木质纤维素预处理方法研究进展综述
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木质纤维素材料经稀酸处理之后,纤维素的平均聚合度下降,反应活性增加,水解率显著增加,但是木素在处理过程中不会被降解且会发生一定程度的缩合。稀酸水解分为高温低固形物含量及低温高固形物含量2种方式,高温低固形物含量下进行处理可以高效地去除半纤维素,由于半纤维素的部分或全部脱除,纤维素的转化率可以有很大程度的提高[6]。
[2]Adsul M G,Singhvi M S,Gaikaiwari S A,et al. Development of biocatalysts for production of commodity chemicals from lignocellulosicbiomass[J]. Bioresource Technology,2011,102( 6) : 4304 - 4312.
参考文献
[1] Venkateswara Rao Surisetty,Janusz Kozinski,Ajay Kumar Dalai. Biomass,availability in Canada,and gasification: an overview [J].Biomass Conv. Bioref,2011,2(1):73-85.
学校代码:__________
学 号:1302021001
Hefei University
生物工程下游技术综述
论文题目:木质纤维素预处理方法研究进展
学科专业:生物xx
作者姓名:xxx
导师姓名:xxx
完成时间:201x.xx.xx
木质纤维素预处理方法研究进展
摘 要
木质素是自然界中仅次于纤维素的可再生复杂天然高分子化合物原料,因其产量巨大,长期以来被视为有发展前途的生物质材料,但由于木质素本身结构的复杂性,导致其在预处理过程和工业应用中存在诸多问题与困难。本文介绍了传统木质素预处理方法,如:酸法和碱法等;并归纳了近年来在木质素提取方法上的新进展与新思路:在预处理过程中,研究人员使用物理、化学和生物技术,尝试了多种绿色环保的预处理手段。最后对预处理技术的发展方向予以展望。
6 总结
木质素因为储量丰富、产量巨大、廉价易得,其高附加值利用一直被研究人员所关注。尽管对木质素利用的研究已取得了一定的成果,但因为木质素本身具有成分复杂、分子降解困难、无明确转变温度等问题,将木质素作为主要材料运用在工业中受到限制。所以,以木质素为来源的材料在很大程度上还不能替代以石油为来源的产品。研究高效率的木质素提纯分离方法,利用木质素的各种性能,拓展其工业应用范围,有着巨大的社会、经济价值。
综上所述,利用二氧化钛和光催化处理技术,可减少木质素在氧化过程中的碳损耗,较好地保留了木质素中的苯环结构,是一种有效降解木质素的新方法。
5.3电晕放电法
芬兰的E.Koivula等人[11]为了有效地回收天然木质素,用不同的预处理方法,比较了木材水解产物中的杂质对后续过滤材料的影响。实验发现,利用脉冲电晕放电的氧化方法处理后,可提升过滤膜的过滤效率,对于过滤膜来讲,其流速提高了6倍。其他的前处理方法,也会影响过滤体系对木质素的过滤效果,比如添加活性炭吸附剂以及调节体系pH值也可提高过滤效率。该研究表明,针对木材水解产物中的各种化学结构,综合利用如电晕放电等前处理手段,可获得较高的木质素回收率。
4.3 有机溶剂预处理
在传统预处理方法中,采用有机溶剂对木质纤维素材料进行预处理是其中重要的一种。采用有机溶剂处理的优势在于,有机溶剂可以通过蒸馏而回收,处理过程中得到的糖和木素可以作为生产其他化工产品的原料。很多有机溶剂(低沸点醇:甲醇、乙醇;高沸点醇:乙二醇、丙三醇及二甲亚砜,醚类、酮类、酚类等)及有机溶剂的水溶液都可以运用于木质纤维素材料的预处理(温度100~250℃,添加酸作为催化剂),尤其是添加适量的酸后可以在较低的预处理温度下进行,甚至是在室温条件下也可以获得较好的处理效果。当在高温(185~210℃)条件下进行有机溶剂预处理时无需额外添加催化剂(酸),在高温条件下,木质纤维原料降解产生的有机酸本身对预处理过程有催化作用,但是使用酸作为催化剂会加速木素及半纤维素的脱除速率[7]。
