纖維素經(jīng)離子液體預處理制備燃料乙醇工藝研究.pdf

1、以木質纖維素為原料發(fā)酵生產(chǎn)乙醇是石油替代資源的重要組成部分，具有發(fā)展經(jīng)濟和保護環(huán)境的雙重意義。但木質纖維素內(nèi)部高度致密的結晶結構嚴重阻礙了其酶解糖化，原料預處理成為纖維素資源化利用的關鍵。傳統(tǒng)的預處理方法有物理法、化學法和生物法等，但都存在一定的弊端，如物理法能耗高、設備投資大，化學法容易腐蝕設備、污染環(huán)境，生物方法效率低等。
　　 離子液體作為一種結構和性能可調的“綠色”溶劑，具有很強穩(wěn)定性和良好的溶解能力，可以直接溶解纖維素

2、。本文利用離子液體對纖維素預處理，進行酶解和乙醇發(fā)酵過程研究。
　　 本文合成了1-烯丙基-3-甲基咪唑甲酸鹽([AMIM][COOH])和1-丁基-3-甲基咪唑氯酸鹽([BMIM]Cl)兩種離子液體；探討了微晶纖維素在不同條件下(如外場、溫度、時間以及反溶劑等)，經(jīng)離子液體預處理前后的酶解速率變化。研究發(fā)現(xiàn)隨預處理溫度的升高，纖維素的糖化速率呈現(xiàn)先增大后下降的趨勢，90℃為最佳溫度，過高溫度會使纖維素分子間有部分團聚的現(xiàn)象，增

3、加預處理時間和采用乙醇作為反溶劑，均可促進纖維素酶解糖化速率；纖維素在最佳條件下(90℃，2h，乙醇作為反溶劑)經(jīng)[AMIM][COOH]和[BMIM]Cl預處理，酶解速率分別提高24.94[％]和45.48[％]。
　　 通過用掃描電子電鏡(SEM)和傅立葉變換紅外光譜(FTIR)分析纖維素預處理前后的微觀形貌變化，探討了纖維素在離子液體中的溶解機理。研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)離子液體處理的纖維素并未發(fā)生衍生化現(xiàn)象，是個物理作用過程，溶解遵