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桦木酶解磨木木质素分子结构及其拉伸力学性能研究
1
作者
周博鑫
戴璐
漆楚生
《木材科学与技术》
北大核心
2024年第4期36-43,共8页
为弥补木材类原位木质素拉伸力学性能相关数据的缺失,研究采用球磨、弱碱预润胀以及酶解相结合的方法提取三种桦木(Betula platyphylla)酶解磨木木质素,分别为:双酶解木质素(dual-enzyme lignin,DEL)、预润胀三酶解木质素(alkaline-trea...
为弥补木材类原位木质素拉伸力学性能相关数据的缺失,研究采用球磨、弱碱预润胀以及酶解相结合的方法提取三种桦木(Betula platyphylla)酶解磨木木质素,分别为:双酶解木质素(dual-enzyme lignin,DEL)、预润胀三酶解木质素(alkaline-treated triple-enzyme lignin,ATEL)和双预润胀双酶解木质素(dual-alkaline-treated dual-enzyme lignin,ADEL),并测试木质素的纯度、分子结构、抗拉强度、弹性模量、泊松比和剪切模量。结果表明:DEL、ATEL、ADEL的纯度分别为48.2%、99.29%、97.79%。ATEL和ADEL对桦木原位木质素的化学结构破坏较少,其表现出阔叶树材木质素典型的红外光谱特征,具有代表性连接键β-O-4键和β-β键,可以视为原位木质素。在含水率为5%的条件下,DEL、ATEL和ADEL的抗拉强度分别为17.14、5.38和5.62 MPa,弹性模量分别为7.97、6.36和6.23 GPa,泊松比分别为0.31、0.34和0.34,计算的剪切模量分别为3.04、2.39和2.33 GPa。DEL中存在大量纤维素和半纤维素,其拉伸力学性能偏高,ATEL和ADEL测试数据可用于评估桦木原位木质素的拉伸力学性能。
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关键词
桦木
酶解磨木木质素
类原位木质素
拉伸力学性能
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职称材料
类离子液体在纺织材料加工中的应用现状
2
作者
袁久刚
付金凡
+3 位作者
杨凡
周爱晖
季巧
王思翔
《服装学报》
CAS
北大核心
2024年第4期283-289,共7页
介绍了类离子液体的定义、分类及其在纺织材料中的应用现状,归纳总结了类离子液体在纤维素、木质素、蛋白质以及合成纤维等材料溶解、除杂、改性和染色加工中的应用,讨论了类离子液体的回收方法,并对类离子液体在纺织材料加工领域的发...
介绍了类离子液体的定义、分类及其在纺织材料中的应用现状,归纳总结了类离子液体在纤维素、木质素、蛋白质以及合成纤维等材料溶解、除杂、改性和染色加工中的应用,讨论了类离子液体的回收方法,并对类离子液体在纺织材料加工领域的发展进行展望。研究认为,类离子液体是多种天然以及合成纤维材料加工的优良溶剂,能够提高纺织材料的应用价值。
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关键词
类离子液体
纤维素
木质素
蛋白质
合成纤维
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职称材料
竹材草酸预水解过程木质素的溶出规律
被引量:
6
3
作者
曹石林
马晓娟
+2 位作者
林玲
黄六莲
陈礼辉
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第5期277-284,共8页
为了探索用草酸预处理竹材制备溶解浆,该文用不同用量的草酸对竹材进行预水解,测定预水解过程竹材木质素含量的变化,用场发射扫描电镜(field emission scanning electron microscope,FE-SEM)观察水解后假木质素在竹纤维表面的分布状况,...
