NaOH对类芬顿预处理的玉米秸秆酶解性能影响

【目的】探究NaOH对类芬顿预处理(heterogeneous Fenton pretreatment,HFP)的玉米秸秆酶解效果影响及高效酶解的机制。【方法】在HFP体系(0.16 g·L^(-1)FeOCl,0.8 mol·L^(-1)H_(2)O_(2),6 h)对玉米秸秆预处理的前期进行NaOH前处理,以酶解后还原糖产率为指标,考察NaOH浓度和反应温度对NaOH-HFP体系的影响。对比未处理玉米秸秆和3种不同预处理体系(HFP体系、NaOH预处理体系和NaOH-HFP体系)处理后玉米秸秆的理化表征(成分分析和结构表征)。【结果】当NaOH浓度0.1 mol·L^(-1),反应温度75℃时,经NaOH-HFP体系预处理玉米秸秆酶解后还原糖产率为92.5%,分别比NaOH预处理体系及HFP体系提高了31.0%和181.2%。成分分析结果表明,NaOH-HFP体系能够去除部分半维素和木质素。扫描电子显微镜、X-射线衍射、固态核磁和比表面积和孔隙率分析表征结果表明,预处理没有造成底物表面化学结构显著变化,但表面形态和结晶度变化显著,从而增强了酶对纤维素的可及性,提高了酶解效率。【结论】NaOH-HFP体系实现了对木质素的有效降解,打破了碳水化合物酶解屏障。