玉米芯水热预处理对纤维素结构的影响

摘要

针对预处理成本高、会产生二次污染、后续提纯除杂步骤复杂等问题,在水热预处理条件下添加干冰作为辅助介质,研究了操作条件(温度、处理时间和干冰添加量)对玉米芯中纤维素的解聚行为以及木质素脱除率的影响关系,并采用傅里叶转换红外线光谱分析仪(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)和X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)进行分析,得到了纤维素结构在预处理过程中的变化规律,对优化预处理工艺有重要的理论指导意义.研究结果表明:当温度超过160?C时纤维素无定型区域的链结构开始断裂;当温度升高到180?C时纤维素聚合度(degree of polymerization,DP)急剧下降,同时木质素去除率达到最高(31.6%).FTIR分析结果表明:与预处理前相比,预处理后纤维素中的C—O—C吸收峰减弱,说明纤维素的糖苷键被破坏,纤维素链发生了断裂.XRD分析结果表明:在预处理过程中玉米芯中纤维素的结晶度增大,说明在预处理过程中纤维素的无定型部分被脱除,同时部分纤维素Ⅰ转化为纤维素Ⅱ.