建议:适当调整生物质炼制工艺条件,从而使桉木原浆中多保留2-5%的半纤维素含量,可能会对桉木原浆的成纸强度性能有较大的提升。
二、木质纤维原料组分分离的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、木质纤维原料组分分离的研究（论文提纲范文）
（1）助水溶剂应用在生物质精炼领域的研究进展（论文提纲范文）
| 1 助水溶剂 |
| 2 在生物质精炼领域的应用 |
| 2.1 木质纤维原料组分分离 |
| 2.2 生物乙醇的制备 |
| 2.3 纳米纤维素的制备 |
| 2.4 纳米木质素的制备 |
| 2.5 其他高附加值产品的制备 |
| 3 结 语 |
（2）低共熔溶剂选择性溶解木质纤维原料的研究进展（论文提纲范文）
| 1 DES的类型及性质 |
| 2 DES预处理木质纤维原料研究进展 |
| 2.1 DES选择性溶解木质素 |
| 2.2 DES溶解半纤维素的研究进展 |
| 2.3 DES溶解纤维素的研究进展 |
| 3 展望 |
（3）微波辅助木质纤维生物质溶剂精炼及微波作用机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 前言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 生物质精炼 |
| 1.2.1 生物质精炼的概念 |
| 1.2.2 国内外生物质精炼发展现状 |
| 1.2.3 生物质精炼方法 |
| 1.3 微波加热在生物质利用技术中的应用 |
| 1.3.1 微波简介 |
| 1.3.2 微波加热在生物质转化中的利用现状 |
| 1.3.3 微波应用于生物质转化过程所面临的挑战 |
| 1.4 本课题研究内容 |
| 1.4.1 研究目标 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.4.3 技术路线 |
| 1.5 经费支持与项目来源 |
| 第二章 微波辅助生物质溶剂精炼条件探索研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.2.1 原料与试剂 |
| 2.2.2 实验设备 |
| 2.2.3 生物质组分分离方法 |
| 2.2.4 分析及表征方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 溶剂筛选 |
| 2.3.2 组分分离条件优化 |
| 2.3.3 分离产物表征 |
| 2.3.4 溶剂回收 |
| 2.3.5 竹材与杨木组分分离对比 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于甲醇/二氧六环体系的杨木精炼研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 原料与试剂 |
| 3.2.2 实验设备 |
| 3.2.3 组分分离及酶解方法 |
| 3.2.4 分析及表征方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 溶剂性质与组分分离效率的关系 |
| 3.3.2 微波/油浴组分分离对比 |
| 3.3.3 分离产物表征 |
| 3.3.4 粗纤维素酶解制备还原糖溶液 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 多相混合反应体系等效介电性质及其变化规律研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料和方法 |
| 4.2.1 原料与试剂 |
| 4.2.2 实验设备 |
| 4.2.3 介电性质测定方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 混合反应体系介电性质动态变化 |
| 4.3.2 主要组分对多相混合体系介电性质的影响 |
| 4.3.3 混合反应体系介电性质变化规律 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 中试规模微波辅助生物质精炼研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验原料 |
| 5.3 中试规模微波辅助生物质精炼系统 |
| 5.4 中试微波生物质组分分离系统及实验方法 |
| 5.4.1 中试微波生物质精炼装置工作流程 |
| 5.4.2 实验室规模组分分离方法 |
| 5.5 分离效率及产物表征 |
| 5.5.1 中试微波反应釜加热效率分析 |
| 5.5.2 产物分离效率分析 |
| 5.5.3 粗纤维素表征 |
| 5.5.4 木质素表征 |
| 5.5.5 半纤维素降解溶液表征 |
| 5.6 结果与讨论 |
| 5.6.1 中试微波反应釜加热效率 |
| 5.6.2 中试微波反应釜组分分离实验中的运行状态 |
| 5.6.3 分离产物表征 |
| 5.6.4 质量平衡 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 中试微波反应釜加热生物质精炼混合物仿真研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 模拟背景和思路 |
| 6.3 中试微波反应釜加热数学模型 |
| 6.3.1 假设条件 |
| 6.3.2 控制方程 |
| 6.3.3 边界条件 |
| 6.3.4 模型的数值求解 |
| 6.4 结果与讨论 |
| 6.4.1 中试微波反应釜腔体电场分布 |
| 6.4.2 物料中电场分布 |
| 6.4.3 微波功率反射 |
| 6.4.4 反应物流场变化 |
| 6.4.5 反应物温度场变化 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论和展望 |
| 7.1 本文主要结论 |
| 7.2 本文主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 参考文献 |
（4）凝结芽孢杆菌在杉木生物炼制中的应用及其抗逆机制的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 杉木剩余物研究现状 |
| 1.2.1 杉木木质纤维素的结构 |
| 1.2.2 杉木剩余物的利用现状 |
