3。1引言 12
3。2物理法预处理 12
3。2。1机械粉碎 12
3。2。2超声波预处理 12
3。3化学预处理 13
3。3。1高温液态水 13
3。3。2弱酸水解 13
3。3。3强酸水解 14
3。3。4碱性水解 14
3。3。5有机溶剂法 15
3。3。6氧化脱木素 15
3。3。7室温离子液体(RTIL) 16
3。4物理化学法预处理 16
3。4。1蒸汽爆破法 16
3。4。2氨纤维爆破(AFEX) 16
3。4。3CO2爆破法 17
3。4。4机械/碱预处理 17
3。5生物预处理 17
结论 19
参考文献 20
致谢 23
1前言源F于K优B尔C论V文N网WwW.youeRw.com 原文+QQ752^018766
随着每年生产2×1011吨,木质纤维素已成为全球最丰富的可再生物质[1]。木质纤维素主要由纤维素、半纤维素、木质素以及其他次要成分组成[2]。无论是纤维素还是半纤维素的组分都是糖的聚合物,是可发酵糖的潜在来源,例如可以用甜高粱和小麦秸秆转化为可发酵糖[3]。在温和的酸性或碱性条件下,半纤维素容易水解,纤维素馏分更加容易分解[4],因此需要严格的对待。
预处理过后,可发酵糖的生产步骤通常有两步:首先,预处理过程可使纤维素聚合物进一步转换,在这一步中,可能会发生半纤维素水解以及木质素馏分的分离(取决于工艺条件);然后酶解纤维素,所用的纤维素酶可以购买获得。
但现有的这些预处理过程中存在的障碍主要包括了纤维素和木质素的分离不足、抑制了乙醇发酵的副产物的形成、化学品和能源的高度使用以及大量废物的生产[5]。
因此,文献综述是通过目前对木质纤维素的物理和化学预处理相关性能、不同方法进行了概括和对两个生物协同项目中的预处理过程进行了评价,并对以上进行了总结与建议。
2木质纤维素生物质的物理和化学特性
2。1组成
“纤维素”是指高等植物、软木或硬木。木质纤维材料的主要成分是细胞壁,由纤维素、半纤维素和木质素组成[1]。它保护着植物且具有化学稳定性,通过光合作用吸收太阳能并以纤维素的形式储存。半纤维素是植物细胞壁中C5和C6糖的共聚物[6]。木质素是通过生物合成过程中产生的芳族化合物的聚合物为植物壁形成保护层。在自然界中,上述物质能在一年内生长和腐烂。据估计,每年有1。5×1012吨纤维素被消耗和再生[7]。因此,它是世界上最丰富的有机化合物。
纤维素是β-1,4-聚甲醛纤维二糖,被视为葡萄糖聚合物。图1展现了纤维素的化学式
(C6H10O5)n和高分子链的结构。
图1单纤维素分子结构
半纤维素是一个总称。它是代表一系列的多糖,如阿拉伯木聚糖,葡甘露聚糖、半乳聚糖、还有植物的细胞壁中发现的不同的组成和结构,取决于其来源及提取方法。