| 摘要 | 第4-7页 |
| abstract | 第7-10页 |
| 1 绪论 | 第17-42页 |
| 1.1 引言 | 第17页 |
| 1.2 细菌纳米纤维素BNC的生物合成 | 第17-18页 |
| 1.3 BNC的生物炼制技术 | 第18-22页 |
| 1.3.1 BNC的相关生产原料 | 第19-21页 |
| 1.3.2 木质纤维素预处理技术 | 第21-22页 |
| 1.4 BNC发酵工艺的研究 | 第22-25页 |
| 1.4.1 菌种 | 第22-23页 |
| 1.4.2 培养基组分对BNC合成的影响 | 第23-24页 |
| 1.4.3 其他因素对BNC合成的影响 | 第24-25页 |
| 1.5 生物反应器结构及BNC的生产放大 | 第25-29页 |
| 1.5.1 传统生物反应器内部构造对BNC合成的影响 | 第25-27页 |
| 1.5.2 新型BNC反应器的设计应用 | 第27-29页 |
| 1.5.3 BNC发酵放大研究 | 第29页 |
| 1.6 BNC生产中存在的问题 | 第29-30页 |
| 1.7 本论文主要研究内容 | 第30-32页 |
| 参考文献 | 第32-42页 |
| 2 甜高粱秆为廉价原料生产BNC的技术研发 | 第42-82页 |
| 2.1 引言 | 第42-43页 |
| 2.2 实验材料与方法 | 第43-52页 |
| 2.2.1 实验试剂 | 第43-44页 |
| 2.2.2 实验仪器 | 第44-45页 |
| 2.2.3 研究技术路线 | 第45-46页 |
| 2.2.4 六种IL性能比较及预处理SSB用于生产BNC | 第46-49页 |
| 2.2.4.1 六种IL的Kamlet-Taft参数与粘度测定 | 第46页 |
| 2.2.4.2 六种IL对纤维素酶抑制性的研究 | 第46-47页 |
| 2.2.4.3 六种IL对BNC合成抑制性的研究 | 第47页 |
| 2.2.4.4 六种IL对脱脂棉纤维溶解度的研究 | 第47页 |
| 2.2.4.5 再生棉纤维的酶解 | 第47-48页 |
| 2.2.4.6 SSB中水分、纤维素及综纤维素含量的测定 | 第48页 |
| 2.2.4.7 SSB的IL预处理 | 第48页 |
| 2.2.4.8 预处理及再生后SSB的酶解 | 第48页 |
| 2.2.4.9 SSB水解液制备BNC的比较 | 第48-49页 |
| 2.2.5 稀酸及离子液体[EMIM]Fmt预处理对SSB结构及糖化的不同影响 | 第49-51页 |
| 2.2.5.1 水热反应釜中稀酸预处理SSB的优化 | 第49页 |
| 2.2.5.2 SSB的稀酸预处理和IL预处理 | 第49页 |
| 2.2.5.3 预处理后再生SSB的洗涤 | 第49页 |
| 2.2.5.4 SSB成分分析 | 第49-50页 |
| 2.2.5.5 SSB的表征 | 第50页 |
| 2.2.5.6 SSB的酶解与水解液成分分析 | 第50-51页 |
| 2.2.5.7 水解剩余物的洗涤与成分分析 | 第51页 |
| 2.2.6 两种方式预处理的SSB的水解液对BNC产量与结构性质的影响 | 第51-52页 |
| 2.2.6.1 培养基的制备与接种 | 第51页 |
| 2.2.6.2 SSB水解液中BNC的生产、纯化与冻干 | 第51页 |
| 2.2.6.3 发酵液中多种糖与糖酸的分析 | 第51页 |
| 2.2.6.4 BNC的表征 | 第51-52页 |
| 2.3 结果与讨论 | 第52-74页 |
| 2.3.1 六种IL性能测定及预处理SSB用于生产BNC | 第52-61页 |
| 2.3.1.1 六种ILKamlet-Taft系数及粘度的测定 | 第52-53页 |
