麦草纤维甲酸水解清洁转化可发酵葡萄糖

摘要

通过CP-MAS <'13>C-NMR和X-ray衍射分析了麦草纤维在甲酸体系中的水解过程,结果表明甲酸体系能有效的渗透到麦草纤维内部,使结晶区和非结晶区同时水解。同时也研究了麦草纤维甲酸体系中的水解动力学, 探讨了甲酸体系中盐酸浓度、固液比、反应温度、反应时间对麦草纤维水解的影响以及在该体系中葡萄糖的降解情况。分析了在该体系中葡萄糖的降解情况,结果表明葡萄糖的降解反应和纤维素的水解反应相比是个快反应。麦草纤维素在4％盐酸、甲酸体系中的水解速率60、65、70和75℃时分别为0.0190h<'-1>、0.0325h<'-1>、0.0683h<'-1>和0.0931h<'-1>;但甲酸体系中葡萄糖也会发生一定的降解,在60、65、70和75℃时其速率分别为0.0285h<'-1>、0.0448h<'-1>、0.1098h<'-1>和0.1436h<'-1>。麦草纤维水解和葡萄糖降解的Arrhenius方程指前因子分别为:9.121014h<'-1>和7.08×1015h<'-1>。麦草纤维水解和葡萄糖降解的表观活化能分别为:106.35kJ/mol和111.00kJ/mol。因此,如何进一步抑制葡萄糖的水解,提高纤维素水解生成葡萄糖的效率仍值得进一步的研究。