Fe(NO_3)_3催化乙酸预处理玉米秸秆的研究

【摘要】：采用Fe(NO3)3催化乙酸对玉米秸秆进行预处理,以提高水解反应的效率,考察了乙酸初始质量分数和预处理时间对玉米秸秆水解反应的影响。结果表明,Fe(NO3)3可有效提高乙酸预处理秸秆的水解率。当使用0.05 mol/L Fe(NO3)3催化5%乙酸预处理秸秆15min时,与单独乙酸预处理玉米秸秆相比,水解液中葡萄糖、木糖和阿拉伯糖的质量浓度分别提高了110%、250%和10%,同时秸秆中半纤维素和纤维素的水解率分别提高了49%和14%;与单独0.05 mol/L Fe(NO3)3预处理玉米秸秆相比,水解液中相应的各单糖质量浓度分别提高了131%、68%和61%。随乙酸初始质量分数增加,水解反应中各产物的质量浓度均逐渐增加。乙酸初始质量分数从1%增加到5%,水解玉米秸秆15 min时,水解液中葡萄糖、木糖和阿拉伯糖的质量浓度分别从8.67 g/L、11.68 g/L和3.19 g/L升高到11.86 g/L、13.78 g/L和3.23 g/L。延长预处理时间有利于秸秆的水解反应,但太长会导致玉米秸杆中半纤维素和纤维素的水解率增加变缓。当采用0.05 mol/L Fe(NO3)3催化5%乙酸时,预处理时间从15 min延长到60 min,半纤维素的水解率从74.7%逐渐升高到92.9%,而纤维素的水解率没有变化,稳定在26%。 【作者单位】： 天津大学环境科学与工程学院;
【关键词】： 环境工程学 玉米秸秆 乙酸 Fe(NO)
【基金】：国家自然科学基金青年基金项目(21106097)
【分类号】：X712;O643.3
【正文快照】： 0引言利用秸秆生产沼气是实现秸秆生物转化的有效途径,也是秸秆能源利用中最接近工业化应用的技术之一。如果对秸秆进行预处理,将其中难以水解的纤维素、半纤维素转化为可溶性发酵糖,降低秸秆结晶度,则生物质秸秆的降解能力及利用率均会大幅提高[1]。目前稀酸法是研究最广泛的

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