| 1.2.3 预处理 |
| 1.3 凝结芽孢杆菌生物炼制乳酸研究 |
| 1.3.1 凝结芽孢杆菌简介 |
| 1.3.2 凝结芽孢杆菌发酵特性 |
| 1.3.3 利用木质纤维素为原料发酵生产乳酸研究进展 |
| 1.4 木质纤维原料发酵中的抑制物脱毒 |
| 1.4.1 抑制物的种类和来源 |
| 1.4.2 木质纤维素抑制物消除策略与方法 |
| 1.4.3 微生物对木质纤维来源抑制物的抗逆机制 |
| 1.5 杉木生物炼制存在的问题 |
| 1.6 研究目的与研究内容 |
| 1.6.1 研究目的 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第二章 杉木各组分梯级拆分规律研究和联合预处理工艺建立 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.2.1 仪器与设备 |
| 2.2.2 原料与菌株 |
| 2.2.3 相关试剂 |
| 2.2.4 培养基 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 原料预处理方法 |
| 2.3.2 纤维素酶水解 |
| 2.3.3 酵母培养及乙醇发酵 |
| 2.4 分析方法 |
| 2.4.1 生物质化学成分分析 |
| 2.4.2 杉木物料性质分析 |
| 2.4.3 物料结构分析 |
| 2.4.4 可溶性单糖和乙醇定量分析 |
| 2.4.5 拟合分析 |
| 2.5 结果与讨论 |
| 2.5.1 稀硫酸预处理对杉木组分拆分的影响 |
| 2.5.2 亚氯酸钠预处理杉木组分拆分的影响 |
| 2.5.3 联合预处理法对物料各组分梯级拆分的影响 |
| 2.5.4 半纤维素脱除与木质素脱除的交互作用 |
| 2.5.5 不同预处理拆分效率和物料性能评估 |
| 2.5.6 杉木组分对酶解性能影响的评估 |
| 2.5.7 杉木酶解预测模型的建立 |
| 2.5.8 DSASCP预处理条件优化 |
| 2.5.9 预处理杉木物料酶解糖化发酵性能评估 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 凝结芽孢杆菌适应性驯化及一锅法发酵乳酸 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 仪器与设备 |
| 3.2.2 原料与菌株 |
| 3.2.3 相关试剂 |
| 3.2.4 培养基 |
| 3.3 实验方法 |
| 3.3.1 小麦秸秆稀酸预处理液的制备 |
| 3.3.2 适应性驯化实验 |
| 3.3.3 稀酸水解液发酵实验 |
| 3.3.4 同步糖化发酵产乳酸 |
| 3.3.5 纤维素酶水解实验 |
| 3.3.6 化学成分分析与检测 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 B.coagulans CC17适应性驯化 |
| 3.4.2 B.coagulans CC17A水解液发酵性能评估 |
| 3.4.3 CC17A原位脱毒耦合同步糖化发酵的“一锅法”设计策略 |
| 3.4.4 B.coagulans CC17A在小麦秸秆生物炼制中的优势分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 B.coagulans CC17A对稀酸预处理液的转录组响应和抗逆机制研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料与方法 |
| 4.2.1 仪器与设备 |
| 4.2.2 菌株和培养基 |
| 4.2.3 主要试剂和药品 |
| 4.3 实验方法 |
| 4.3.1 菌体活化及发酵液处理 |
| 4.3.2 RNA提取及纯化 |
| 4.3.3 RNA样品的质量检测 |
| 4.3.4 cDNA文库构建及检测 |
| 4.3.5 cDNA文库测序 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 B.coagulans CC17A的生长曲线 |
| 4.4.2 凝结芽孢杆菌RNA提取及鉴定 |
| 4.4.3 转录谱测序及测序数据评估 |
| 4.4.4 不同培养基条件下基因表达水平分析 |
| 4.4.5 水解液毒性与膜蛋白和物质转运系统 |
| 4.4.6 抑制物降解与生物氧化还原过程 |
| 4.4.7 预处理液中硫根离子的转化机制 |
| 4.4.8 预处理液中木质素降解物转化有关基因 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 Bacillus coagulans抗逆基因功能验证及其分子机理解析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 材料与方法 |
| 5.2.1 实验菌株及主要试剂 |
| 5.2.2 实验仪器 |
| 5.2.3 质粒及引物 |
| 5.2.4 培养基 |
| 5.3 实验方法 |
| 5.3.1 B.coagulans CC17A基因组提取及检测 |
| 5.3.2 B.coagulans DSM1感受态细胞制备与电转 |
| 5.3.3 B.coagulans DSM1过表达体系建立 |
| 5.3.4 目的基因的克隆与重组质粒构建 |
| 5.3.5 大肠杆菌及凝结芽孢杆菌重组菌的构建 |
| 5.3.6 重组凝结芽孢杆菌抗逆性评价 |
| 5.3.7 检测与分析方法 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 B.coagulans DSM1过表达体系启动子筛选 |
| 5.4.2 过表达重组凝结芽孢杆菌B. coagulans DSM1的构建 |
| 5.4.3 过表达重组凝结芽孢杆菌的抗逆性初筛 |
| 5.4.4 重组菌株DSM1-pNw33n-P43-RS25280的抗逆性 |
| 5.4.5 重组菌株DSM1-pNw33n-P43-RS25275的抗逆性 |
| 5.4.6 重组凝结芽孢杆菌真实水解液发酵 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 基于B.coagulans CC17A的杉木木屑生物精炼 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 材料与方法 |
