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蔗渣预处理酶解糖化及转化为平台化学品的研究

摘要第5-7页
ABSTRACT第7-9页
第一章 绪论第18-33页
    1.1 引言第18页
    1.2 生物质转化与利用的现状及意义第18-19页
    1.3 木质纤维素的预处理技术第19-26页
        1.3.1 物理预处理第20-21页
            1.3.1.1 机械粉碎第20-21页
            1.3.1.2 挤压第21页
        1.3.2 热预处理第21-22页
            1.3.2.1 高温热水第21页
            1.3.2.2 预浸渍-蒸汽爆破第21-22页
            1.3.2.3 超临界CO2第22页
        1.3.3 化学预处理第22-26页
            1.3.3.1 酸预处理第22-23页
            1.3.3.2 碱预处理第23-25页
            1.3.3.3 有机溶剂预处理第25页
            1.3.3.4 离子液体预处理第25-26页
        1.3.4 生物预处理第26页
    1.4 木质纤维素的酶水解影响因素第26-28页
        1.4.1 纤维素酶的影响第26-27页
        1.4.2 木质纤维素的影响第27-28页
            1.4.2.1 纤维素的结晶度与聚合度第27页
            1.4.2.2 可接触面积和表面多孔性第27页
            1.4.2.3 木素的含量与分布第27页
            1.4.2.4 半纤维素的含量第27-28页
    1.5 生物质基单糖脱水制备羟甲基糠醛和糠醛第28-30页
        1.5.1 溶剂体系的选择第28-29页
        1.5.2 催化方法第29-30页
    1.6 本论文选题意义及研究内容第30-33页
        1.6.1 本论文选题意义第30-31页
        1.6.2 本论文的主要内容第31-33页
第二章 高温热水预处理及其酶解协同制备生物质基木糖和葡萄糖第33-53页
    2.1 引言第33页
    2.2 材料和方法第33-38页
        2.2.1 材料与仪器第33-35页
            2.2.1.1 实验试剂第33-34页
            2.2.1.2 实验原料第34-35页
            2.2.1.3 实验仪器第35页
        2.2.2 实验方法第35-36页
            2.2.2.1 蔗渣的高温热水预处理第35-36页
            2.2.2.2 高温热水预处理后物料的酶水解第36页
        2.2.3 分析方法第36-38页
            2.2.3.1 离子色谱测定糖含量第36页
            2.2.3.2 高效液相色谱(HPLC)测定降解产物第36-37页
            2.2.3.3 蔗渣原料、预处理样及酶解残渣的表征第37-38页
                2.2.3.3.1 组分分析第37页
                2.2.3.3.2 结晶度分析第37页
                2.2.3.3.3 红外分析第37页
                2.2.3.3.4 扫描电镜分析第37页
                2.2.3.3.5 热重分析第37-38页
    2.3 结果与讨论第38-51页
        2.3.1 高温热水预处理液组分分析第38-42页
        2.3.2 酶解液及酶解残渣组分分析第42-43页
        2.3.3 预处理液及酶解液总糖含量分析第43-45页
        2.3.4 蔗渣原料、预处理样及酶解残渣的表征第45-51页
            2.3.4.1 组分分析第45页
            2.3.4.2 结晶度分析第45-46页
            2.3.4.3 红外分析第46-47页
            2.3.4.4 扫描电镜分析第47-48页
            2.3.4.5 热重分析第48-50页
            2.3.4.6 最优条件下的物料平衡计算第50-51页
    2.4 本章小结第51-53页
第三章 稀氨水预处理及其酶解协同制备生物质基木糖和葡萄糖第53-66页
    3.1 引言第53页
    3.2 材料和方法第53-55页
        3.2.1 材料与仪器第53-54页
            3.2.1.1 实验试剂第53页
            3.2.1.2 实验原料第53-54页
            3.2.1.3 实验仪器第54页
        3.2.2 实验方法第54页
            3.2.2.1 蔗渣的稀氨水预处理第54页
            3.2.2.2 稀氨水预处理物料的酶水解第54页
        3.2.3 分析方法第54-55页
            3.2.3.1 离子色谱糖含量的测定第54页
            3.2.3.2 蔗渣原料、预处理样及酶解残渣的表征第54-55页
                3.2.3.2.1 组分分析第54-55页