| 2.3.1.2 六种IL对纤维素酶酶活的影响 | 第53-54页 |
| 2.3.1.3 六种IL对BNC合成的影响 | 第54-55页 |
| 2.3.1.4 六种IL对脱脂棉纤维的溶解度的影响 | 第55-56页 |
| 2.3.1.5 六种IL及溶解温度对棉纤维水解的影响 | 第56-58页 |
| 2.3.1.6 IL预处理SSB的比较 | 第58-60页 |
| 2.3.1.7 不同SSB水解液制备BNC的比较 | 第60-61页 |
| 2.3.2 稀酸及[EMIM]Fmt预处理对SSB结构及糖化的不同影响 | 第61-67页 |
| 2.3.2.1 两种预处理方式对SSB组成成分的影响 | 第61-63页 |
| 2.3.2.2 两种预处理方式对SSB微观形貌的影响 | 第63-64页 |
| 2.3.2.3 SSB的FTIR分析 | 第64页 |
| 2.3.2.4 SSB的XRD分析 | 第64-65页 |
| 2.3.2.5 SSB的BET比表面分析 | 第65-66页 |
| 2.3.2.6 两种预处理方式对SSB水解的影响 | 第66-67页 |
| 2.3.2.7 SSB水解剩余固相成分分析 | 第67页 |
| 2.3.3 两种方式预处理的SSB的水解液对BNC生产与结构性能的影响 | 第67-74页 |
| 2.3.3.1 两种预处理方式的SSB酶解液制备BNC的过程比较 | 第68-70页 |
| 2.3.3.2 BNC的形态 | 第70-71页 |
| 2.3.3.3 BNC的红外光谱分析 | 第71页 |
| 2.3.3.4 BNC的粘均聚合度 | 第71-72页 |
| 2.3.3.5 BNC的XRD图谱 | 第72-73页 |
| 2.3.3.6 BNC的热重分析 | 第73-74页 |
| 2.3.3.7 BNC水凝胶的拉伸性能 | 第74页 |
| 2.4 本章小结 | 第74-75页 |
| 参考文献 | 第75-82页 |
| 3 关键发酵因素对BNC产量和性质的影响 | 第82-132页 |
| 3.1 引言 | 第82-83页 |
| 3.2 实验材料与方法 | 第83-94页 |
| 3.2.1 实验试剂 | 第83页 |
| 3.2.2 实验仪器 | 第83页 |
| 3.2.3 研究技术路线 | 第83-86页 |
| 3.2.4 不同糖类碳源对BNC生产及结构性质的影响 | 第86-87页 |
| 3.2.4.1 培养基 | 第86页 |
| 3.2.4.2 种子制备与接种 | 第86页 |
| 3.2.4.3 不同碳源培养基中BNC的制备 | 第86页 |
| 3.2.4.4 糖浓测定 | 第86-87页 |
| 3.2.4.5 产自八种碳源的BNC的表征 | 第87页 |
| 3.2.5 不同菌株及培养方式对BNC生产与结构性质的影响 | 第87-89页 |
| 3.2.5.1 菌株 | 第87页 |
| 3.2.5.2 培养基 | 第87页 |
| 3.2.5.3 不同菌株BNC产率及得率的比较 | 第87-88页 |
| 3.2.5.4 葡萄糖、葡萄糖酸及酮基葡萄糖酸的测定 | 第88页 |
| 3.2.5.5 用于比较结构与性质的BNC的制备 | 第88页 |
| 3.2.5.6 BNC结构与性能表征 | 第88页 |
| 3.2.5.7 BNC纸片的抄造及力学性能测定 | 第88-89页 |
| 3.2.6 搅拌桨型对搅拌发酵中BNC生产的影响 | 第89-92页 |
| 3.2.6.1 反应器与搅拌桨 | 第89-90页 |
| 3.2.6.2 菌种与培养基 | 第90页 |
| 3.2.6.3 搅拌桨型对BNC生产的影响 | 第90-91页 |
| 3.2.6.4 计量BNC干重及测定发酵液残糖含量 | 第91页 |
| 3.2.6.5 体积氧传质系数的测量 | 第91页 |