为了探索用草酸预处理竹材制备溶解浆,该文用不同用量的草酸对竹材进行预水解,测定预水解过程竹材木质素含量的变化,用场发射扫描电镜(field emission scanning electron microscope,FE-SEM)观察水解后假木质素在竹纤维表面的分布状况,用核磁共振技术(cross polarisation/magic angle spinning carbon-13 nuclear magnetic resonance,CP/MAS 13C-NMR)分析木质素的结构变化。研究结果表明,在竹片草酸预水解过程中,竹片预水解得率将随着预水解时间的延长而下降,并且,草酸用量越大,得率下降越多。基于水解后竹材基质的木质素含量会随着预水解时间的延长而逐渐升高,并且,草酸用量越大,木质素含量升高越多;而基于竹材原料的木质素含量则随着预水解时间的延长先下降再增加,并且,草酸用量越大,增加的速率也越大。竹材木质素由于芳基醚键(β-O-4)断裂,酚型木质素含量提高。纤维素和半纤维素降解产物在预水解过程形成的假木质素类物质会以微球的形式附着在竹片表面。该研究可为探索竹材快速高选择性去除半纤维素的预水解方法提供参考。
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关键词
木质素
水解
竹子
草酸
假木质素
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职称材料
假木质素沉积及对纤维素酶解的影响研究进展
被引量:
6
4
作者
沙如意
张沙沙
+4 位作者
余瞻
赵福权
蔡成岗
肖竹钱
毛建卫
《林业科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期127-143,共17页
木质纤维素类生物质是地球上最丰富的可再生资源。为提高木质纤维素类生物质的转化率,提升纤维素酶的水解效率和可发酵性糖产量,降低纤维素酶的使用量和生物质转化成本,对木质纤维素类生物质进行预处理十分必要;然而,木质素、纤维素和...
木质纤维素类生物质是地球上最丰富的可再生资源。为提高木质纤维素类生物质的转化率,提升纤维素酶的水解效率和可发酵性糖产量,降低纤维素酶的使用量和生物质转化成本,对木质纤维素类生物质进行预处理十分必要;然而,木质素、纤维素和半纤维素之间的天然屏障限制了纤维素酶对纤维素组分的酶解。木质纤维素类生物质预处理主要有物理法、化学法、物理化学法和生物法,目前更多采用质量分数小于4%的稀酸法(如盐酸、硫酸和硝酸等,120~210℃)、高温热水法、蒸汽爆破法和液相水热法等,不同预处理方法对木质素或大部分半纤维素的溶解和去除有利于提高纤维素酶的可及性。木质素对纤维素酶解具有明显抑制作用,通过预处理降低木质素含量有利于提高纤维素酶解效率。木质纤维经稀酸或高温热水等预处理后,Klason木质素相对含量反而会增加。在木质纤维素类生物质预处理过程中,木质素液滴可能以假木质素形式沉积于纤维素表面,使其比天然木质素更加抑制纤维素酶解。本研究首先概述生物质预处理过程中木质素液滴和假木质素的形成过程,提出假木质素产生的可能机制,并对其组成和性质进行综述;然后阐述木质素液滴和假木质素对木质纤维酶解的影响;最后总结假木质素形成的调控策略。假木质素的形成过程属于非均相反应过程,受传质扩散(分子水平)和流动(宏观统计水平)的影响,可从介尺度行为研究假木质素的形成机制,同时建立相关模型和理论实现其科学的定量描述和定向调控,这不仅有利于木质纤维素类生物质炼制工艺的发展,也有利于促进跨学科科学规模的形成。
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关键词
木质纤维
假木质素
纤维素酶
生物质
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职称材料
假木质素及其对纤维素酶的抑制效应研究进展
被引量:
1
5
作者
祝元晨
李琼梅
杨海艳
《广州化工》
CAS
2020年第15期25-27,共3页
预处理是提高木质纤维生物转化效率的关键技术之一,但目前有效的预处理技术常导致碳水化合物降解,并生成对纤维素酶有抑制作用的物质。其中,假木质素是由碳水化合物降解产物进一步缩合而形成的具有三维立体、结构类似于木质素的物质。...
预处理是提高木质纤维生物转化效率的关键技术之一,但目前有效的预处理技术常导致碳水化合物降解,并生成对纤维素酶有抑制作用的物质。其中,假木质素是由碳水化合物降解产物进一步缩合而形成的具有三维立体、结构类似于木质素的物质。在纤维素的酶水解过程中,假木质素可对纤维素酶蛋白造成立体阻碍、静电吸附等作用,并降低纤维素的最终酶水解效率。深入研究假木质素结构特征及其对纤维素酶的抑制作用能够为提高纤维素基乙醇产率提供理论参考。
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关键词
假木质素
纤维素酶
结构特征
抑制
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职称材料
高温水热预处理对木质纤维素及其酶解的影响研究进展
被引量:
4
6
作者
李冬敏
魏妮
+3 位作者
张宏嘉
沈乃东
李凡
武国庆
《可再生能源》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第8期1001-1007,共7页
木质素是木质纤维素的重要组成成分之一,能抑制木质纤维素的酶解,会在木质纤维素高温水热预处理过程中发生降解、重组等反应。假木质素是木质素的结构类似物,是木质纤维素在高温水热预处理过程中由碳水化合物经降解、氧化和聚合等复杂...
