玉米秸秆纤维素的磷酸结合碱性过氧化氢分离

摘要

传统玉米秸秆纤维素分离工艺中,一般采用硫酸等强酸进行处理,存在酸腐蚀性强及碱消耗量大等问题.基于此,研究以磷酸预处理结合碱性过氧化氢的处理工艺,探究处理过程中玉米秸秆纤维素、半纤维素及木质素质量分数的变化.通过单因素试验优化得到适宜工艺为:磷酸处理温度150℃,处理时间1.5h,磷酸质量分数1.67％,氢氧化钠质量分数1.0％,过氧化氢质量分数2.0％,处理温度50℃,处理时间3h,在此条件下制备的玉米秸秆纤维素得率达89.02％,半纤维素去除率达93.25％,木质素去除率达95.18％,纤维素质量分数达90.19％,同时在稀磷酸处理过程获得的滤液中能得到高副加值产物木糖、阿拉伯糖以及糠醛,半纤维素的回收率高达93.81％.通过FTIR、SEM、AFM和XRD等测试分析发现,玉米秸秆经过磷酸处理后能有效去除半纤维素,碱性过氧化氢处理能脱除木质素组分,两步处理过程中秸秆纤维素晶型无变化,但是结晶度显著提高,热稳定性增强.