磷酸酯類離子液體溶解及酶水解纖維素一步工藝研究.pdf

1、纖維素轉化為乙醇是可再生能源轉化過程中研究的熱點。本文研究了能溶解纖維素的不同離子液體以及pH變化對纖維素酶的活性、穩(wěn)定性以及熱穩(wěn)定性的影響，在此基礎上，對比研究了濾紙纖維素在所采用的離子液體預處理和纖維素酶水解作用下的兩步工藝和一步工藝。
　　 通過研究纖維素酶在離子液體[MMIM][Me2PO4]、[EMIM][Et2PO4]和[BMIM][Bu2PO4]存在時的活性、穩(wěn)定性以及熱穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)離子液體存在對纖維素酶活性有抑制

2、作用，抑制作用大小順序為：[BMIM][Bu2PO4]＞[EMIM][Et2PO4]＞[MMIM][Me2PO4]，而高溫下能提高纖維素酶的穩(wěn)定性，能力順序為[BMIM][Bu2PO4]＞[EMIM][Et2PO4]＞[MMIM][Me2PO4]。
　　 通過對pH變化影響纖維素酶活性的研究發(fā)現(xiàn)：當離子液體含量為10％和20％時，pH變化對纖維素酶活損失影響不大，而含量增大時有較大影響；pH5.2時纖維素酶在含有10％的[MMI

3、M][Me2PO4]或[EMIM][Et2PO4]的樣品中的初始酶活分別是在緩沖液中的70.2％和64.7％，而3 d后剩余酶活是各自初始酶活的79.7％和70.9％，表明離子液體在此濃度下對纖維素酶活性影響相對較小，所以適合做纖維素酶水解一步工藝研究。
　　 通過研究用以上3種離子液體在微波800 w下加熱預處理濾紙纖維素并用纖維素酶進行水解的兩步工藝和一步工藝優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)在一步工藝中，經(jīng)[MMIM][Me2PO4]以固液比10

4、％預處理的濾紙纖維素酶水解4 d后的水解率是未經(jīng)處理的2.13倍，經(jīng)[EMIM][Et2PO4]以固液比5％預處理的濾紙纖維素酶水解率是未經(jīng)處理的1.8倍，而經(jīng)[BMIM][Bu2PO4]預處理的濾紙纖維素酶水解率都比未經(jīng)處理的低，說明[BMIM][Bu2PO4]不適合做一步工藝研究；在兩步工藝中，經(jīng)[MMIM][Me2PO4]、[EMIM][Et2PO4]或[BMIM][Bu2PO4]預處理的濾紙纖維素酶水解最高水解率分別是未經(jīng)處理的