木质素是木质纤维素的重要组成成分之一,能抑制木质纤维素的酶解,会在木质纤维素高温水热预处理过程中发生降解、重组等反应。假木质素是木质素的结构类似物,是木质纤维素在高温水热预处理过程中由碳水化合物经降解、氧化和聚合等复杂反应而形成。木质素和假木质素都能够抑制纤维素酶活性,降低木质纤维素的酶解转化率。文章综述了高温水热预处理过程中木质素的结构变化及假木质素的生成机理,探讨了降低木质素和假木质素对纤维素酶解影响以及减少假木质素生成的途径,为提高木质纤维素酶解转化率,促进工业化应用提供了参考。
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关键词
木质素
假木质素
木质纤维素
预处理
酶解
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职称材料
题名
桦木酶解磨木木质素分子结构及其拉伸力学性能研究
1
作者
周博鑫
戴璐
漆楚生
机构
木质材料科学与应用教育部重点实验室(北京林业大学)
出处
《木材科学与技术》
北大核心
2024年第4期36-43,共8页
基金
国家重点研发计划项目“木竹材资源利用的结构与化学机理研究”(2023YFD2200501)
国家自然科学基金面上项目“基于木材多尺度微观结构的热-重-力学性能响应机制”(31870536)。
文摘
为弥补木材类原位木质素拉伸力学性能相关数据的缺失,研究采用球磨、弱碱预润胀以及酶解相结合的方法提取三种桦木(Betula platyphylla)酶解磨木木质素,分别为:双酶解木质素(dual-enzyme lignin,DEL)、预润胀三酶解木质素(alkaline-treated triple-enzyme lignin,ATEL)和双预润胀双酶解木质素(dual-alkaline-treated dual-enzyme lignin,ADEL),并测试木质素的纯度、分子结构、抗拉强度、弹性模量、泊松比和剪切模量。结果表明:DEL、ATEL、ADEL的纯度分别为48.2%、99.29%、97.79%。ATEL和ADEL对桦木原位木质素的化学结构破坏较少,其表现出阔叶树材木质素典型的红外光谱特征,具有代表性连接键β-O-4键和β-β键,可以视为原位木质素。在含水率为5%的条件下,DEL、ATEL和ADEL的抗拉强度分别为17.14、5.38和5.62 MPa,弹性模量分别为7.97、6.36和6.23 GPa,泊松比分别为0.31、0.34和0.34,计算的剪切模量分别为3.04、2.39和2.33 GPa。DEL中存在大量纤维素和半纤维素,其拉伸力学性能偏高,ATEL和ADEL测试数据可用于评估桦木原位木质素的拉伸力学性能。
关键词
桦木
酶解磨木木质素
类原位木质素
拉伸力学性能
Keywords
birch
enzymatic
lignin
pseudo
in-situ
lignin
tensile mechanical properties
分类号
S792.15 [农业科学—林木遗传育种]
O636.2 [理学—高分子化学]
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职称材料
题名
类离子液体在纺织材料加工中的应用现状
2
作者
袁久刚
付金凡
杨凡
周爱晖
季巧
王思翔
机构
江南大学纺织科学与工程学院
福建纤维检验中心
出处
《服装学报》
CAS
北大核心
2024年第4期283-289,共7页
基金
国家自然科学基金面上项目(31771039)。
文摘
介绍了类离子液体的定义、分类及其在纺织材料中的应用现状,归纳总结了类离子液体在纤维素、木质素、蛋白质以及合成纤维等材料溶解、除杂、改性和染色加工中的应用,讨论了类离子液体的回收方法,并对类离子液体在纺织材料加工领域的发展进行展望。研究认为,类离子液体是多种天然以及合成纤维材料加工的优良溶剂,能够提高纺织材料的应用价值。
关键词
类离子液体
纤维素
木质素
蛋白质
合成纤维
Keywords
pseudo
ionice liquids
cellulose
lignin
protein
synthetic fiber
分类号
TS102 [轻工技术与工程—纺织工程]
下载PDF
职称材料
题名
竹材草酸预水解过程木质素的溶出规律
被引量:
6
3
作者
曹石林
马晓娟
林玲
黄六莲
陈礼辉
机构
