热活化过硫酸盐氧化去除木质素降解产物混合物

在热活化过硫酸盐氧化去除单一木质素降解产物的基础上,本文主要研究4种不同木质素降解产物混合物在与单独氧化条件相同情况下的去除规律和效果。结果表明,与9种木质素降解产物分别单独氧化时100%去除相比,3种酚醛类混合物的去除效果要高于3种酚酸类混合物;6种木质素降解产物混合物与9种木质素降解产物混合物的去除规律也不同,但混合物中木质素降解产物总的去除效果要低于单独氧化的100%。这说明氧化不同种类木质素降解产物时有一定的选择性,去除效果不仅与不同木质素降解产物的结构有关,也与自由基浓度有关。因此,对于木质素降解产物混合物需要提高过硫酸铵浓度,从而提高自由基浓度来提高反应速率和去除率。

热活化过硫酸盐氧化去除木质素降解产物

针对生物乙醇生产过程中木质素降解产物对乙醇发酵的抑制作用,选取6种典型木质素降解产物(香草醛、紫丁香醛、4-羟基苯甲醛、香草酸、紫丁香酸和4-羟基苯甲酸)为研究对象,采用新型脱毒技术——热活化过硫酸盐高级氧化技术氧化脱除,研究了氧化去除条件及其氧化机理。结果表明,以0.1 g·L^(-1)的香草醛为代表物质,其最优氧化条件为:p H 6.0,温度80℃,过硫酸盐浓度1.5 g·L^(-1)。在此优化条件的基础上,研究其他5种典型木质素降解产物的氧化效果。结果表明热活化过硫酸盐氧化木质素降解产物的效果显著,香草醛、4-羟基苯甲醛、香草酸、4-羟基苯甲酸和紫丁香酸的去除率在1 h内均达到100%,紫丁香醛的去除率在2 h内也达到100%。热活化过硫酸盐氧化机理主要是通过投加自由基捕获剂甲醇和叔丁醇间接判定在反应过程中的主要活性物种,结果表明在反应中起到主要作用的活性物种是硫酸根自由基。因此,热活化过硫酸盐可以很好地氧化去除木质素降解产物。