| 6.2.1 仪器与设备 |
| 6.2.2 原料 |
| 6.2.3 相关试剂 |
| 6.2.4 培养基 |
| 6.3 实验方法 |
| 6.3.1 稀酸回用的杉木木屑二段预处理方法 |
| 6.3.2 半纤维素回用水解液发酵 |
| 6.3.3 同步糖化发酵 |
| 6.3.4 分批补料同步糖化发酵 |
| 6.3.5 氧化断裂木质素回收 |
| 6.3.6 木质素提取 |
| 6.4 分析方法 |
| 6.4.1 单糖及乳酸定量检测 |
| 6.4.2 水相溶剂分子量测定 |
| 6.4.3 有机溶剂法分子量测定 |
| 6.4.4 热重分析 |
| 6.4.5 二维核磁共振分析 |
| 6.4.6 Py-GC-MS分析 |
| 6.5 结果与讨论 |
| 6.5.1 杉木稀酸预处理回用工艺 |
| 6.5.2 杉木半纤维素组分的生物精炼 |
| 6.5.3 杉木中纤维素组分的生物精炼 |
| 6.5.4 杉木木屑生物炼制乳酸质量衡算 |
| 6.5.5 亚氯酸盐液中木质素的提取及性质表征 |
| 6.5.6 O-lignin的Py-GC-MS分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 特色与创新 |
| 7.3 展望 |
| 攻读学位期间发表的学术成果 |
| 学术论文 |
| 发明专利 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（5）吸附型灰分对麦草水热预处理影响机制的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 木质纤维原料化学组成与结构 |
| 1.2.1 纤维素 |
| 1.2.2 半纤维素 |
| 1.2.3 木质素 |
| 1.2.4 灰分 |
| 1.3 我国生物乙醇发展现状 |
| 1.4 原料预处理技术 |
| 1.4.1 生物预处理 |
| 1.4.2 物理预处理 |
| 1.4.3 化学预处理 |
| 1.4.3.1 酸法预处理 |
| 1.4.3.2 碱法预处理 |
| 1.4.3.3 有机溶剂预处理 |
| 1.4.3.4 水热法预处理 |
| 1.4.3.5 新型预处理方法 |
| 1.5 木质纤维素酶水解及其影响因素 |
| 1.5.1 纤维素结晶度 |
| 1.5.2 半纤维素的物理化学屏障 |
| 1.5.3 木质素对纤维素酶水解的影响 |
| 1.5.4 纤维素对纤维素酶的可及性 |
| 1.6 麦糠基于水热法预处理的生物化学加工转化瓶颈 |
| 1.6.1 麦糠 |
| 1.6.2 土壤缓冲作用 |
| 1.6.3 现有技术的不足与问题的难点 |
| 1.7 论文的主要研究内容 |
| 1.7.1 研究目的 |
| 1.7.2 研究内容 |
| 1.7.3 技术路线 |
| 第二章 吸附型灰分缓冲体系形成机理及其影响因素 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 主要仪器 |
| 2.1.2 相关试剂 |
| 2.1.3 原料 |
| 2.1.4 水热法预处理 |
| 2.1.5 纤维素酶水解 |
| 2.1.6 分析方法 |
| 2.2 结果与讨论 |
| 2.2.1 吸附型灰分浓度对麦草水热预处理的影响 |
| 2.2.2 麦草水热预处理弱酸性环境减弱对酶水解和纤维素可及性的影响 |
| 2.2.3 吸附型灰分组成对麦草水热预处理的影响及机理 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 吸附型灰分组分模型化合物对麦草水热预处理的影响 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 主要仪器 |
| 3.1.2 相关试剂 |
| 3.1.3 原料 |
| 3.1.4 水热法预处理 |
| 3.1.5 纤维素酶水解 |
| 3.1.6 电导率的测定 |
| 3.1.7 分析方法 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 吸附性灰分模型化合物对麦草自水解液性质的影响 |
| 3.2.2 吸附型灰分模型化合物对水热预处理麦草化学组成的影响 |
| 3.2.3 吸附型灰分模型化合物对水热预处理麦草纤维素酶水解性能和纤维素可及性的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 交换性金属盐消除麦糠水热预处理缓冲体系的研究 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 主要仪器 |
| 4.1.2 相关试剂 |
| 4.1.3 原料 |
| 4.1.4 麦糠水热预处理 |
| 4.1.5 纤维素酶水解 |
| 4.1.6 元素分析 |
| 4.1.7 分析方法 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 交换性金属盐对麦糠水热预处理的影响 |
| 4.2.2 交换性金属盐消除麦糠水热预处理缓冲体系的机制 |
| 4.2.3 麦糠制备生物质糖联产低聚木糖的物料衡算 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 过氧化氢消除麦糠水热预处理缓冲体系的研究 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 主要仪器 |
| 5.1.2 相关试剂 |
| 5.1.3 原料 |
| 5.1.4 水热预处理 |
| 5.1.5 纤维素酶水解 |
| 5.1.6 过氧化氢浓度的测定 |
| 5.1.7 紫外-可见光全波长扫描 |
| 5.1.8 分析方法 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.2.1 过氧化氢消除麦糠水热预处理缓冲体系的机理 |
| 5.2.2 过氧化氢对麦糠水热预处理的影响 |
| 5.2.3 基于添加过氧化氢的麦糠制备生物质糖联产低聚木糖的物料衡算 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 论文的结论与创新 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 特色与创新 |