NaOH溶液预处理木质纤维素材料是应用广泛且有效的纤维原料预处理方式,其具有很强的脱除木素的能力。使用NaOH处理纤维原料虽然可以有效地脱除木素及降低纤维素结晶度,但在木素脱除的同时,半纤维素也被降解,处理之后需要使用大量酸中和,且NaOH价格高,限制了此方法的使用。将Ca(OH)2运用于木质纤维素材料的预处理是另一种有效的碱处理方式,其来源广泛、价格便宜,预处理之后可以使用CO2与溶液中的Ca(OH)2进行反应得到沉淀CaCO3,经过煅烧之后可以重新得到Ca(OH)2。
面对日益严峻的资源、环境等问题,寻求环境友好且可再生的新能源成为亟需解决的问题。生物质能直接或间接地来源于植物的光合作用,是太阳能以化学能形式存在于生物中的一种能量形态,是唯一可再生的碳源,能够转化成常规的气态、固态或液态的燃料。目前使用木质纤维素材料生产燃料乙醇已经达成共识,并成为生产燃料乙醇的最佳途径。据文献报道,全球每年可产生约1×1010Mt纤维质原料,但是每年用于工业过程或燃烧以提供热量的纤维质原料仅占总产量的2%左右,若能通过生物转化成燃料乙醇,必将对能源紧张的局势有所缓解[2]。
木质纤维素材料经过预处理后,纤维素水解效率的差异取决于预处理方式的选择、所处理物料的特性、纤维素酶用量及酶系的组成。
预处理强度对纤维素的水解效率有着显著的影响,为了获得较好的纤维素水解效率,需要适当提高处理强度,但是强度的提高会增加能量的消耗,同时也会降低糖的回收率,因此需要在纤维素的水解效率与能量消耗及糖回收率之间找到平衡点[6]。
5.2光催化法
处理木质素的手段并不局限于传统的诸如热水处理、酸处理和碱处理等方法。将光化学技术应用于木质素,是绿色化学在化学工艺进步方面的体现。因为光化学所使用的绝大部分能量可用绿色能源来替代,因此该技术结合木质素这种传统工业废料的回收利用,可进一步对环境保护产生深远的影响。
韩国的Hee-KyoungKang等人[9]利用TiO2和UV手段预处理水稻秸秆,并用酶把秸秆中的纤维素转化成乙醇,再用测定酶降解后所获得的葡萄糖数量表征木质素降解的程度。该方法可以避免传统降解过程中不可回避的高温高压以及其他强烈腐蚀条件,是一种高效、绿色环保的秸秆预处理方式,为绿色化学下的木质素处理,探索了一条值得研究的路线。
4传统木质素预处理方法
4.1酸法预处理
酸法预处理是指采用稀酸、浓酸对木质纤维素材料的预处理方式。采用稀酸预处理木质纤维素材料,稀酸的质量分数在0.5%~1.0%效果较好。原料被粉碎成粒径约为1mm的小颗粒,将稀酸溶液与待处理的木质纤维素材料混合好,加热,将温度升至预设温度,处理时间从几秒钟到几十分钟。在处理过程中半纤维素降解成木糖等五碳糖,但是在酸性条件下木糖会进一步地降解成糠醛等抑制物,对后续的乙醇发酵产生抑制作用。
因此高效的预处理应兼顾到以下几个方面:①原料的普适性,能够使用多种原料将会对降低纤维素乙醇成本有所帮助;②较高的纤维素水解效率;③纤维素及半纤维素损失少;④较少的发酵抑制物;⑤较低的能量消耗及设备投资;⑥没有或者产生很少固体废渣;⑦较少的水用量;⑧能获得较高的可发酵糖浓度;⑨木素能够回收;⑩较少的热量及电能的消耗。
4.2碱法预处理
碱法预处理是利用木素能够溶解在碱性溶液的性质,以破坏木素的结构,从而提高酶解效率。碱法预处理可以切断木素与碳水化合物的连接键,并且纤维原料在碱性环境中可以发生润胀,从而使得纤维材料更加容易被纤维素酶所降解。由于碱法预处理主要是通过脱木素起作用,其对于农业废弃物及草本植物的效果较好,而对木材的效果较差.