福建农林大学材料工程学院
出处
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第5期277-284,共8页
基金
福建省科技厅重大科技专项(2008HZ0001)
国家自然科学基金项目(31270638)
文摘
为了探索用草酸预处理竹材制备溶解浆,该文用不同用量的草酸对竹材进行预水解,测定预水解过程竹材木质素含量的变化,用场发射扫描电镜(field emission scanning electron microscope,FE-SEM)观察水解后假木质素在竹纤维表面的分布状况,用核磁共振技术(cross polarisation/magic angle spinning carbon-13 nuclear magnetic resonance,CP/MAS 13C-NMR)分析木质素的结构变化。研究结果表明,在竹片草酸预水解过程中,竹片预水解得率将随着预水解时间的延长而下降,并且,草酸用量越大,得率下降越多。基于水解后竹材基质的木质素含量会随着预水解时间的延长而逐渐升高,并且,草酸用量越大,木质素含量升高越多;而基于竹材原料的木质素含量则随着预水解时间的延长先下降再增加,并且,草酸用量越大,增加的速率也越大。竹材木质素由于芳基醚键(β-O-4)断裂,酚型木质素含量提高。纤维素和半纤维素降解产物在预水解过程形成的假木质素类物质会以微球的形式附着在竹片表面。该研究可为探索竹材快速高选择性去除半纤维素的预水解方法提供参考。
关键词
木质素
水解
竹子
草酸
假木质素
Keywords
lignin
hydrolysis
bamboo
oxalic acid
pseudo lignin
分类号
TS743.1 [轻工技术与工程—制浆造纸工程]
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职称材料
题名
假木质素沉积及对纤维素酶解的影响研究进展
被引量:
6
4
作者
沙如意
张沙沙
余瞻
赵福权
蔡成岗
肖竹钱
毛建卫
机构
浙江科技学院生物与化学工程学院
浙江省废弃生物质循环利用与生态处理技术重点实验室
浙江省农产品化学与生物加工技术重点实验室
浙江省农业生物资源生化制造协同创新中心
出处
《林业科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期127-143,共17页
基金
浙江省重点研发计划项目(2015C02031)
国家级星火计划项目(2015GA700079)
+2 种基金
浙江科技学院浙江省废弃生物质循环利用与生态处理技术重点实验室开放基金项目(2016REWB32)
河南省工业微生物资源与发酵技术重点实验室开放基金项目(IMRFT20180206)
省属高校基本科研业务费专项资金项目(2019JL10)。
文摘
木质纤维素类生物质是地球上最丰富的可再生资源。为提高木质纤维素类生物质的转化率,提升纤维素酶的水解效率和可发酵性糖产量,降低纤维素酶的使用量和生物质转化成本,对木质纤维素类生物质进行预处理十分必要;然而,木质素、纤维素和半纤维素之间的天然屏障限制了纤维素酶对纤维素组分的酶解。木质纤维素类生物质预处理主要有物理法、化学法、物理化学法和生物法,目前更多采用质量分数小于4%的稀酸法(如盐酸、硫酸和硝酸等,120~210℃)、高温热水法、蒸汽爆破法和液相水热法等,不同预处理方法对木质素或大部分半纤维素的溶解和去除有利于提高纤维素酶的可及性。木质素对纤维素酶解具有明显抑制作用,通过预处理降低木质素含量有利于提高纤维素酶解效率。木质纤维经稀酸或高温热水等预处理后,Klason木质素相对含量反而会增加。在木质纤维素类生物质预处理过程中,木质素液滴可能以假木质素形式沉积于纤维素表面,使其比天然木质素更加抑制纤维素酶解。本研究首先概述生物质预处理过程中木质素液滴和假木质素的形成过程,提出假木质素产生的可能机制,并对其组成和性质进行综述;然后阐述木质素液滴和假木质素对木质纤维酶解的影响;最后总结假木质素形成的调控策略。假木质素的形成过程属于非均相反应过程,受传质扩散(分子水平)和流动(宏观统计水平)的影响,可从介尺度行为研究假木质素的形成机制,同时建立相关模型和理论实现其科学的定量描述和定向调控,这不仅有利于木质纤维素类生物质炼制工艺的发展,也有利于促进跨学科科学规模的形成。
关键词
木质纤维
假木质素
纤维素酶
