木質(zhì)纖維素高效預(yù)處理與β-葡萄糖苷酶固定化研究.pdf

1、木質(zhì)纖維素預(yù)處理效果不高與相關(guān)纖維素酶成本高，是第二代生物燃料乙醇實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)的兩大制約因素。本論文以玉米芯為原料，使用芬頓預(yù)處理及芬頓耦合氫氧化鈉預(yù)處理，破壞生物質(zhì)頑抗結(jié)構(gòu)，提高原料的酶解效率，并通過固定化β-葡萄糖苷酶，實(shí)現(xiàn)其回收再利用，降低酶使用成本。主要結(jié)論如下：
　　(1)芬頓預(yù)處理玉米芯：考察 H2O2濃度、FeCl2濃度、預(yù)處理時(shí)間、溫度和底物濃度等因素對(duì)玉米芯組成和酶解效率的影響，優(yōu)化得到最佳預(yù)處理?xiàng)l件。當(dāng)H2O

2、2濃度為17.6 mmol/g底物、FeCl2濃度為0.125mmol/g底物、處理時(shí)間為0.5h、反應(yīng)溫度為40℃和固含量為5％（w/v）時(shí)，玉米芯酶解48h后的葡萄糖得率為64.71%。進(jìn)一步，使用掃描電鏡（SEM）、X-射線衍射儀（XRD）、比表面積分析儀（BET）和傅里葉紅外變換光譜儀（FTIR）等表征預(yù)處理前后玉米芯的結(jié)構(gòu)變化。
　　(2)耦合芬頓與氫氧化鈉預(yù)處理玉米芯：優(yōu)化工藝參數(shù)，獲得最佳預(yù)處理方法，即先芬頓處理后氫

3、氧化鈉處理。當(dāng)芬頓處理后，使用氫氧化鈉濃度為1.5%（w/v），預(yù)處理時(shí)間為0.5h時(shí)，玉米芯酶解48h后葡萄糖得率為80.92%。
　　(3)以核殼式結(jié)構(gòu)的磁性二氧化硅為載體，采用聚多巴胺輔助法將β-葡萄糖苷酶固定在載體上。考察了加酶量、多巴胺濃度和固定化時(shí)間等因素對(duì)酶活和酶固載效率的影響，獲得了β-葡萄糖苷酶固定化的最適條件，即加酶量為50U/g載體、多巴胺濃度1.6mg/mL、固定化為24h，所制備的固定化β-葡萄糖苷酶活力