磷酸酯類(lèi)離子液體溶解及酶水解纖維素一步工藝研究.pdf

1、纖維素轉(zhuǎn)化為乙醇是可再生能源轉(zhuǎn)化過(guò)程中研究的熱點(diǎn)。本文研究了能溶解纖維素的不同離子液體以及pH變化對(duì)纖維素酶的活性、穩(wěn)定性以及熱穩(wěn)定性的影響，在此基礎(chǔ)上，對(duì)比研究了濾紙纖維素在所采用的離子液體預(yù)處理和纖維素酶水解作用下的兩步工藝和一步工藝。
　　 通過(guò)研究纖維素酶在離子液體[MMIM][Me2PO4]、[EMIM][Et2PO4]和[BMIM][Bu2PO4]存在時(shí)的活性、穩(wěn)定性以及熱穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)離子液體存在對(duì)纖維素酶活性有抑制

2、作用，抑制作用大小順序?yàn)椋篬BMIM][Bu2PO4]＞[EMIM][Et2PO4]＞[MMIM][Me2PO4]，而高溫下能提高纖維素酶的穩(wěn)定性，能力順序?yàn)閇BMIM][Bu2PO4]＞[EMIM][Et2PO4]＞[MMIM][Me2PO4]。
　　 通過(guò)對(duì)pH變化影響纖維素酶活性的研究發(fā)現(xiàn)：當(dāng)離子液體含量為10％和20％時(shí)，pH變化對(duì)纖維素酶活損失影響不大，而含量增大時(shí)有較大影響；pH5.2時(shí)纖維素酶在含有10％的[MMI

3、M][Me2PO4]或[EMIM][Et2PO4]的樣品中的初始酶活分別是在緩沖液中的70.2％和64.7％，而3 d后剩余酶活是各自初始酶活的79.7％和70.9％，表明離子液體在此濃度下對(duì)纖維素酶活性影響相對(duì)較小，所以適合做纖維素酶水解一步工藝研究。
　　 通過(guò)研究用以上3種離子液體在微波800 w下加熱預(yù)處理濾紙纖維素并用纖維素酶進(jìn)行水解的兩步工藝和一步工藝優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)在一步工藝中，經(jīng)[MMIM][Me2PO4]以固液比10

4、％預(yù)處理的濾紙纖維素酶水解4 d后的水解率是未經(jīng)處理的2.13倍，經(jīng)[EMIM][Et2PO4]以固液比5％預(yù)處理的濾紙纖維素酶水解率是未經(jīng)處理的1.8倍，而經(jīng)[BMIM][Bu2PO4]預(yù)處理的濾紙纖維素酶水解率都比未經(jīng)處理的低，說(shuō)明[BMIM][Bu2PO4]不適合做一步工藝研究；在兩步工藝中，經(jīng)[MMIM][Me2PO4]、[EMIM][Et2PO4]或[BMIM][Bu2PO4]預(yù)處理的濾紙纖維素酶水解最高水解率分別是未經(jīng)處理的