但随着科技的进步,处理木质素的方法将越来越多,越来越有效。尽管在实际生产中,木质素的化学处理方法既可高效快速地处理木质素,而且还可用于木质素提取机理的研究,但科研人员越来越多的采用更加环保的技术手段来处理木质素,期望在木质素回收利用的过程中,避免对环境造成二次污染。这种思想的贯彻,使得木质素的整体应用成为现阶段绿色化学的重要研究方向之一。因为木质素结构复杂,酶处理的研究机理还不清楚,所以利用生物降解法处理木质素,现在还停留在实验室阶段,市场上并没有很多产品。但随着技术的发展,以酶处理为主,辅以其他物理处理的综合处理木质素方法,会逐渐取代主流的化学提取方法,并成为木质素预处理的新工艺。
意大利的Lucia等人[10]利用木质素的钙盐和铵盐衍生物为研究对象,发现利用合适的催化剂也可获得结构完整的氧化木质素,在温和、环保的反应条件下(H2O,20℃,0.1MPa),利用双氧水(过氧化氢)氧化木质素衍生物。实验发现,比较几种催化剂在反应中的表现,二氧化钛在光催化条件下有着较好的效果,而另外几种催化剂在热反应和光反应条件下的行为和效果不一。研究也分析了导致这些氧化结果差异的催化机理区别。
美国Iowa State of University的Tae Hyuu Kim[8]采用不同的预处理方法得到多种木质素,并将他们添加到酶处理纤维素的体系中。研究发现,无论用何种方法,获得的木质素对酶处理纤维素这一过程都有普遍的抑制作用,并且抑制作用的强弱和预处理方法有着密切的关系;同时发现,碱性木质素对酶降解纤维素有最强的抑制作用。研究人员试图在实际生产中模拟这种方法,即利用酶催化降解经过预处理的木质素和纤维素的混合物,从而寻找到最优的木质素预处理方法,以将木质素和纤维素及半纤维素分离。
5木质素预处理的新方法
在自然界中,木质素与纤维素、半纤维素等高分子材料呈共生状态,所以,不论是分层次利用天然纤维还是要提高木质素的利用率,木质素的预处理在工业应用中都不可避免,因此,研究人员对木质素的回收、提纯给予了很多关注。大体上说,木质素的预处理方法可分为酶解法、化学法、光催化法等。
5.1酶解法
3预处理评价标准
同种预处理方式处理不同的物料,在相同的酶用量下,很难获得相同的处理效果,因此应根据处理物料的结构及化学组成的特性选择适宜的处理方式,从而能够减少对发酵有抑制作用物质的生成及在低酶用量下获得较高的纤维素水解效率,同时工艺路线应尽量简单,以减少设备投资;水和能源的消耗也应成为考虑的对象,同时应兼顾到下游的纤维素水解、乙醇发酵、废水废渣的处理。
2.生物质的抗降解屏障及影响纤维素水解效率的因素
绿色植物在长期进化过程中,为了适应环境,进化出了一套结构严密而有效的以抵抗环境因素及微生物降解的防御体系。Michael等[5]指出植物的天然结构是生物质抗化学与酶解的天然屏障,并将其细分为以下8个方面:①植物的表皮组织;②维管束的密度和分布;③厚壁组织的相对含量;④细胞壁成分的复杂性及其结构的异质性;⑤木质化的程度;⑥次生壁外的瘤状层;⑦降解酶组分与不溶性底物的相互作用过程;⑧细胞壁中存在的及转化过程中所产生的抑制物质。
关键词:木质纤维素材料;燃料乙醇;预处理;新进展
1.前言Fra Baidu bibliotek
木质素是自然界中含量第二的天然高分子化合物,其含量仅次于纤维素。它是制浆造纸工业的主要副产物,也是木材水解工业中不可缺少的副产物,是重要的可再生资源之一。到20世纪末,可再生能源产生的能量已占到世界总能量消耗的13%,其中有很大一部分是利用生物质材料所提供的能量。世界各国对生物质尤其是木质素等原料在生物能源应用方面已经有一定的规模,如加拿大等木材资源丰富的国家,生物质材料所产生的能量已占居民生活总能量的5%,占整个工业消耗能量的17%[1]。
天然木质纤维素材料的结构与性质非常复杂,半纤维素通过氢键与纤维素相连,其侧链通过阿魏酸或醛酸与木素相连,半纤维素与木素将纤维素包裹起来,形成了难以被微生物所降解的聚合体。并且,纤维素本身高度结晶,难以被纤维素酶水解。因此,对木质纤维素材料进行预处理是增加纤维素转化率的必要条件[3]。预处理是用木质纤维素材料生产燃料乙醇的关键技术之一,同时被认为是酶法生产燃料乙醇过程中影响生产成本的关键性因素之一。预处理方式的选择将直接影响到纤维素的水解效率,从而影响到乙醇的产率[4]。下面将对影响预处理效果的因素及传统和新型木质素的预处理方式进行综述。
[2]Adsul M G,Singhvi M S,Gaikaiwari S A,et al. Development of biocatalysts for production of commodity chemicals from lignocellulosicbiomass[J]. Bioresource Technology,2011,102( 6) : 4304 - 4312.
