汽爆玉米秸秆制备羧甲基纤维素及其组分分离
文献类型：学位论文
| 作者 | 杨叶 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2009-05-25 |
| 授予单位 | 中国科学院过程工程研究所 |
| 授予地点 | 过程工程研究所 |
| 导师 | 陈洪章 |
| 关键词 | 羧甲基化 秸秆 组分分离 羧甲基纤维素 酶解速率 蒸汽爆破 |
| 其他题名 | Preparation of Carboxymethyl Cellulose from Steam Exploded Maize Straw and Its Fractionation |
| 学位专业 | 生物化工 |
| 中文摘要 | 预处理是实现秸秆高值化利用的关键。本论文对整株秸秆进行羧甲基化处理，实现秸秆组分分离，得到高附加值的羧甲基化产品，并研究了羧甲基化秸秆的酶解机理，为实现秸秆资源的高值化利用探索了新途径。 玉米秸秆在蒸汽爆破处理后反应性能增强，再结合羧甲基化反应对玉米秸秆进行了组合预处理，通过羧甲基化产物的性质不同使组分得以分离，并制备得到了高附加值的羧甲基纤维素（Carboxymethyl Cellulose，CMC）。实验确定了整株秸秆的最优羧甲基化反应条件为：颗粒度大小80目，液固比（mL/g）18：1，氢氧化钠：氯乙酸钠的摩尔比为4：3，H2O/底物（V/m，mL/g）为1：2，75℃反应2小时。进一步对羧甲基化产物进行溶剂分离，结果表明，从碱溶物中可分离得到DS（Degree of Substitution，DS）达0.91的CMC，质量分数为总质量的40.70%，从碱不溶物中可用醇抽提分离得到22.63%（wt.%）的木质素组分。所制备得到的CMC具有低粘的性质，并利用SEM、FTIR和1H-NMR进行了表征。 对不同纤维素底物、不同纤维素醚类进行了酶解测定，发现木质素与半纤维素对纤维素的物理包裹作用、纤维素自身的化学结构都制约了纤维素的酶解。CMC是最易被酶解的一种纤维素醚，而其酶解速率受聚合度（Degree of Polymerization ，DP）和DS的影响，其中DS占主要作用，且DS在0.7左右的CMC能够获得最高的酶解初速率，Vi可达6.611umol/ml/min，为原秸秆酶解速率的12.26倍。通过SEM与XRD对经组合预处理后的玉米秸秆进行了形貌与结构分析，发现秸秆纤维素结构破裂、结晶度下降是促进其酶解速率提高的重要原因。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-09-16 |
| 页码 | 83 |
| 源URL | [http://ir.ipe.ac.cn/handle/122111/1297]  |
| 专题 | 过程工程研究所_研究所（批量导入） |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 杨叶. 汽爆玉米秸秆制备羧甲基纤维素及其组分分离[D]. 过程工程研究所. 中国科学院过程工程研究所. 2009. |
入库方式： OAI收割
来源：过程工程研究所
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