Ni/CNT催化乙醇解聚玉米秸秆

木质素转化近半

这种预处理玉米秸秆以催化解聚方式破坏木质素屏障，让纤维素更易被微生物利用，从而提升厌氧消化的甲烷产量。

Wang, Xitong · 袁海荣 · 李秀金

Catalysts 2025

参数信息

木质素转化率

48.5 %

总酚浓度

2.7 g/L

半纤维素转化率

53.6 %

纤维素保留率

>90 %

结晶度指数

38.4 to 32.6 %

纤维素可及性

909 mg/g

生物甲烷产量提升

27.6 %

技术优势

木质素转化近半

Ni/CNT在乙醇中显著促进β-O-4键断裂，使得48.5%的木质素转化为小分子酚类，有助于打破纤维素被包覆的状态。

纤维素可及性翻倍

解聚破坏了纤维素分子内氢键，使结晶度指数从38.4%降至32.6%，纤维素可及性达909 mg/g，提升至处理前的2.6倍，因而更易被厌氧微生物利用。

半纤维素可高效脱除

水/乙醇（9:1）体系可在保留90%以上纤维素的同时，使半纤维素转化率达53.6%，避免纤维素损失。

甲烷产量提升

经过乙醇-催化剂共处理，厌氧消化后的甲烷产量比未处理组高27.6%。

应用场景

• 秸秆饲料化：让秸秆纤维素更易被动物消化，提高饲料利用率。
• 生物质预处理：为后续酶解或发酵打开结构，提高糖化效率。
• 厌氧发酵产甲烷：解除木质素障碍，使厌氧菌更快转化纤维素产甲烷。
• 木质素解聚：在乙醇中定向切断β-O-4键，获得酚类平台化合物。