参考文献
[1] Venkateswara Rao Surisetty,Janusz Kozinski,Ajay Kumar Dalai. Biomass,availability in Canada,and gasification: an overview [J].Biomass Conv. Bioref,2011,2(1):73-85.
学校代码:__________
学 号:1302021001
Hefei University
生物工程下游技术综述
论文题目:木质纤维素预处理方法研究进展
学科专业:生物xx
作者姓名:xxx
导师姓名:xxx
完成时间:201x.xx.xx
木质纤维素预处理方法研究进展
摘 要
木质素是自然界中仅次于纤维素的可再生复杂天然高分子化合物原料,因其产量巨大,长期以来被视为有发展前途的生物质材料,但由于木质素本身结构的复杂性,导致其在预处理过程和工业应用中存在诸多问题与困难。本文介绍了传统木质素预处理方法,如:酸法和碱法等;并归纳了近年来在木质素提取方法上的新进展与新思路:在预处理过程中,研究人员使用物理、化学和生物技术,尝试了多种绿色环保的预处理手段。最后对预处理技术的发展方向予以展望。
6 总结
木质素因为储量丰富、产量巨大、廉价易得,其高附加值利用一直被研究人员所关注。尽管对木质素利用的研究已取得了一定的成果,但因为木质素本身具有成分复杂、分子降解困难、无明确转变温度等问题,将木质素作为主要材料运用在工业中受到限制。所以,以木质素为来源的材料在很大程度上还不能替代以石油为来源的产品。研究高效率的木质素提纯分离方法,利用木质素的各种性能,拓展其工业应用范围,有着巨大的社会、经济价值。
综上所述,利用二氧化钛和光催化处理技术,可减少木质素在氧化过程中的碳损耗,较好地保留了木质素中的苯环结构,是一种有效降解木质素的新方法。
5.3电晕放电法
芬兰的E.Koivula等人[11]为了有效地回收天然木质素,用不同的预处理方法,比较了木材水解产物中的杂质对后续过滤材料的影响。实验发现,利用脉冲电晕放电的氧化方法处理后,可提升过滤膜的过滤效率,对于过滤膜来讲,其流速提高了6倍。其他的前处理方法,也会影响过滤体系对木质素的过滤效果,比如添加活性炭吸附剂以及调节体系pH值也可提高过滤效率。该研究表明,针对木材水解产物中的各种化学结构,综合利用如电晕放电等前处理手段,可获得较高的木质素回收率。
4.3 有机溶剂预处理
在传统预处理方法中,采用有机溶剂对木质纤维素材料进行预处理是其中重要的一种。采用有机溶剂处理的优势在于,有机溶剂可以通过蒸馏而回收,处理过程中得到的糖和木素可以作为生产其他化工产品的原料。很多有机溶剂(低沸点醇:甲醇、乙醇;高沸点醇:乙二醇、丙三醇及二甲亚砜,醚类、酮类、酚类等)及有机溶剂的水溶液都可以运用于木质纤维素材料的预处理(温度100~250℃,添加酸作为催化剂),尤其是添加适量的酸后可以在较低的预处理温度下进行,甚至是在室温条件下也可以获得较好的处理效果。当在高温(185~210℃)条件下进行有机溶剂预处理时无需额外添加催化剂(酸),在高温条件下,木质纤维原料降解产生的有机酸本身对预处理过程有催化作用,但是使用酸作为催化剂会加速木素及半纤维素的脱除速率[7]。