| 3.2.6.6 计算流体力学建模 | 第91页 |
| 3.2.6.7 计算流体力学模拟控制方程 | 第91-92页 |
| 3.2.6.8 BNC的表征 | 第92页 |
| 3.2.7 搅拌罐中转速、通气及pH对BNC生产的影响 | 第92-94页 |
| 3.2.7.1 菌种与材料 | 第92页 |
| 3.2.7.2 培养基 | 第92-93页 |
| 3.2.7.3 种子制备与接种 | 第93页 |
| 3.2.7.4 造纸废纤维水解液作碳源生产BNC | 第93页 |
| 3.2.7.5 搅拌罐中发酵条件的优化 | 第93页 |
| 3.2.7.6 葡萄糖浓度测定 | 第93页 |
| 3.2.7.7 BNC粘均聚合度的测定 | 第93-94页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第94-124页 |
| 3.3.1 八种源自生物质的糖类碳源对BNC产量及性质的影响 | 第94-103页 |
| 3.3.1.1 八种碳源产BNC过程比较 | 第94-96页 |
| 3.3.1.2 BNC的形貌 | 第96-98页 |
| 3.3.1.3 BNC的红外光谱分析 | 第98页 |
| 3.3.1.4 BNC的粘均分子量 | 第98-99页 |
| 3.3.1.5 BNC的XRD图谱 | 第99-101页 |
| 3.3.1.6 BNC的热重分析 | 第101-103页 |
| 3.3.2 不同菌株及培养方式对BNC生产的影响 | 第103-114页 |
| 3.3.2.1 四个菌株在两种培养方式下BNC生产规律的比较 | 第103-107页 |
| 3.3.2.2 BNC表面形貌和纤维直径比较 | 第107-109页 |
| 3.3.2.3 BNC的红外光谱 | 第109-110页 |
| 3.3.2.4 BNC的粘均聚合度 | 第110-111页 |
| 3.3.2.5 BNC的XRD图谱 | 第111-113页 |
| 3.3.2.6 BNC的机械性能 | 第113-114页 |
| 3.3.3 不同搅拌桨型对BNC生产的影响 | 第114-120页 |
| 3.3.3.1 搅拌转速的优化 | 第114-115页 |
| 3.3.3.2 比较不同搅拌桨对BNC生产的提影响 | 第115-117页 |
| 3.3.3.3 不同搅拌桨对体积氧传质系数的影响 | 第117页 |
| 3.3.3.4 不同搅拌桨时STR内CFD模拟 | 第117-118页 |
| 3.3.3.5 BNC的表征 | 第118-120页 |
| 3.3.4 STR中其它发酵条件对BNC产量及聚合度影响的研究 | 第120-124页 |
| 3.3.4.1 造纸废纤维的酶解液产BNC的可行性研究 | 第120-121页 |
| 3.3.4.2 搅拌转速对STR中BNC生产的影响 | 第121-123页 |
| 3.3.4.3 通气量对STR中BNC生产的影响 | 第123-124页 |
| 3.3.4.4 pH调控对STR中BNC生产的影响 | 第124页 |
| 3.4 本章小结 | 第124-126页 |
| 参考文献 | 第126-132页 |
| 4 细菌纳米纤维素的动态生产放大及性能表征 | 第132-168页 |
| 4.1 引言 | 第132-133页 |
| 4.2 实验材料与方法 | 第133-139页 |
| 4.2.1 实验试剂 | 第133页 |
| 4.2.2 实验仪器 | 第133页 |
| 4.2.3 研究技术路线 | 第133-135页 |
| 4.2.4 搅拌罐中絮状BNC的生产放大 | 第135-137页 |
| 4.2.4.1 菌种 | 第135页 |
| 4.2.4.2 培养基 | 第135-136页 |
| 4.2.4.3 种子的制备与接种 | 第136页 |
