探究离子液体体系下纤维素酶降解纤维素的研究

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1、青岛科技大学硕士学位论文离子液体体系下纤维素酶降解纤维素的研究姓名：徐翠枝申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：于世涛;牛增元20100608青岛科技大学研究生学位论文UlIUlIIIIIUllUIY1740506离子液体体系下纤维素酶降解纤维素的研究摘要本研究合成了26种具有代表性的离子液体，并利用红外光谱和核磁共振波谱确定其组成和结构。从这些离子液体中筛选出对纤维素具有良好溶解能力的中碱性离子液体作为溶剂，以1．乙基．3．甲基咪唑乙酸鲶盐．[Emim]OAc为例研究溶解体系的浓度、反应温度以及溶解时间对纤维素溶解性能的影响

2、。之后分别对离子液体溶解前及再生后的纤维素进行FT-IR、XRD及SEM表征，对离子液体作用于纤维素的过程从形貌和结构上作出分析，并探讨溶解机理。从能溶解纤维素的离子液体中筛选出对纤维素酶具有良好相容性的离子液体[Emim]OAc作为纤维素溶剂，构建纤维素与[Emim]OAc的均相体系，研究微晶纤维素的原位酶解。选用3种不同性质的纤维素酶，分别对离子液体体系中的微晶纤维素进行降解试验对比。应用3，5．二硝基水杨酸．DNS法测得酶解体系中还原糖的浓度，进而求得反应过程中总还原糖的收率来表征酶解效果。同样的试验方法分别应用于离子液体体

3、系中天然纤维素沙柳，秸秆和棉花的原位糖化，探讨离子液体中天然纤维素的均相酶解反应。对离子液体体系中各种纤维素的酶解反应同常规条件下纤维素的酶解反应进行比较并总结出规律。最后，研究了离子液体[Emim]OAc的回收再利用情况。关键词：离子液体纤维素均相反应原位糖化青岛科技大学研究生学位论文EFFICIENTENZYMATICINSITUSACCCHAlUFICATIoNOFCELLULOSEINIONICLIQUIDABSTRACTInthisstudy,26speciesionicliquids(ILs)weresynthesiz

4、edandcharacterizedbyFT-IRandNMRtechniques．Itwasfoundthationicliquid1-ethyl—·3·-methylimidazoliumacetate([Emim]OAc)wasofgoodsolubilitytocellulose．Theeffectssuchastheconcentration，thereactiontemperatureandreactiontimeonpropertiesofcellulosedissolutionwerediscussedinthed

5、issolvedsystem．Dissolutionandregenerationofcelluloseinthe[Emim]OAewereinvestigatedbyFT-m,X-rayandSEM，andthetheoryofcellulosedissolutioninionicliquidWasexploredandexplained．【Emim]OAcWaschosenasallenvironment-friendlysolventforenzymaticinsitusaccharificationinviewofitsb

6、iocompatibilitywithbothcellulosesolubilityandenzymeactivity．Theenzymaticdegradationofmicrocrystallinecelluloseinthehomogeneoussystemof[Emim]OAcandcellulosewasinvestigated．Threekindsofcellulasehadbeenselectedascatalystsinthesitusaccharification．Thedinitrosalicylicacid(

7、DNS)methodWasusedtomonitortheinfluenceofreactionconditionsontheresultsofdegradation．ThesamemethodWasappliedtostudythehomogeneousenzymatichydrolysisinsitusaccharificationofnaturalcellulosesuchaswillow,cornstalkandpledget，in【Emim]OAc．TheoptimumconditionfordegradationWas

8、obtainedinnormalandILconditions．Theenzymatichydrolysisofcelluloseinionicliquidsystemwascomparedwithgeneralconventionalenzyma