NaOH溶液预处理木质纤维素材料是应用广泛且有效的纤维原料预处理方式,其具有很强的脱除木素的能力。使用NaOH处理纤维原料虽然可以有效地脱除木素及降低纤维素结晶度,但在木素脱除的同时,半纤维素也被降解,处理之后需要使用大量酸中和,且NaOH价格高,限制了此方法的使用。将Ca(OH)2运用于木质纤维素材料的预处理是另一种有效的碱处理方式,其来源广泛、价格便宜,预处理之后可以使用CO2与溶液中的Ca(OH)2进行反应得到沉淀CaCO3,经过煅烧之后可以重新得到Ca(OH)2。
面对日益严峻的资源、环境等问题,寻求环境友好且可再生的新能源成为亟需解决的问题。生物质能直接或间接地来源于植物的光合作用,是太阳能以化学能形式存在于生物中的一种能量形态,是唯一可再生的碳源,能够转化成常规的气态、固态或液态的燃料。目前使用木质纤维素材料生产燃料乙醇已经达成共识,并成为生产燃料乙醇的最佳途径。据文献报道,全球每年可产生约1×1010Mt纤维质原料,但是每年用于工业过程或燃烧以提供热量的纤维质原料仅占总产量的2%左右,若能通过生物转化成燃料乙醇,必将对能源紧张的局势有所缓解[2]。
木质纤维素材料经过预处理后,纤维素水解效率的差异取决于预处理方式的选择、所处理物料的特性、纤维素酶用量及酶系的组成。
预处理强度对纤维素的水解效率有着显著的影响,为了获得较好的纤维素水解效率,需要适当提高处理强度,但是强度的提高会增加能量的消耗,同时也会降低糖的回收率,因此需要在纤维素的水解效率与能量消耗及糖回收率之间找到平衡点[6]。
5.2光催化法
处理木质素的手段并不局限于传统的诸如热水处理、酸处理和碱处理等方法。将光化学技术应用于木质素,是绿色化学在化学工艺进步方面的体现。因为光化学所使用的绝大部分能量可用绿色能源来替代,因此该技术结合木质素这种传统工业废料的回收利用,可进一步对环境保护产生深远的影响。
韩国的Hee-KyoungKang等人[9]利用TiO2和UV手段预处理水稻秸秆,并用酶把秸秆中的纤维素转化成乙醇,再用测定酶降解后所获得的葡萄糖数量表征木质素降解的程度。该方法可以避免传统降解过程中不可回避的高温高压以及其他强烈腐蚀条件,是一种高效、绿色环保的秸秆预处理方式,为绿色化学下的木质素处理,探索了一条值得研究的路线。
4传统木质素预处理方法
4.1酸法预处理
酸法预处理是指采用稀酸、浓酸对木质纤维素材料的预处理方式。采用稀酸预处理木质纤维素材料,稀酸的质量分数在0.5%~1.0%效果较好。原料被粉碎成粒径约为1mm的小颗粒,将稀酸溶液与待处理的木质纤维素材料混合好,加热,将温度升至预设温度,处理时间从几秒钟到几十分钟。在处理过程中半纤维素降解成木糖等五碳糖,但是在酸性条件下木糖会进一步地降解成糠醛等抑制物,对后续的乙醇发酵产生抑制作用。
因此高效的预处理应兼顾到以下几个方面:①原料的普适性,能够使用多种原料将会对降低纤维素乙醇成本有所帮助;②较高的纤维素水解效率;③纤维素及半纤维素损失少;④较少的发酵抑制物;⑤较低的能量消耗及设备投资;⑥没有或者产生很少固体废渣;⑦较少的水用量;⑧能获得较高的可发酵糖浓度;⑨木素能够回收;⑩较少的热量及电能的消耗。
4.2碱法预处理
碱法预处理是利用木素能够溶解在碱性溶液的性质,以破坏木素的结构,从而提高酶解效率。碱法预处理可以切断木素与碳水化合物的连接键,并且纤维原料在碱性环境中可以发生润胀,从而使得纤维材料更加容易被纤维素酶所降解。由于碱法预处理主要是通过脱木素起作用,其对于农业废弃物及草本植物的效果较好,而对木材的效果较差.
