林业科学

作者：李想1,陈妮1,齐学敏1,楚杰1,*,张军华1,常德龙2,许雅雅2

单位：1. 西北农林科技大学 杨凌 7121002. 国家林业和草原局泡桐研究开发中心 郑州 450003

关键词：木质纤维素原料,预处理,结晶度,傅里叶变换红外光谱

基金：国家林业和草原局2020年林业科技成果推广项目"木质生物质能源低碳生产技术研究与示范";国家自然科学基金项目(31870555);中国林业科学研究院中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(ACFYBB2017ZX003-13)

目的: 分析乙醇钠预处理木质纤维素原料的组分及结构特性，为纤维素原料制备生物乙醇燃料的研究提供参考。[方法: 以针叶材松木、杉木和阔叶材水曲柳为研究对象，在121℃下采用乙醇钠（C2H5ONa）进行预处理，通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）和X射线衍射参数（XRD）等方法分析预处理木质纤维素原料的主要化学组分变化及结构特性。[结果: 预处理后3种原料的纤维素、木聚糖和木质素含量均有不同程度变化，纤维素、木聚糖含量有所增加，木质素含量略微减少，其中，预处理杉木的纤维素含量增加幅度最大，达48.1%，平均增加8.1%，松木次之，水曲柳最低。从除木素效果看，松木预处理后木质素含量相对降低6.1%，处理效果较好。X射线衍射参数（XRD）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）反映的LOI（结晶度指数）、HBI（氢键强度指数）变化结果显示，乙醇钠预处理可提高木质纤维素原料的相对结晶度。不同酶剂量和时间点变化的酶水解效率研究结果表明，葡萄糖和木聚糖的水解得率由大到小依次为预处理杉木>预处理松木>预处理水曲柳。[结论: 乙醇钠预处理杉木纤维素含量提高最多，松木次之，水曲柳最低；针叶材的乙醇钠预处理体系处理效果较好；预处理杉木的相对结晶度高于松木和水曲柳；不同酶剂量和时间点变化的酶水解效率研究进一步验证预处理杉木>预处理松木>预处理水曲柳。

来源：2020年第2期

《林业科学》期刊编辑部

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