Title of Paper:超临界二氧化碳偶合超声预处理强化玉米秸秆酶水解

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Date of Publication:2014-05-01

Journal:催化学报

Included Journals:CPCI-S、PKU、ISTIC、CSCD、SCIE、EI、Scopus

Volume:35

Issue:5

Page Number:763-769

ISSN No.:0253-9837

Key Words:木质纤维素;预处理;超临界CO2;超声场;酶水解

Abstract:提出了一个木质纤维素生物质预处理的全绿色加工过程.以玉米秸秆和玉米芯为原料,以超临界CO2和超声偶合法对木质纤维素进行预处理.超临界CO2预处理条件为：压力15-25 MPa,温度120-170°C,含水量50%,反应时间0.5-4 h.超声场功率600 W,温度80°C,作用时间2-8 h.用纤维素酶水解反应获得的还原糖总量来评价预处理效果.结果表明,单纯超临界CO2和超临界CO2偶合超声预处理都能够提高生物质水解反应还原糖产量.对于玉米芯,超临界CO2预处理(170°C,20 MPa,30 min)后,还原糖产率为62%(未预处理的为12%).对于玉米秸秆(170°C,20 MPa,2.5 h),还原糖产率为46.4%.对于玉米芯,超临界CO2偶合超声预处理(600 W,80°C下超声处理6 h,然后用170°C,20 MPa超临界CO2预处理30 min)后,还原糖产率为87%.对于玉米秸秆,超临界CO2偶合超声预处理(600 W,80°C下超声处理8 h,然后用170°C,20 MPa超临界CO2预处理1 h)后,还原糖产率为25.5%.与未处理生物质相比, X射线衍射结果表明玉米秸秆和玉米芯在超临界CO2和超声预处理后其结晶度没有明显变化.扫描电镜分析则发现木质纤维素的表面积显著增加.