但随着科技的进步,处理木质素的方法将越来越多,越来越有效。尽管在实际生产中,木质素的化学处理方法既可高效快速地处理木质素,而且还可用于木质素提取机理的研究,但科研人员越来越多的采用更加环保的技术手段来处理木质素,期望在木质素回收利用的过程中,避免对环境造成二次污染。这种思想的贯彻,使得木质素的整体应用成为现阶段绿色化学的重要研究方向之一。因为木质素结构复杂,酶处理的研究机理还不清楚,所以利用生物降解法处理木质素,现在还停留在实验室阶段,市场上并没有很多产品。但随着技术的发展,以酶处理为主,辅以其他物理处理的综合处理木质素方法,会逐渐取代主流的化学提取方法,并成为木质素预处理的新工艺。
意大利的Lucia等人[10]利用木质素的钙盐和铵盐衍生物为研究对象,发现利用合适的催化剂也可获得结构完整的氧化木质素,在温和、环保的反应条件下(H2O,20℃,0.1MPa),利用双氧水(过氧化氢)氧化木质素衍生物。实验发现,比较几种催化剂在反应中的表现,二氧化钛在光催化条件下有着较好的效果,而另外几种催化剂在热反应和光反应条件下的行为和效果不一。研究也分析了导致这些氧化结果差异的催化机理区别。
美国Iowa State of University的Tae Hyuu Kim[8]采用不同的预处理方法得到多种木质素,并将他们添加到酶处理纤维素的体系中。研究发现,无论用何种方法,获得的木质素对酶处理纤维素这一过程都有普遍的抑制作用,并且抑制作用的强弱和预处理方法有着密切的关系;同时发现,碱性木质素对酶降解纤维素有最强的抑制作用。研究人员试图在实际生产中模拟这种方法,即利用酶催化降解经过预处理的木质素和纤维素的混合物,从而寻找到最优的木质素预处理方法,以将木质素和纤维素及半纤维素分离。
5木质素预处理的新方法
在自然界中,木质素与纤维素、半纤维素等高分子材料呈共生状态,所以,不论是分层次利用天然纤维还是要提高木质素的利用率,木质素的预处理在工业应用中都不可避免,因此,研究人员对木质素的回收、提纯给予了很多关注。大体上说,木质素的预处理方法可分为酶解法、化学法、光催化法等。
5.1酶解法
3预处理评价标准
同种预处理方式处理不同的物料,在相同的酶用量下,很难获得相同的处理效果,因此应根据处理物料的结构及化学组成的特性选择适宜的处理方式,从而能够减少对发酵有抑制作用物质的生成及在低酶用量下获得较高的纤维素水解效率,同时工艺路线应尽量简单,以减少设备投资;水和能源的消耗也应成为考虑的对象,同时应兼顾到下游的纤维素水解、乙醇发酵、废水废渣的处理。
2.生物质的抗降解屏障及影响纤维素水解效率的因素
绿色植物在长期进化过程中,为了适应环境,进化出了一套结构严密而有效的以抵抗环境因素及微生物降解的防御体系。Michael等[5]指出植物的天然结构是生物质抗化学与酶解的天然屏障,并将其细分为以下8个方面:①植物的表皮组织;②维管束的密度和分布;③厚壁组织的相对含量;④细胞壁成分的复杂性及其结构的异质性;⑤木质化的程度;⑥次生壁外的瘤状层;⑦降解酶组分与不溶性底物的相互作用过程;⑧细胞壁中存在的及转化过程中所产生的抑制物质。
关键词:木质纤维素材料;燃料乙醇;预处理;新进展
1.前言Fra Baidu bibliotek
木质素是自然界中含量第二的天然高分子化合物,其含量仅次于纤维素。它是制浆造纸工业的主要副产物,也是木材水解工业中不可缺少的副产物,是重要的可再生资源之一。到20世纪末,可再生能源产生的能量已占到世界总能量消耗的13%,其中有很大一部分是利用生物质材料所提供的能量。世界各国对生物质尤其是木质素等原料在生物能源应用方面已经有一定的规模,如加拿大等木材资源丰富的国家,生物质材料所产生的能量已占居民生活总能量的5%,占整个工业消耗能量的17%[1]。
天然木质纤维素材料的结构与性质非常复杂,半纤维素通过氢键与纤维素相连,其侧链通过阿魏酸或醛酸与木素相连,半纤维素与木素将纤维素包裹起来,形成了难以被微生物所降解的聚合体。并且,纤维素本身高度结晶,难以被纤维素酶水解。因此,对木质纤维素材料进行预处理是增加纤维素转化率的必要条件[3]。预处理是用木质纤维素材料生产燃料乙醇的关键技术之一,同时被认为是酶法生产燃料乙醇过程中影响生产成本的关键性因素之一。预处理方式的选择将直接影响到纤维素的水解效率,从而影响到乙醇的产率[4]。下面将对影响预处理效果的因素及传统和新型木质素的预处理方式进行综述。