纤维素去聚合是选择性的,用于生物乙醇炼油厂和多功能生物炭组装,使用玉米突变的脆性茎
Tianqi Li1, Hao Peng2, Boyang He3
1Key Laboratory of Fermentation Engineering (Ministry of Education), Hubei Key Laboratory of Industrial Microbiology, Biomass & Bioenergy Research Centre, Hubei University of Technology, Wuhan 430068, China; College of Plant Science & Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China.
International journal of biological macromolecules
|March 1, 2024
概括
这项研究开发了一种回收性减少的玉米脆茎,用于增强生物乙醇生产. 从这种生物质中获得的新型纳米碳显示出优越的染料吸附和电化学特性.
科学领域:
- 生物质转化和生物质价值化
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物技术是生物技术.
背景情况:
- 红纤维素的回收阻碍了成本效益高的生物燃料和生物产品的生产.
- 鉴定出了玉米脆性茎突变体,具有减少纤维素复原性的突变.
研究的目的:
- 为了提高预处理的玉米脆茎的生物乙醇产量.
- 开发高性能生物炭从酶难以消化的纤维素.
- 为了研究衍生纳米碳的特性和应用.
主要方法:
- 使用可回收氧化 (CaO) 的生物质预处理.
- 酶式糖化用于生物乙醇转化.
- 两个阶段的热化学处理 (FeCl2催化和KOH激活) 和一个阶段的KOH处理用于生物炭合成.
- 生物炭性质的表征,包括特定表面积和染料吸附.
- 评估纳米碳的去除有毒化合物的能力及其电化学性能.
主要成果:
- 可回收的CaO预处理增强了酶式糖化和生物乙醇产量.
- 整个脆性茎的一步KOH处理产生了高度多孔的纳米碳 (1697.34 m2/g的特定表面积) 具有双倍的染料吸附能力.
- 纳米碳有效地从预处理和水解中去除有毒化合物.
- 纳米碳表现出更好的电化学性能 (205 F/g的特定电容).
结论:
- 在玉米脆片茎中降低了林氏纤维素回收率,促进了高产生物乙醇的生产.
- 从这种生物质中提取的新型多功能纳米碳提供了出色的染料吸附和电化学性能.
- 这种综合方法为可持续的生物质价值化为生物燃料和高性能材料提供了途径.