| 6.3 课题展望 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 参考文献 |
（6）基于有机酸预处理的小麦秸秆聚糖组分水解技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 前言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 立题依据 |
| 第二章 文献综述 |
| 2.1 小麦秸秆概述 |
| 2.2 小麦秸秆的表皮蜡 |
| 2.3 蜡质脱除技术 |
| 2.3.1 有机溶剂提取法 |
| 2.3.2 超临界二氧化碳萃取法 |
| 2.3.3 碱法脱蜡 |
| 2.3.4 生物酶法脱蜡 |
| 2.4 半纤维素的转化 |
| 2.4.1 小麦秸秆半纤维素的结构 |
| 2.4.2 低聚木糖的制备方法对比 |
| 2.4.3 常用有机酸 |
| 2.4.4 有机酸的分离和回收 |
| 2.5 纤维素的转化 |
| 2.5.1 酸水解法 |
| 2.5.2 水热液化处理法 |
| 2.5.3 纤维素酶水解法 |
| 2.6 研究目的和技术路线 |
| 第三章 基于醋酸预处理的小麦秸秆聚糖组分水解技术研究 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 原料 |
| 3.1.2 试剂 |
| 3.1.3 实验仪器 |
| 3.1.4 醋酸酸解小麦秸秆制备低聚木糖 |
| 3.1.5 醋酸酸解小麦秸秆制备低聚木糖的正交试验 |
| 3.1.6 酶水解 |
| 3.1.7 醋酸预处理联合酶水解技术的中试试验 |
| 3.1.8 醋酸根的原位化学固定技术 |
| 3.1.9 喷雾干燥 |
| 3.1.10 分析方法 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 醋酸预处理小麦秸秆制备低聚木糖的工艺优化 |
| 3.2.2 小麦秸秆聚糖的酸水解动力学 |
| 3.2.3 醋酸预处理小麦秸秆纤维素的酶水解性能 |
| 3.2.4 醋酸根的原位化学固定技术研究 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 有机溶剂抽提辅助醋酸预处理小麦秸秆技术研究 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 原料 |
| 4.1.2 试剂 |
| 4.1.3 实验仪器 |
| 4.1.4 有机溶剂抽提 |
| 4.1.5 醋酸预处理技术 |
| 4.1.6 抽提物的返添加 |
| 4.1.7 酶水解 |
| 4.1.8 分析方法 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 抽提对醋酸预处理小麦秸秆制备低聚木糖的影响 |
| 4.2.2 抽提对醋酸预处理小麦秸秆纤维素酶水解的影响 |
| 4.2.3 抽提对不同木质纤维原料醋酸预处理效果的影响 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 小麦秸秆两步醋酸预处理技术的研究 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 原料 |
| 5.1.2 试剂 |
| 5.1.3 实验仪器 |
| 5.1.4 木聚糖粉末的醋酸预处理技术 |
| 5.1.5 均匀设计试验法 |
| 5.1.6 木质纤维原料的两步醋酸预处理技术 |
| 5.1.7 酶水解 |
| 5.1.8 分析方法 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.2.1 木聚糖醋酸催化水解的反应模型研究 |
| 5.2.2 两步醋酸预处理对小麦秸秆制备低聚木糖的影响 |
| 5.2.3 两步醋酸预处理对小麦秸秆纤维素酶水解的影响 |
| 5.2.4 两步醋酸预处理对不同木质纤维原料的应用效果 |
| 5.3 小结 |
| 第六章 基于木糖酸预处理的小麦秸秆聚糖组分水解技术研究 |
| 6.1 材料与方法 |
| 6.1.1 原料 |
| 6.1.2 试剂 |
| 6.1.3 实验仪器 |
| 6.1.4 木糖酸预处理技术 |
| 6.1.5 均匀设计试验方法 |
| 6.1.6 酶水解 |
| 6.1.7 分析方法 |
| 6.2 结果与讨论 |
| 6.2.1 木糖酸预处理的小麦秸秆制备低聚木糖的工艺优化 |
| 6.2.2 小麦秸秆木聚糖酸水解动力学 |
| 6.2.3 木糖酸预处理后小麦秸秆纤维素的酶水解性能 |
| 6.2.4 木糖酸预处理技术对不同木质纤维原料的应用效果 |
| 6.3 小结 |
| 第七章 结论 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 特色与创新 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 参考文献 |
（7）玉米秸秆组分分离与分级转化利用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 植物纤维原料概况 |
| 1.2.1 植物纤维原料分类 |
| 1.2.2 植物纤维原料组成 |
| 1.2.3 植物纤维原料的利用 |
| 1.3 植物纤维原料分离技术 |
| 1.3.1 植物纤维原料单一组分分离 |
| 1.3.1.1 纤维素的分离 |
| 1.3.1.2 半纤维素的分离 |
| 1.3.1.3 木质素的分离 |
| 1.3.2 植物纤维原料一体化分离技术 |
| 1.4 植物纤维原料预处理技术 |
| 1.4.1 物理法预处理 |
| 1.4.2 热法预处理 |
| 1.4.3 化学法预处理 |
| 1.4.4 生物法预处理 |
| 1.5 植物纤维原料组分的转化与利用 |
| 1.5.1 纤维素的转化与利用 |
| 1.5.2 半纤维素的转化与利用 |
| 1.5.3 木质素的转化与利用 |
| 1.6 论文选题目的、意义及研究内容 |
| 1.6.1 本论文选题目的和意义 |
| 1.6.2 本论文的主要研究内容 |
| 第二章 亚临界CO_2辅助自水解实现生物质全组分的分步分离和利用 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料和方法 |
| 2.2.1 材料与仪器 |
| 2.2.1.1 实验试剂 |
| 2.2.1.2 实验原料 |
