CFS预处理对不同秸秆原料酶解和理化结构的影响

高铁酸钾复合液(CFS)是制备高铁酸钾的剩余滤液,其含有大量碱(OH^(-))和氧化剂(ClO^(-)和Fe^(6+)),具有破坏木质纤维素顽固结构、提升酶解效率的潜力。为实现秸秆的资源化利用与高铁酸钾制备废液的再利用,以山西储量丰富的玉米秸秆(CS)、高粱秸秆(SS)和谷子秸秆(MS)为原料,采用CFS进行预处理,对比3种秸秆的酶解糖化率,分析秸秆的理化结构变化。结果表明,CFS预处理中碱和氧化剂共同参与了3种秸秆的降解,促进了酶解糖化率;在最佳预处理时间24 h下,CS、SS和MS的还原糖产量分别较对照提高252.77%、236.39%、216.66%,其中CS的酶解效率最高;组分分析表明,CFS处理能有效去除3种秸秆中木质素成分,增加纤维素相对含量,进而有利于纤维素酶的可及性;结构分析显示,CFS处理后,3种秸秆的理化结构发生了不同程度变化,粗糙度增加,官能团发生断裂,纤维结晶度升高,热稳定性变差。在3种秸秆中,CS结构变化最明显,更有利于被生物转化。综上,CFS预处理可改变作物秸秆的理化结构,破坏其致密结构,促进后续酶解效率,是一种理想的预处理技术。