秸秆生物质发酵产氢系统底物盐酸－混合酶两步水解催化动力学及机理

针对秸秆生物质发酵产氢和产乙醇系统中普遍存在的底物水解转化率低的瓶颈问题，申请者拟研究秸秆生物质稀盐酸－混合纤维素酶两步水解催化动力学及机理。通过对木霉属菌种的离子束诱变，筛选出适合秸秆生物质水解的高活性纤维素酶；分别从运行的酸水解反应器和混合纤维素酶水解反应器的不同时间区间取样，对底物水解过程、水解前后水解液中总糖和还原糖、水解残渣中的纤维素和半纤维素含量进行系统分析，确立优化的秸秆生物质酸－酶两步水解催化的动力学参数，建立其动力学模型，推导出相应动力学方程的积分方程解析形式；通过对不同水解时间区间的固体样品进行IR光谱、XRD、SEM图谱和X-射线光电子能谱分析（XPS），以期获得固体样品主要成分（纤维素、半纤维素和木质素）的表面结构和化学键能的变化信息，解释其水解机理。解决秸秆生物质水解转化率低的问题。该研究对秸秆生物质生物能源转化过程实现底物高效水解具有普遍的指导意义。