| 4.2.4.4 不同菌株在250mL摇瓶中生产BNC的比较 | 第136页 |
| 4.2.4.5 在400mLSTR中生产BNC | 第136页 |
| 4.2.4.6 在75LSTR中生产BNC | 第136页 |
| 4.2.4.7 BNC的洗涤与称重 | 第136-137页 |
| 4.2.4.8 葡萄糖浓度的测定 | 第137页 |
| 4.2.4.9 制备BNC纯样以用于测定其结构性质 | 第137页 |
| 4.2.4.10 BNC结构与性能表征 | 第137页 |
| 4.2.5 在30L水平转鼓反应器上BNC膜的动态生产放大 | 第137-139页 |
| 4.2.5.1 反应器 | 第137-138页 |
| 4.2.5.2 培养基 | 第138页 |
| 4.2.5.3 种子的制备与接种 | 第138页 |
| 4.2.5.4 浅盘中BNC的生产 | 第138页 |
| 4.2.5.5 水平转鼓反应器中BNC的生产 | 第138页 |
| 4.2.5.6 葡萄糖浓度、菌体浓度以及BNC产率/得率的测定 | 第138页 |
| 4.2.5.7 BNC的纯化以用于结构与性质分析 | 第138-139页 |
| 4.2.5.8 BNC的表征 | 第139页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第139-161页 |
| 4.3.1 搅拌罐中絮状BNC的生产放大研究 | 第139-148页 |
| 4.3.1.1 不同菌株BNC生产情况比较 | 第140-141页 |
| 4.3.1.2 在400mLSTR中生产BNC | 第141-142页 |
| 4.3.1.3 在75LSTR中生产BNC | 第142-144页 |
| 4.3.1.4 BNC在放大生产过程中表面形态的变化 | 第144-145页 |
| 4.3.1.5 BNC在放大生产过程中结构的变化 | 第145-147页 |
| 4.3.1.6 BNC在放大生产过程中机械性能的变化 | 第147-148页 |
| 4.3.2 BNC膜的动态生产及放大研究 | 第148-161页 |
| 4.3.2.1 浅盘及水平转鼓反应器中BNC生产的比较 | 第148-150页 |
| 4.3.2.2 BNC的形态 | 第150-152页 |
| 4.3.2.3 BNC的红外光谱 | 第152页 |
| 4.3.2.4 BNC的粘均聚合度 | 第152页 |
| 4.3.2.5 BNC水凝胶膜的厚度及含水率 | 第152-153页 |
| 4.3.2.6 BNC水凝胶膜的紫外-可见光透过性 | 第153-154页 |
| 4.3.2.7 BNC水凝胶膜的拉伸强度 | 第154-155页 |
| 4.3.2.8 BNC水凝胶膜的压缩性能 | 第155页 |
| 4.3.2.9 BNC气凝胶膜的外观、密度及孔隙率 | 第155-156页 |
| 4.3.2.10 BNC气凝胶膜的XRD分析 | 第156-157页 |
| 4.3.2.11 BNC气凝胶膜的BET测试 | 第157-158页 |
| 4.3.2.12 BNC气凝胶膜的热导率 | 第158-159页 |
| 4.3.2.13 BNC气凝胶膜的热稳定性 | 第159-160页 |
| 4.3.2.14 BNC气凝胶膜的压缩性质 | 第160-161页 |
| 4.4 本章小结 | 第161-162页 |
| 参考文献 | 第162-168页 |
| 5 总结与展望 | 第168-171页 |
| 5.1 结论 | 第168-169页 |
| 5.2 创新点 | 第169-170页 |
| 5.3 展望 | 第170-171页 |
| 博士期间研究成果 | 第171-173页 |
| 致谢 | 第173-174页 |
| 英文缩写附录 | 第174页 |
