导　　师： 杨东杰

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 生物乙醇产业的发展对于缓解全球能源危机有着重要的意义,酶解木质素是生物乙醇发酵过程中产量最大的副产物,对其进行提纯改性,赋予其高的附加值,是提高生物乙醇产业链综合经济效益,减小酶解残渣对环境污染的重要途径。然而由于酶解过程中生物酶断键的选择特异性,酶解木质素中残留着未完全水解的纤维素、半纤维素,与木质素相互缠绕形成复杂的木质素-碳水化合物复合体(LCCs),严重影响了酶解木质素的反应活性。木质素最广泛应用途径之一是作为高分子表面活性剂,磺化改性是提高木质素表面物化性能的最有效方法。因此,对酶解木质素进行预处理,提高其磺化反应活性,是制备酶解木质素系高分子表面活性剂的关键。本文采用氢氧化钠/尿素法(NU)和甲酸法(FA)对酶解木质素进行预处理提高其纯度,降低聚集程度,从而提高反应活性。以酶解木质素磺甲基化产物的磺化度和磺化效率表征其反应活性,考察其对石墨悬浮液的分散稳定作用。通过分析预处理对酶解木质素的结构特征以及聚集行为的影响,揭示预处理强化酶解木质素磺化反应的作用机制,得出主要结论如下:(1)氢氧化钠/尿素低温预处理能够提高酶解木质的磺化反应活性。当预处理温度为-10℃时,纤维素去除率达60.51%,木质素的纯度提高到92.55%,磺化产物的磺化度和磺化效率分别增加到了2.13 mmol/g和85.39%,并可有效提高石墨悬浮液的分散稳定性。预处理后酚羟基和羧基的含量分别提高了19.83%和8.72%,甲氧基含量降低了21.05%,分子量有少许下降,木质素中对羟基苯丙烷单元含量增多。在水溶液中黏度降低,聚集程度减弱,分子结构更加延展。(2)甲酸预处理能够提高酶解木质素的磺化反应活性。预处理温度70℃,甲酸浓度10%时,酶解木质素磺甲基化产物的磺化度和磺化效率分别增加到3.01 mmol/g和62.81

关 键 词： 酶解木质素 磺甲基化 反应活性 氢氧化钠 尿素 甲酸

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