FeCl3催化水热预处理提升椰壳半纤维素水解及纤维素酶解效率的优化研究

本文推荐：该研究创新性地采用FeCl3催化水热预处理（HTP）技术处理椰壳（CCH），通过建立组合水解因子（CHF）模型，显著提升半纤维素糖产率（达22.04 g/100 g原料）和纤维素酶解效率（提高5.34倍），为木质纤维素生物质（如油棕空果串OPEFB）的高值化转化提供了可放大的绿色工艺方案。

　　

Highlight

本研究通过FeCl₃催化水热预处理（FeCl₃-HTP）技术，成功实现椰壳（CCH）中半纤维素的近完全脱除，并显著提升纤维素酶解效率。X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和红外光谱（FTIR）分析证实了该工艺对生物质结构的有效破坏。

Materials

实验采用印度尼西亚泗水传统市场的椰壳废弃物（CCH）和PT. Sawit Arum Madani提供的油棕空果串（OPEFB），经机械研磨至40-60目。催化剂为德国Merck公司分析纯FeCl₃·6H₂O，纤维素酶源自里氏木霉（Trichoderma reesei）。

Xylan hydrolysis and CHF determination

通过组合水解因子（CHF）模型整合时间、温度和催化剂浓度参数，发现CHF与木聚糖溶解度呈强相关性（R²=0.9801）。该模型为预测预处理效果提供了量化工具。

Conclusions

FeCl₃-HTP在150°C和60 mM条件下实现最高糖产量（22.04 g/100 g原料），较传统方法提升5.34倍。CHF作为预测参数可推广至其他木质纤维素（如OPEFB）的催化转化体系。