预处理方法对玉米秸秆发酵产氢的影响及其机理分析

【摘要】：研究了不同预处理方法对玉米秸秆发酵产氢气的影响和秸秆降解产氢的机理。实验分别采用酸解(AP)、酸解耦合固态酶解(AEP)、高温蒸煮(HP)和高温蒸煮耦合固态酶解(HEP)的玉米秸秆进行发酵产氢,分析预处理后秸秆累积产氢量与可溶性糖含量的关系。在此基础上,通过秸秆化学组成成分分析、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和X-射线衍射分析,探讨了秸秆降解的机理。结果表明,秸秆的累积产氢量与可溶性糖含量基本正相关,秸秆糖化效率是影响秸秆累积产氢量的主要因素。四种预处理方法主要作用于秸秆半纤维素和纤维素的无定型区,预处理过程皆在不同程度上提高了秸秆的结晶度,并在极大程度上提高了玉米秸秆的累积产氢量。其中AEP方法预处理秸秆效果最好,累积产氢量达到了226.1 m L·(g·TS)-1。 【作者单位】： 中州大学实验管理中心;河南牧业经济学院生物工程系;郑州大学化学与分子工程学院;
【关键词】： 玉米秸秆 预处理 发酵产氢 机理
【基金】：国家自然科学基金河南省人才培养联合基金(U1204522) 河南省高校科技创新人才支持计划项目(13HASTIT033)
【分类号】：TQ116.2
【正文快照】： 1前言近年来随着石油、煤炭等化石能源的消耗,氢气作为新型清洁可再生能源受到了极大的重视[1]。在制取氢气的各种方法中,发酵制氢以能耗小、产氢速率快、稳定性高、可利用底物范围广等特点,深受国内外研究者关注和青睐[2,3]。目前,发酵法生物制氢研究所用的底物大多为可溶性

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