離子液體預(yù)處理玉米秸稈及纖維素酶水解研究.pdf

1、玉米秸稈是一種來(lái)源廣泛、廉價(jià)的可再生資源。在我國(guó)大多數(shù)地區(qū)一般做焚燒處理，造成資源的極大浪費(fèi)。玉米秸稈中含有大約20％的木聚糖半纖維素和40％的纖維素，因此研究對(duì)玉米秸稈纖維素預(yù)處理技術(shù)產(chǎn)生還原糖，進(jìn)一步發(fā)酵生產(chǎn)燃料乙醇，對(duì)開(kāi)發(fā)新能源和保護(hù)環(huán)境具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。 三種離子液體通過(guò)一步季銨化反應(yīng)合成出來(lái)，這種烷基化反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)是：鹵代烴價(jià)格便宜；取代反應(yīng)可以在完全反應(yīng)后很容易被除去；而且形成的鹵代鹽其陰離子很容易被其它陰離子取

2、代，生成新型離子液體。合成出的離子液體有：1-烯丙基-3-甲基咪唑氯（[AMIM]CI）、1-芐基-3-甲基咪唑氯（[BZMIM]CI）和1-乙基-3甲基咪唑磷酸二乙脂（[C2MIM][（Et0）2PO2]），并由核磁共振進(jìn)行檢測(cè)。使用顯微鏡觀察濾紙纖維素在以上三種離子液體中溶解情況，發(fā)現(xiàn)[AMIM]CI在對(duì)纖維素溶解溫度、時(shí)間等方面性能最優(yōu)。 由于木質(zhì)纖維素原料成分復(fù)雜，本身具有很高的結(jié)晶度和聚合度，影響了纖維素酶有效地將纖維

3、素水解成可利用的還原糖。離子液體作為不揮發(fā)綠色有機(jī)溶劑，具有溶解纖維素和其它有機(jī)化合物的良好性能。由于離子液體的蒸汽壓極低，相對(duì)于其它有機(jī)溶劑來(lái)說(shuō)，其無(wú)毒、不揮發(fā)性相對(duì)環(huán)境友好。本課題用[AMIM]CI預(yù)處理玉米秸稈，玉米秸稈能夠快速溶解在[AMIM]CI中，對(duì)玉米秸稈在[AMIM]CI中溶解前后的紅外光譜分析發(fā)現(xiàn)，[AMIM]CI能迅速進(jìn)入玉米秸稈中纖維素結(jié)晶區(qū)，纖維素不發(fā)生衍生化。 經(jīng)過(guò)離子液體[AMIM]CI在85℃下4h