| 2.2.1.3 实验仪器 |
| 2.2.2 实验方法 |
| 2.2.2.1 玉米秸秆的亚临界CO_2辅助自水解 |
| 2.2.2.2 亚临界CO_2辅助自水解处理液中寡聚糖总量的测定 |
| 2.2.2.3 亚临界CO_2辅助自水解残渣的酶解糖化 |
| 2.2.3 分析方法 |
| 2.2.3.1 离子色谱测定单糖含量 |
| 2.2.3.2 高效液相色谱(HPLC)测定寡聚糖等降解产物含量 |
| 2.2.3.3 亚临界CO_2辅助自水解处理液中碳水化合物结构的表征 |
| 2.2.3.4 玉米秸秆原料、亚临界CO_2辅助自水解残渣及其酶解残渣的表征 |
| 2.2.3.4.1 组分分析 |
| 2.2.3.4.2 结晶度分析 |
| 2.2.3.4.3 红外分析 |
| 2.2.3.4.4 扫描电镜分析 |
| 2.2.3.4.5 热重分析 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 亚临界CO_2辅助自水解处理液组成分析 |
| 2.3.2 亚临界CO_2辅助自水解处理残渣组成分析 |
| 2.3.3 玉米秸秆亚临界CO_2辅助自水解后残渣的酶解利用 |
| 2.3.4 处理液中寡聚糖、玉米秸秆原料、处理后残渣及酶解残渣的表征 |
| 2.3.4.1 寡聚糖结构分析 |
| 2.3.4.2 结晶度分析 |
| 2.3.4.3 红外分析 |
| 2.3.4.4 扫描电镜分析 |
| 2.3.4.5 热重分析 |
| 2.3.4.6 最优条件下的物料平衡计算 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 乳酸协同低共熔溶剂处理实现生物质全组分的分步分离和利用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料和方法 |
| 3.2.1 材料与仪器 |
| 3.2.1.1 实验试剂 |
| 3.2.1.2 实验原料 |
| 3.2.1.3 实验仪器 |
| 3.2.2 实验方法 |
| 3.2.2.1 单一乳酸处理 |
| 3.2.2.2 制备低共熔溶剂及其协同处理 |
| 3.2.2.3 单一乳酸处理液中寡聚糖总量的测定 |
| 3.2.2.4 乳酸及低共熔溶剂协同处理后残渣的酶解糖化 |
| 3.2.3 分析方法 |
| 3.2.3.1 离子色谱测定单糖含量 |
| 3.2.3.2 高效液相色谱(HPLC)测定寡聚糖等降解产物含量 |
| 3.2.3.3 玉米秸秆原料、乳酸及低共熔溶剂协同处理残渣及酶解残渣的表征 |
| 3.2.3.3.1 组分分析 |
| 3.2.3.3.2 结晶度分析 |
| 3.2.3.3.3 红外分析 |
| 3.2.3.3.4 扫描电镜分析 |
| 3.2.3.3.5 热重分析 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 单一乳酸处理残渣组成分析 |
| 3.3.2 单一乳酸处理的处理液组成分析 |
| 3.3.3 低共熔溶剂协同处理 |
| 3.3.4 单一乳酸处理后残渣的酶解利用 |
| 3.3.5 低共熔溶剂协同处理后固体残渣的酶解利用 |
| 3.3.6 玉米秸秆原料、单一及协同处理后残渣及酶解残渣的表征 |
| 3.3.6.1 结晶度分析 |
| 3.3.6.2 红外分析 |
| 3.3.6.3 扫描电镜分析 |
| 3.3.6.4 热重分析 |
| 3.3.6.5 最优条件下的物料平衡计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 可发酵葡萄糖高附加值利用制备功能性葡寡糖的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料和方法 |
| 4.2.1 材料与仪器 |
| 4.2.1.1 实验试剂 |
| 4.2.1.2 实验原料 |
| 4.2.1.3 实验仪器 |
| 4.2.2 实验方法 |
| 4.2.3 分析方法 |
| 4.2.3.1 葡寡糖制备最优工艺的探索 |
| 4.2.3.2 葡寡糖前驱体中副产物的追踪 |
| 4.2.3.3 葡寡糖前驱体中葡寡糖组成和结构的表征 |
| 4.2.3.3.1 组成分析 |
| 4.2.3.3.2 分子量及其分布分析 |
| 4.2.3.3.3 红外分析 |
| 4.2.3.3.4 超高压液相色谱-高分辨质谱分析 |
| 4.2.3.3.5 基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱分析 |
| 4.2.3.3.6 核磁分析 |
| 4.2.3.3.7 热重分析 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 “一步法”快速热转化制备葡寡糖的最佳工艺探索 |
| 4.3.1.1 反应时间和反应温度对葡寡糖制备的影响 |
| 4.3.1.2 骤冷方式对葡寡糖制备的影响 |
| 4.3.2 葡寡糖前驱体中副产物的跟踪 |
| 4.3.2.1 不同反应阶段副产物的跟踪 |
| 4.3.2.2 骤冷方式对葡寡糖制备过程中主要副产物的影响 |
| 4.3.2.3 葡寡糖前驱体中未知副产物的推断 |
| 4.3.3 最优条件下葡寡糖前驱体的组成和结构的表征 |
| 4.3.3.1 葡寡糖前驱体的组成分析 |
| 4.3.3.2 葡寡糖前驱体的分子量分布分析 |
| 4.3.3.3 葡寡糖前驱体的红外分析 |
| 4.3.3.4 葡寡糖前驱体的核磁分析 |
| 4.3.3.5 葡寡糖前驱体的热重分析 |
| 4.3.4 快速热转化体系中可发酵葡萄糖转化为葡寡糖的主要路径 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 可发酵木糖高附加值利用制备功能性木寡糖的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 材料和方法 |
| 5.2.1 材料与仪器 |
| 5.2.1.1 实验试剂 |
| 5.2.1.2 实验原料 |
| 5.2.1.3 实验仪器 |
| 5.2.2 实验方法 |
| 5.2.3 分析方法 |
| 5.2.3.1 木寡糖制备最优工艺的探索 |
| 5.2.3.2 木寡糖前驱体中副产物的追踪 |
| 5.2.3.3 木寡糖前驱体中木寡糖组成和结构的表征 |
| 5.2.3.3.1 组成分析 |