                3.2.3.2.2 结晶度分析第55页
                3.2.3.2.3 红外分析第55页
                3.2.3.2.4 扫描电镜分析第55页
                3.2.3.2.5 热重分析第55页
    3.3 结果与讨论第55-64页
        3.3.1 预处理残渣中葡萄糖、木糖及木素的收率第55-57页
        3.3.2 酶解液及酶解残渣组分分析第57-59页
        3.3.3 蔗渣原料、预处理样及酶解残渣的表征第59-64页
            3.3.3.1 组分分析第59页
            3.3.3.2 结晶度分析第59-60页
            3.3.3.3 红外分析第60-61页
            3.3.3.4 扫描电镜分析第61-62页
            3.3.3.5 热重分析第62-64页
            3.3.3.6 最优条件下的物料平衡计算第64页
    3.4 本章小结第64-66页
第四章 亚临界CO2预处理及其酶解协同制备生物质基木糖和葡萄糖第66-83页
    4.1 引言第66页
    4.2 材料和方法第66-68页
        4.2.1 材料与仪器第66-67页
            4.2.1.1 实验试剂第66页
            4.2.1.2 实验原料第66页
            4.2.1.3 实验仪器第66-67页
        4.2.2 实验方法第67页
            4.2.2.1 蔗渣的亚临界CO2预处理第67页
            4.2.2.2 亚临界CO2预处理物料的酶水解第67页
        4.2.3 分析方法第67-68页
            4.2.3.1 离子色谱糖含量的测定第67页
            4.2.3.2 高效液相色谱(HPLC)降解产物的测定第67页
            4.2.3.3 蔗渣原料、预处理样及酶解残渣的表征第67-68页
                4.2.3.3.1 组分分析第67-68页
                4.2.3.3.2 结晶度分析第68页
                4.2.3.3.3 红外分析第68页
                4.2.3.3.4 扫描电镜分析第68页
                4.2.3.3.5 热重分析第68页
    4.3 结果与讨论第68-81页
        4.3.1 预处理残渣组分分析第68-69页
        4.3.2 预处理液组分分析第69-71页
        4.3.3 酶解液及酶解残渣组分分析第71-73页
        4.3.4 总糖回收率第73-74页
        4.3.5 蔗渣原料、预处理样及酶解残渣的表征第74-81页
            4.3.5.1 组分分析第74-75页
            4.3.5.2 结晶度分析第75-76页
            4.3.5.3 红外分析第76-77页
            4.3.5.4 扫描电镜分析第77-78页
            4.3.5.5 热重分析第78-80页
            4.3.5.6 最优条件下的物料平衡计算第80-81页
    4.4 本章小结第81-83页
第五章 乙醇/ 水预处理及其酶解协同制备生物质基木糖和葡萄糖第83-106页
    5.1 引言第83页
    5.2 材料与方法第83-86页
        5.2.1 材料与仪器第83-84页
            5.2.1.1 实验试剂第83页
            5.2.1.2 实验原料第83-84页
            5.2.1.3 实验仪器第84页
        5.2.2 实验方法第84-85页
            5.2.2.1 蔗渣的乙醇/水预处理第84页
            5.2.2.2 乙醇/水预处理物料的酶水解第84-85页
        5.2.3 分析方法第85-86页
            5.2.3.1 离子色谱糖含量的测定第85页
            5.2.3.2 高效液相色谱(HPLC)降解产物的测定第85页
            5.2.3.3 蔗渣原料、预处理样及酶解残渣的表征第85-86页
                5.2.3.3.1 组分分析第85页
                5.2.3.3.2 结晶度分析第85页
                5.2.3.3.3 红外分析第85页
                5.2.3.3.4 扫描电镜分析第85页
                5.2.3.3.5 热重分析第85-86页
    5.3 结果与讨论第86-99页
        5.3.1 预处理残渣组分含量分析第86-87页
        5.3.2 预处理液组分分析第87-89页
        5.3.3 酶解液及总糖分析第89-91页
        5.3.4 纤维素转化率的影响因素第91-92页
        5.3.5 蔗渣原料、预处理样及酶解残渣的表征第92-99页
            5.3.5.1 组分分析第92-93页
            5.3.5.2 结晶度分析第93-94页
            5.3.5.3 红外分析第94-95页