生物质
Keywords
lignocellulose
pseudo
-
lignin
cellulase
biomass
分类号
TQ35 [化学工程]
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职称材料
题名
假木质素及其对纤维素酶的抑制效应研究进展
被引量:
1
5
作者
祝元晨
李琼梅
杨海艳
机构
西南林业大学
出处
《广州化工》
CAS
2020年第15期25-27,共3页
基金
西南林业大学教育部重点实验室开放基金(KLESWFU-201807)
云南省教育厅(2020J0398)。
文摘
预处理是提高木质纤维生物转化效率的关键技术之一,但目前有效的预处理技术常导致碳水化合物降解,并生成对纤维素酶有抑制作用的物质。其中,假木质素是由碳水化合物降解产物进一步缩合而形成的具有三维立体、结构类似于木质素的物质。在纤维素的酶水解过程中,假木质素可对纤维素酶蛋白造成立体阻碍、静电吸附等作用,并降低纤维素的最终酶水解效率。深入研究假木质素结构特征及其对纤维素酶的抑制作用能够为提高纤维素基乙醇产率提供理论参考。
关键词
假木质素
纤维素酶
结构特征
抑制
Keywords
pseudo
-
lignin
cellulose
structure
inhibition
分类号
TQ353 [化学工程]
下载PDF
职称材料
题名
高温水热预处理对木质纤维素及其酶解的影响研究进展
被引量:
4
6
作者
李冬敏
魏妮
张宏嘉
沈乃东
李凡
武国庆
机构
中粮营养健康研究院
国投生物科技投资有限公司
出处
《可再生能源》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第8期1001-1007,共7页
基金
“十三五”国家重点研发计划项目(2021YFC2101301)。
文摘
木质素是木质纤维素的重要组成成分之一,能抑制木质纤维素的酶解,会在木质纤维素高温水热预处理过程中发生降解、重组等反应。假木质素是木质素的结构类似物,是木质纤维素在高温水热预处理过程中由碳水化合物经降解、氧化和聚合等复杂反应而形成。木质素和假木质素都能够抑制纤维素酶活性,降低木质纤维素的酶解转化率。文章综述了高温水热预处理过程中木质素的结构变化及假木质素的生成机理,探讨了降低木质素和假木质素对纤维素酶解影响以及减少假木质素生成的途径,为提高木质纤维素酶解转化率,促进工业化应用提供了参考。
关键词
木质素
假木质素
木质纤维素
预处理
酶解
Keywords
lignin
pseudo
-
lignin
lignocellulose
pretreatment
enzymatic hydrolysis
分类号
TK6 [动力工程及工程热物理—生物能]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
桦木酶解磨木木质素分子结构及其拉伸力学性能研究
周博鑫
戴璐
漆楚生
《木材科学与技术》
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
类离子液体在纺织材料加工中的应用现状
袁久刚
付金凡
杨凡
周爱晖
季巧
王思翔
《服装学报》
CAS
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
3
竹材草酸预水解过程木质素的溶出规律
曹石林
马晓娟
林玲
黄六莲
陈礼辉
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
6
下载PDF
职称材料
4
假木质素沉积及对纤维素酶解的影响研究进展
沙如意
张沙沙
余瞻
赵福权
蔡成岗
肖竹钱
毛建卫
《林业科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
6
下载PDF
职称材料
5
假木质素及其对纤维素酶的抑制效应研究进展
祝元晨
李琼梅
杨海艳
《广州化工》
CAS
2020
1
下载PDF
职称材料
6
高温水热预处理对木质纤维素及其酶解的影响研究进展
李冬敏
魏妮
张宏嘉
沈乃东
李凡
武国庆
《可再生能源》
CAS
CSCD
北大核心
2023
4
下载PDF
职称材料
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