| 5.2.3.3.2 分子量及其分布分析 |
| 5.2.3.3.3 红外分析 |
| 5.2.3.3.4 超高压液相色谱-高分辨质谱分析 |
| 5.2.3.3.5 基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱分析 |
| 5.2.3.3.6 核磁分析 |
| 5.2.3.3.7 热重分析 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 “一步法”快速热转化制备木寡糖的最佳工艺探索 |
| 5.3.1.1 反应时间和反应温度对木寡糖制备的影响 |
| 5.3.1.2 骤冷方式对木寡糖制备的影响 |
| 5.3.2 木寡糖前驱体中副产物的跟踪 |
| 5.3.2.1 不同反应阶段副产物的跟踪 |
| 5.3.2.2 骤冷方式对木寡糖制备过程中主要副产物的影响 |
| 5.3.2.3 木寡糖前驱体中未知副产物的推断 |
| 5.3.3 最优条件下木寡糖前驱体的组成和结构的表征 |
| 5.3.3.1 木寡糖前驱体的组成分析 |
| 5.3.3.2 木寡糖前驱体的分子量分布分析 |
| 5.3.3.3 木寡糖前驱体的红外分析 |
| 5.3.3.4 木寡糖前驱体的核磁分析 |
| 5.3.3.5 木寡糖前驱体的热重分析 |
| 5.3.4 快速热转化体系中可发酵木糖转化为木寡糖的主要路径 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 酶解木质素和溶剂抽提木质素的对比和热解特性的研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 材料和方法 |
| 6.2.1 材料与仪器 |
| 6.2.1.1 实验试剂 |
| 6.2.1.2 实验原料 |
| 6.2.1.3 实验仪器 |
| 6.2.2 实验方法 |
| 6.2.2.1 低共熔溶剂抽提木质素的制备 |
| 6.2.2.2 几种新型绿色工艺酶水解木质素的制备 |
| 6.2.3 分析方法 |
| 6.2.3.1 木质素的化学成分和元素分析 |
| 6.2.3.2 木质素的分子量分布分析 |
| 6.2.3.3 木质素的红外分析 |
| 6.2.3.4 木质素的31P-NMR分析 |
| 6.2.3.5 木质素的1H,2D-HSQC NMR分析 |
| 6.2.3.6 木质素的热重分析 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 酶水解木质素和低共熔溶剂抽提木质素的得率和纯度对比 |
| 6.3.2 酶水解木质素和低共熔溶剂抽提木质素的化学成分对比 |
| 6.3.3 酶水解木质素和低共熔溶剂抽提木质素的元素分析对比 |
| 6.3.4 酶水解木质素和低共熔溶剂抽提木质素的分子量分布分析对比 |
| 6.3.5 酶水解木质素和低共熔溶剂抽提木质素的结构分析 |
| 6.3.5.1 红外分析对比 |
| 6.3.5.2 ~(31)PNMR对比 |
| 6.3.5.3 ~1HNMR对比 |
| 6.3.5.4 2D HSQC NMR对比 |
| 6.3.6 酶水解木质素和低共熔溶剂抽提木质素的热失重分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（8）低共熔溶剂高效解构木质纤维及其组分的利用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 木材细胞壁的组分构效关系及其解构 |
| 1.2.1 木材细胞壁组分构效关系 |
| 1.2.2 木材细胞壁解构常用的方法 |
| 1.3 低共熔溶剂解构木质纤维的研究进展 |
| 1.3.1 低共熔溶剂的概述 |
| 1.3.2 低共熔溶剂解构木质纤维 |
| 1.4 低共熔溶剂处理木质纤维组分 |
| 1.4.1 低共熔溶剂开纤化纤维素 |
| 1.4.2 低共熔溶剂改性木质素 |
| 1.4.3 低共熔溶剂催化转化多糖碳水化合物 |
| 1.5 本文的选题思路、研究内容与创新点 |
| 1.5.1 选题思路 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 1.5.3 主要创新点 |
| 2 不同低共熔溶剂体系对解构木质纤维效率的影响 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原材料与药品 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.2.3 不同低共熔溶剂体系的合成 |
| 2.2.4 密度泛函理论分析低共熔溶剂分子间的相互作用 |
| 2.2.5 溶剂化显色参数分析低共熔溶剂性质 |
| 2.2.6 低共熔溶剂分离木质素 |
| 2.2.7 木质纤维组分含量的测定 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 低共熔溶剂的合成及状态 |
| 2.3.2 低共熔溶剂分子的优化构型 |
| 2.3.3 低共熔溶剂的静电势 |
| 2.3.4 低共熔溶剂的能带隙 |
| 2.3.5 低共熔溶剂的氢键强度 |
| 2.3.6 低共熔溶剂的供氢和受氢能力 |
| 2.3.7 不同低共熔溶剂解构木质纤维 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 设计新型三组分低共熔溶剂以高效分离木质素 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 材料及化学试剂 |
| 3.2.2 实验设备 |
| 3.2.3 三组分低共熔溶剂的合成方法 |
| 3.2.4 三组分低共熔溶剂对木质纤维的预处理 |
| 3.2.5 提取磨木木质素的方法 |
| 3.2.6 表征与方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 木质素的醚键解离能及氢键强度 |
| 3.3.2 低共熔溶剂组分的选择 |
| 3.3.3 低共熔溶剂的配比 |
| 3.3.4 三组分低共熔溶剂的化学官能团 |
| 3.3.5 三组分低共熔溶剂的氢键酸性和氢键接受能力 |
| 3.3.6 三组分低共熔溶剂相互作用机理 |
| 3.3.7 三组分低共熔溶剂分离木质素的效率 |
| 3.3.8 三组分低共熔溶剂竞争木质素的氢键 |
