.......................................................................... I 1 绪论 .......................................................................... 1 1.1 研究背景 ................................................................ 1 1.2 秸秆类生物质资源 ........................................................ 2 1.3 生物质制氢技术 .......................................................... 2 1.4 秸秆类生物质的预处理技术 ................................................ 7 1.4.1 秸秆类生物质的组成及结构........................................... 7 1.4.2 秸秆类生物质预处理目的及效果 ...................................... 7 1.4.3 秸秆类生物质的预处理 .............................................. 8 1.4.4 秸秆类生物质纤维的酶水解 ......................................... 11 1.5 秸秆类生物质的超微粉碎 ................................................. 11 1.6 课题研究意义............................................................ 12 2 实验材料、设备与方法.......................................................... 13 2.1 实验材料................................................................ 13 2.1.1 实验原材料 ....................................................... 13 2.1.2 试验用试剂 ....................................................... 13 2.2 主要实验设备 ........................................................... 14 2.3 实验方法................................................................ 15 2.3.1 秸秆类生物质超微预处理方法 ....................................... 15 2.3.2 秸秆类生物质超微预处理后微观结构的表征方法 ....................... 16 2.3.3 秸秆类生物质酶水解实验方法 ....................................... 18 2.3.4 还原糖得率的测定方法 ............................................. 18 2.3.5 光合细菌培养方法 ................................................. 20 2.3.6 秸秆类生物质产氢实验方法 ......................................... 20 2.3.7 氢气产量和含量的测定.............................................. 20 3 原料类型优化 ................................................................. 21 3.1 原料类型优化的目的...................................................... 21 3.2 原料类型的优化 ......................................................... 21 3.3 结果分析 ............................................................... 23 4 超微预处理工艺的单因素分析 ................................................... 23 4.1 球磨时间对还原糖得率的影响.............................................. 24 4.2 原料初始粒径对还原糖得率的影响 ......................................... 24 4.3 球料比对还原糖得率的影响 ............................................... 25 4.4 研磨球种类对还原糖得率的影响 ........................................... 26 4.5 小结.................................................................... 27 5.综合因素条件下超微预处理工艺的优化 ........................................... 28 5.1 正交实验的目的和思路.................................................... 28 5.2 确定因素及各因素的水平.................................................. 28 5.3 试验结果与分析.......................................................... 28 5.4 小结 ................................................................... 30 6 超微预处理对典型秸秆类生物质微观结构的影响 ................................... 31 6.1 官能团的 FTIR 分析....................................................... 31 6.2 结晶度的 X 射线衍射分析.................................................. 33 6.3 扫描电镜分析............................................................ 35 6.4 能谱分析................................................................ 35 6.5 粒度.................................................................... 37 6.6 比表面积................................................................ 38 6.7 小结.................................................................... 38 7 球磨预处理后秸秆类生物质产氢可行性验证 ....................................... 39 7.1 不同类型秸秆类生物质产氢能力验证........................................ 39 7.2 各因素水平下秸秆类生物质产氢能力验证.................................... 40 7.3 小结.................................................................... 40 8 球磨预处理经济可行性分析 ..................................................... 40 9 结论和建议 ................................................................... 42 9.1 结论.................................................................... 43 9.2 建议 ................................................................... 46