            5.3.5.4 扫描电镜分析第95-96页
            5.3.5.5 热重分析第96-98页
            5.3.5.6 最优条件下的物料平衡计算第98-99页
    5.4 四种不同预处理方式的对比分析第99-104页
        5.4.1 糖得率对比分析第99-101页
        5.4.2 不同预处理方法抑制剂含量对比分析第101-102页
        5.4.3 酶解残渣中酸不溶木素保留率对比分析第102页
        5.4.4 不同预处理方法的优缺点对比第102-104页
            5.4.4.1 高温热水预处理第102-103页
            5.4.4.2 稀氨水预处理第103页
            5.4.4.3 亚临界CO2预处理第103页
            5.4.4.4 乙醇/水预处理第103-104页
    5.5 本章小结第104-106页
第六章 不同种类木素添加对纤维素粉酶解的影响第106-119页
    6.1 引言第106页
    6.2 材料与方法第106-109页
        6.2.1 材料与仪器第106-107页
            6.2.1.1 实验试剂第106-107页
            6.2.1.2 实验原料第107页
            6.2.1.3 实验仪器第107页
        6.2.2 实验方法第107-108页
            6.2.2.1 木素的制备与提纯第107-108页
            6.2.2.2 纤维素粉的酶解第108页
        6.2.3 分析方法第108-109页
            6.2.3.1 离子色谱糖含量的测定第108-109页
            6.2.3.2 蔗渣原料、预处理样及酶解残渣的表征第109页
                6.2.3.2.1 木素组分含量分析第109页
                6.2.3.2.2 元素分析第109页
                6.2.3.2.3 红外分析第109页
                6.2.3.2.4 热重分析第109页
    6.3 结果与讨论第109-118页
        6.3.1 种类木素对纤维素粉酶解效率的影响第109-112页
        6.3.2 木素对纤维素粉酶解相对抑制率影响第112-114页
        6.3.3 不同种类木素的表征第114-118页
            6.3.3.1 化学组分分析第114页
            6.3.3.2 元素分析第114-115页
            6.3.3.3 红外分析第115-116页
            6.3.3.4 热重分析第116-118页
    6.4 本章小结第118-119页
第七章 固体酸催化转化阔叶木商品浆制备羟甲基糠醛和糠醛第119-141页
    7.1 引言第119页
    7.2 材料与方法第119-122页
        7.2.1 材料与仪器第119-120页
            7.2.1.1 实验试剂第119页
            7.2.1.2 实验原料第119-120页
            7.2.1.3 催化剂的制备第120页
        7.2.2 实验方法第120页
        7.2.3 样品分析方法第120-121页
        7.2.4 固体酸催化剂的结构表征第121-122页
            7.2.4.1 X射线衍射(XRD)分析第121页
            7.2.4.2 催化剂中硫元素分析第121页
            7.2.4.3 热重(TG)分析第121页
            7.2.4.4 程序升温氨脱附(NH3-TPD)分析第121-122页
    7.3 结果与讨论第122-138页
        7.3.1 固体酸催化剂的表征第122-127页
            7.3.1.1 XRD分析第122-124页
            7.3.1.2 催化剂中硫元素分析第124页
            7.3.1.3 催化剂热重分析第124-126页
            7.3.1.4 程序升温氨脱附分析第126-127页
        7.3.2 不同催化剂制备条件对阔叶木商品浆转化糠醛和羟甲基糠醛的影响第127-130页
            7.3.2.1 不同摩尔Ti/Al的催化剂对糠醛和羟甲基糠醛收率的影响第127-128页
            7.3.2.2 不同焙烧温度的催化剂对糠醛和羟甲基糠醛收率的影响第128-130页
        7.3.3 反应温度对阔叶木商品浆降解的影响第130-132页
        7.3.4 反应时间对阔叶木商品浆降解的影响第132-135页
        7.3.5 催化剂用量对阔叶木商品浆降解的影响第135-137页
        7.3.6 催化剂回用对阔叶木商品浆降解的影响第137-138页
    7.4 固体酸催化转化阔叶木商品浆可能机制的探讨第138-139页
    7.5 本章小结第139-141页
结论与展望第141-144页
参考文献第144-160页
攻读博士学位期间取得的研究成果第160-163页
致谢第163-164页
附件第164页

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