弱碱法处理木质纤维素提高还原糖组分的研究开题报告

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1. 研究目的与意义

能源问题是全人类面临的共同问题。随着能源供需矛盾的日益突出和化石燃料对环境污染的日益加重，开发可再生清洁替代能源势在必行。生物乙醇具有对环境友好、原料可再生等优良特性，越来越受到研究者们的重视。由于木质纤维原料具有高度晶体性和木质化的特点，使得木质纤维素的水解成为了高效综合利用木质纤维素类废弃物的制约性步骤；本课题主要通过对碱法预处理木质纤维素的比较研究，结合仪器表征考察改法的理论和应用可行性，并为实际应用提供有效的技术指导。

2. 国内外研究现状分析

在研究中，有人提出了氢氧化钠－氢氧化钙双碱处理法，这种处理方法先采用氢氧化钠预处理法可以去除乙酸而尽量不降解纤维素和半纤维素，从源头上将乙酸与糖分开，采用氢氧化钙进行预处理，则打开木质纤维原料的结构，有利于纤维素酶水解，同时与氢氧化钠相比，氢氧化钙价格更便宜，可以部分代替氢氧化钠，预处理中的钙离子可通过发酵过程中产生的二氧化碳进行中和，生成的碳酸钙经煅烧转化为氧化钙，氧化钙可循环利用，将会降低预处理成本同时也可以减少对于环境的污染。

3. 研究的基本内容与计划

本课题主要利用弱碱法对特征木质纤维素进行预处理，以获得较高的木糖组分产率。通过对碱法预处理木质纤维素的研究，比较不同方法的优缺点，找出利用弱碱法对木质素预处理的最佳方案，并结合仪器表征来讨论改进方法的理论和其应用的可行性，并为实际应用提供有效的技术指导。研究计划如下：

2018.1.1-2018.2.1 资料文献收集，归纳整理总结

2018.2.2-2018.3.2 实验整体设计，器材仪器准备和预实验

4. 研究创新点

此试验对比不同条件下碱处理和酶处理的特点，并借助多种分析手段比较各方法的优缺点，对木质纤维素的实际应用提出理论指导，在此基础上尝试两步碱处理法，验证其实际应用的可能性，同时也对与此种预处理的操作步骤进行进一步的优化，以进一步提高木糖的产率。