生物改性木質(zhì)纖維素的熱重分析和熱解動力學(xué)研究.pdf

1、利用木屑、秸稈等木質(zhì)纖維素原料熱解轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能和生物基產(chǎn)品是生物煉制研究的發(fā)展方向。生物預(yù)處理能通過改性木質(zhì)纖維素促進(jìn)生物質(zhì)熱解，但改性木質(zhì)纖維素的熱解性質(zhì)和熱解動力學(xué)特征尚不清楚。本文在研究白腐菌Echinodontium taxodii2538生物預(yù)處理對毛竹熱解性質(zhì)影響的基礎(chǔ)上，擬通過酶-溫和酸解木質(zhì)素（EMAL）的熱解參數(shù)來修飾平行三組分模型，并將該修飾模型應(yīng)用于白腐菌Pleurotus sp.CCD3改性麥稈木質(zhì)纖維素?zé)峤鈩?/p>

2、力學(xué)的研究，旨在系統(tǒng)闡明生物改性木質(zhì)纖維素的熱解動力學(xué)及預(yù)處理的影響機(jī)理。主要研究結(jié)論如下：
　　1.利用熱重分析研究了白腐菌 Echinodontium taxodii2538預(yù)處理對毛竹熱解性質(zhì)的影響。結(jié)果表明，白腐菌E.taxodii2538能選擇性降解和改性毛竹木質(zhì)素組分，并降低毛竹提取物組分對熱解的負(fù)面影響，從而有效促進(jìn)毛竹熱解。利用傳統(tǒng)平行三組分模型分析表明，預(yù)處理后毛竹木質(zhì)纖維素最大熱解速率的提升與木質(zhì)素、半纖維素組

3、分活化能的降低及纖維素組分的富集有關(guān)。
　　2.利用酶-溫和酸解法提取獲得毛竹木質(zhì)素，基于EMAL的熱解動力學(xué)分析，建立了一個修飾平行三組分模型。通過新模型分析發(fā)現(xiàn)，白腐菌E. taxodii2538在預(yù)處理過程中將毛竹木質(zhì)素中高活化能的難降解組分改性為低活化能的易降解組分，并通過去木質(zhì)化提高毛竹纖維素組分含量，從而使熱解更容易。與傳統(tǒng)平行三組分模型相比，修飾平行三組分模型能更準(zhǔn)確地預(yù)測生物預(yù)處理過程中去木質(zhì)化程度，反映木質(zhì)纖維素

4、熱解的真實規(guī)律。
　　3.進(jìn)一步采用修飾平行三組分模型研究預(yù)處理條件對Pleurotus sp. CCD3改性麥稈木質(zhì)纖維素?zé)峤鈩恿W(xué)的影響。結(jié)果證明該模型具有廣泛適用性。動力學(xué)分析表明，白腐菌Pleurotus sp. CCD3也可以通過改性木質(zhì)素及富集纖維素來增強(qiáng)麥稈木質(zhì)纖維素的熱解，而預(yù)處理過程中添加Mn2+能進(jìn)一步促進(jìn)麥稈的去木質(zhì)化和木質(zhì)素改性，從而增強(qiáng)木質(zhì)纖維素的熱解效率。
　　本文首次建立的修飾平行三組分模型能夠