| 3.3.9 三组分低共熔溶剂打破木质素的化学键 |
| 3.3.10 三组分低共熔溶剂分离木质素的机理 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 设计水合金属氯化盐低共熔溶剂解构木质纤维 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 材料与试剂 |
| 4.2.2 合成水合金属氯化盐低共熔溶剂 |
| 4.2.3 分离木质素并同步获得碳量子点 |
| 4.2.4 转化纤维素碳水化合物制备碳材料 |
| 4.2.5 表征与方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 水合金属氯化盐低共熔溶剂的性质 |
| 4.3.2 水合金属氯化盐低共熔溶剂解构木质纤维 |
| 4.3.3 同步制备碳量子点 |
| 4.3.4 水合金属氯化盐低共熔溶剂转化纤维素碳水化合物为碳球 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 低共熔溶剂原位去除木质素制备光管理的新型木材 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 材料与试剂 |
| 5.2.2 实验设备 |
| 5.2.3 酸性低共熔溶剂去除木质素 |
| 5.2.4 透明木材的制备 |
| 5.2.5 表征与方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 去木质素木材的化学及形态结构特点 |
| 5.3.2 透明木材的性能特点 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 低共熔溶剂解聚木质组分重组制备新型高分子膜材料 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 材料与试剂 |
| 6.2.2 实验设备 |
| 6.2.3 氯化胆碱/草酸低共熔溶剂解构木质纤维 |
| 6.2.4 解构纤维素和木质素组分的重组 |
| 6.2.5 木质纤维膜的制备 |
| 6.2.6 表征与方法 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 木质纤维膜的结构特点 |
| 6.3.2 木质纤维膜的化学组分特性 |
| 6.3.3 木质纤维膜的力学特性 |
| 6.3.4 木质纤维膜的水稳定性 |
| 6.3.5 木质纤维膜的可降解特性 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 东北林业大学傅士学位论文修改情况确认表 |
（9）速生生物质半纤维素及木质素组分转化为化学品研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 木质纤维生物质概述 |
| 1.3 工业木质素分离 |
| 1.3.1 硫酸盐木质素 |
| 1.3.2 木质素磺酸盐 |
| 1.3.3 碱木质素 |
| 1.3.4 有机溶剂木质素 |
| 1.3.5 其它木质素分离法 |
| 1.4 木质素改性及其应用 |
| 1.4.1 木质素改性 |
| 1.4.2 木质素基吸附材料 |
| 1.5 木质素的催化降解 |
| 1.5.1 木质纤维原料中木质素的催化降解 |
| 1.5.2 木质纤维素全组分的催化降解 |
| 1.6 预水解液组分分离及其应用 |
| 1.6.1 预水解液组分分离 |
| 1.6.2 预水解液应用 |
| 1.7 选题的目的、意义及研究内容 |
| 2 水热耦合碱乙醇处理小麦秸秆中半纤维素转化及木质素结构研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验原料和方法 |
| 2.2.1 原料 |
| 2.2.2 水热预处理和木质素的分离 |
| 2.2.3 水热液体中产物测定 |
| 2.2.4 固体残渣的测定 |
| 2.2.5 分离木质素的测定 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 水热液体中产物分析 |
| 2.3.2 水热-碱乙醇协同处理对纤维素酶解效率的影响 |
| 2.3.3 分离木质素分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 杨木预水解液酸解和酶解法分离及制备低聚木糖和单糖 |
| 3.1 水热酸水解法用于预水解液中木质素和木糖的分离 |
| 3.1.1 引言 |
| 3.1.2 实验原料和方法 |
| 3.1.3 结果与讨论 |
| 3.1.4 小结 |
| 3.2 酸解和酶解法用于预水解液制备低聚木糖和单糖 |
| 3.2.1 引言 |
| 3.2.2 实验原料和方法 |
| 3.2.3 结果与讨论 |
| 3.2.4 小结 |
| 4 Pd/C和 FeCl_3分级催化桉木各组分分离及转化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验原料和方法 |
| 4.2.1 实验原料 |
| 4.2.2 催化降解过程 |
| 4.2.3 木质素降解产物分析以及表征 |
| 4.2.4 碳水化合物组分分析以及表征 |
| 4.2.5 碳水化合物转化为乙酰丙酸、糠醛和5-羟甲基糠醛 |
| 4.2.6 乙酰丙酸、糠醛和5-羟甲基糠醛的检测 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 木质素催化转化为酚类单体 |
| 4.3.2 碳水化合物催化转化为乙酰丙酸、糠醛和5-羟甲基糠醛 |
| 4.3.3 物料平衡分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 玉米芯碱木质素基阳离子交换树脂对Pb(II)的吸附性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验原料和方法 |
| 5.2.1 实验原料 |
| 5.2.2 木质素的酚化和磺化 |
| 5.2.3 木质素基离子交换树脂的制备 |
| 5.2.4 分析方法 |
| 5.2.5 吸附实验 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 一锅法制备木质素基离子交换树脂 |
