3 实验结果与讨论 8

3。1 催化剂表征结果 8

3。2 不同催化剂催化活性的比较 9

3。3 不同反应温度对TRS产率的影响 10

3。4 不同反应时间对TRS产率的影响 11

3。5 不同催化剂用量对TRS产率的影响 12

3。6 不同水分含量对TRS产率的影响 13

结论 19

参考文献 16

致谢 17

1 前言

1。1 纤维素

纤维素是一种复杂的多糖，有8000至10000个葡萄糖残基通过β-1,4-糖苷键连接而成(图1)[1]。天然纤维素为无臭、无味的白色丝状物，在水中有高度的不溶性，同时也不溶于稀酸、稀碱和有机溶剂。其主要的生物学功能是构成植物的支撑组织。网状结构中的晶区部分比较规则，但其链与链间结构的紧密性限制了纤维素的水解，阻碍了它进一步生成小分子物质。因此，纤维素水解时一般要进行预处理，破坏它们的氢键结构，从而达到更容易水解的目的[2]。

图1 纤维素长链的化学组成[2]

1。2 纤维素水解的研究进展论文网

水解是开发利用木质纤维素生物质资源的关键，传统的纤维素水解方法有：液体酸水解法、酶水解法和固体酸水解法[3]。

1。2。1 液体酸水解法

液体酸水解法可分为浓酸水解和稀酸水解，催化剂多为硫酸、盐酸、硝酸等无机酸。浓酸水解原理主要是先用浓酸对纤维素进行预处理，使其降解生成低聚糖，再将此溶液稀释加热，经一段时间可将低聚糖分解为葡萄糖[4]。但是浓酸水解成本高，难回收。稀酸水解原理是溶液中的氢离子对β-1,4糖苷键的氧原子进行质子化，然后水分子进攻α-C原子而使β-1,4糖苷键发生断裂，从而使纤维素分解为糖类物质，反应机理如图2所示。稀酸水解需要在高温高压下进行，能耗高，成本高。浓酸水解获得糖的回收率较高，可达到90%以上，但是浓酸与设备的接触必然导致对设备的严重腐蚀，而且不易回收、对环境造成污染[4]，与绿色化学的发展理念相悖[5]。稀酸反应要求温度较高，反应条件剧烈，影响因素较多，糖产率较低[6]。

图2 稀酸催化纤维素水解机理[2]

1。2。2 酶水解法

酶水解法作为常见的水解方法之一，其水解过程十分复杂[7]。首先由于C1酶作用于纤维素的结晶区引起纤维素膨胀，形成变性纤维素，再在内切型β-葡聚糖酶的作用下随机水解成寡糖、纤维素二糖和葡萄糖，最后在β-葡萄糖苷酶的催化作用水解生成葡萄糖分子[6]。纤维素酶水解法条件温和，适当调节反应条件可使还原糖产率最大化，符合绿色化学的发展要求。但是在反应过程中条件苛刻，水解率低，成本高的特点使得酶水解法还需进一步探索。

1。2。3 固体酸水解文献综述