生物能源,是一种以纤维素等可再生生物质为原料来制备的满足生产生活需要的能源。在过去的一段时间内,也有很多人在制造一些生物类的燃料,不过一般都是以粮食为生产原料,主要是研制了生物乙醇和柴油,由于在当今这个人口拥挤的社会,这样的生物质能源就会损耗大量的粮食,代价非常大,对人类平时的生活也有很大的影响,所以寻找更廉价的 原料代替粮食大量生产生物能源的任务迫在眉睫。众所周知,纤维素和秸秆类物质是自然界中最为经济、充足的可再生资源,21世纪以来在材料、化工、能源等领域大量的使用了纤维素材料。秸秆等纤维素废弃物是非常好的可再生原料,它也可作为生产生物乙醇等生物基产品的原料,有望成为解决能源危机的有效途径。近些年来,很多地方出现了因为秸秆废弃物没法处理而在田间就地焚烧的现象,然而这些纤维素废弃物的粗犷的处理方式在浪费了大量的资源的同时,严重污染了环境。它的优点在于纤维素秸秆的原料价格低廉,资源丰富,是未来生物技术产业和化学工业的理想原料,也是新一代可再生工业通用碳原料,并由此可能会推动新型工业模式的形成并进一步推动生物产业的发展。因此,如何更好的利用秸秆纤维素材料,如何使用它解决能源危机、环境污染、气候变暖以及子孙后代的能源问题,在当今社会变得更有价值。论文网

20世纪中叶以后,美国及欧洲各国进入了平稳发展阶段,及早的发现了能源问题,并且以纤维素为原材料制造了生物高热能源以及一些绿色化工原料。所以如何进一步的去发展生物新能源,如何更好的去利用秸秆中的纤维素以及使用什么样的方法,成为了当今国内外科学家竞争的主题。

1。2 模拟酶

1。2。1 模拟酶概述

1。2。2 模拟酶的研究进展

1。2。3 模拟酶在纤维素降解上的应用

进入21世纪以来,更多的国家开始探测生物新能源,而且纤维素作为一种糖类物质成为了科学家的最优选择。纤维素的存在也比较广泛,一般甘蔗渣、麦秆、玉米秸秆、稻草还有树皮当中都会含有,在之前的纤维素研究中,科学家用他研制了塑料、炸药之类的东西。但是,它作为一种生物新能源的原料,是维持可持续发展的必然选择。

纤维素虽然是很好的原料,但是它的分子内部和外部都存在氢键,所以它不会溶于水,它的结构稳定,不会溶于乙醇、乙醚、苯等有机溶剂[10]。但是纤维素如果可以氧桥断裂,氢键破坏成为简单的还原糖或者是单糖,人类可以利用葡萄糖来产生代替石油和煤炭的生物新能源[17]。所以,如何将纤维素溶解并将其降解成为可利用的还原糖成为了科学家研究的主要内容。

在传统的处理方法中,对纤维素的处理主要有三种:酸水解法、碱水解法、酶水解法。酸和碱的水解,普遍是使用强酸强碱来水解,这些方法都有很大的缺点,比如强酸强碱使用的试剂并不安全,而且会造成很大的污染,酶解法虽然不会有有污染,而且比较安全,但是酶解法需要高要求的实验设备,并且酶解的费用比较高,不适合工业的大规模使用。所以,在当今社会迫切的需要找出一种方法,既安全有效也可以广泛的应用于工业生产中的,近些年来,有些科学家以水为介质将纤维素催化加氢转化为多元醇,为纤维素成为多元醇开辟了新的道路。也有人利用负载碳化催化纤维素,不过产生了氢气,有安全隐患。所以,当今社会有待于开发一种可以低成本,高回报,并且操作安全的方法处理纤维素。本实验项目是采用了多种离子液体并升温进行反应,探究其催化效果。

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