| 5.3.2 木质素的酚化和磺化 |
| 5.3.3 木质素基离子交换树脂的元素分析 |
| 5.3.4 木质素基离子交换树脂的性能分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 论文创新点 |
| 6.3 对今后研究工作的建议 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
| 导师简介 |
| 获得成果目录清单 |
| 致谢 |
（10）基于生物质精炼的氧弱碱盐清洁分离工艺及乙酸法原浆造纸特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.1.1 生物质的定义 |
| 1.1.2 木质纤维素生物质 |
| 1.1.3 生物质精炼的概念 |
| 1.2 木质纤维素生物质分离的目的及意义 |
| 1.3 木质纤维素生物质预处理分离方法 |
| 1.3.1 物理法 |
| 1.3.2 化学法 |
| 1.3.3 物理-化学法 |
| 1.3.4 生物法 |
| 1.4 弱碱盐法预处理 |
| 1.5 生物质精炼产业与制浆造纸产业的结合发展 |
| 1.5.1 我国生物质精炼产业仍处于初级发展阶段 |
| 1.5.2 我国制浆造纸产业的废纸原料短缺问题 |
| 1.5.3 生物质精炼产业与制浆造纸产业的结合是双赢发展的有效途径 |
| 1.6 生物质精炼过程产品—“原浆”与造纸用浆的兼容性 |
| 1.7 研究目的、意义和内容 |
| 1.7.1 研究目的和意义 |
| 1.7.2 本论文的构架和主要研究内容 |
| 第二章 蒸汽爆破协同氧弱碱盐处理对毛竹组分的清洁分离 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原料及药品 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.2.3 实验方法 |
| 2.3 测试方法与性能表征 |
| 2.3.1 化学组分含量的测定 |
| 2.3.2 扫描电子显微镜分析(SEM) |
| 2.3.3 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.3.4 红外光谱分析(FTIR) |
| 2.3.5 比表面积分析 |
| 2.3.6 废液中BOD5和COD含量的测定 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 毛竹原料的化学组分分析 |
| 2.4.2 蒸汽爆破协同氧弱碱盐处理对毛竹化学组分的影响 |
| 2.4.3 蒸汽爆破协同氧弱碱盐处理对毛竹理化特性的影响 |
| 2.4.4 蒸汽爆破协同氧弱碱盐处理对纤维形貌及比表面积的影响 |
| 2.4.5 富纤维素组分作为制备乙酰丙酸原料的潜在价值评估 |
| 2.4.6 氧弱碱盐蒸煮废液的污染负荷分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 乙酸法生物质炼制原浆的特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料 |
| 3.2.2 实验药品 |
| 3.2.3 实验仪器 |
| 3.2.4 实验方法 |
| 3.3 测试方法与性能表征 |
| 3.3.1 化学组分含量的测定 |
| 3.3.2 X光电子能谱分析(XPS) |
| 3.3.3 原子力显微镜分析(AFM) |
| 3.3.4 扫描电子显微镜分析(SEM) |
| 3.3.5 纤维形态分析 |
| 3.3.6 浆料打浆度的测定 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 原浆化学组分分析 |
| 3.4.2 XPS对原浆纤维表面化学特性分析 |
| 3.4.3 原子力显微镜(AFM)对纤维表面分析 |
| 3.4.4 纤维形貌分析 |
| 3.4.5 纤维形态分析 |
| 3.4.6 纤维强度性能分析 |
| 3.4.7 打浆性能分析 |
| 3.4.8 打浆度对原浆纤维形态的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 乙酸法生物质炼制原浆的成纸特性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.2.3 实验方法 |
| 4.3 测试方法与性能表征 |
| 4.3.1 纤维形态分析 |
| 4.3.2 Zata电位的测定 |
| 4.3.3 纸页物理强度的测定 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 五种原浆的成纸性能分析 |
| 4.4.2 蔗渣原浆的成纸强度性能优化 |
| 4.4.3 半纤维素含量对成纸强度性能的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 创新点 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
四、木质纤维原料组分分离的研究（论文参考文献）
- [1]助水溶剂应用在生物质精炼领域的研究进展[J]. 尹崇鑫,王敏,程金兰,卞辉洋,吴伟兵,戴红旗. 林产化学与工业, 2021(03)
- [2]低共熔溶剂选择性溶解木质纤维原料的研究进展[J]. 汪心娉,余璟,朱瑞琦,倪柳芳,林嫦妹,马晓娟. 中国造纸学报, 2021(02)
- [3]微波辅助木质纤维生物质溶剂精炼及微波作用机理研究[D]. 张永健. 南京林业大学, 2021
- [4]凝结芽孢杆菌在杉木生物炼制中的应用及其抗逆机制的研究[D]. 欧阳水平. 南京林业大学, 2021
- [5]吸附型灰分对麦草水热预处理影响机制的研究[D]. 武新星. 南京林业大学, 2021(02)
- [6]基于有机酸预处理的小麦秸秆聚糖组分水解技术研究[D]. 郭健铭. 南京林业大学, 2021
- [7]玉米秸秆组分分离与分级转化利用研究[D]. 刘霄. 华南理工大学, 2020
- [8]低共熔溶剂高效解构木质纤维及其组分的利用[D]. 夏芹芹. 东北林业大学, 2020
- [9]速生生物质半纤维素及木质素组分转化为化学品研究[D]. 陈雪. 北京林业大学, 2020(01)
- [10]基于生物质精炼的氧弱碱盐清洁分离工艺及乙酸法原浆造纸特性研究[D]. 鲁红霞. 华南理工大学, 2020(02)