بررسی آزمایشگاهی نانو فوتوکاتالیست tio2 در پیش تیمار لیگنوسلولزی در محیط قلیایی

فراهم سازی مواد به منظور تولید انرژی به دلیل کاربرد وسیع آن ها در صنایع مختلف از گذشته تا به امروز مورد توجه، مطالعه و بررسی بشر بوده است. با توجه به دلایلی همچون پایان پذیری، آلوده سازی محیط زیست، دسترسی مشکل و پرهزینه بودن منابع انرژی های متداول، انسان ها به انرژی های نو روی آورده اند. زیست توده مواد لیگنوسلولزی از جمله منابع انرژی است که از پسماندها و زائدات مواد گیاهی استفاده می کند. قندهای قابل تخمیر در لیگنوسلولز از سلولز و همی سلولز بدست آمده اند،که به علت مقاومت زیستی به آسانی در دسترس آبکافت آنزیمی قرار نمی گیرند، به طوری که پیش تیمار لیگنوسلولزی برای انجام فرآیند مورد نیاز است. در این کار، یک روش جدید پیش تیمار لیگنوسلولزی با استفاده از محلول قلیایی توسط فوتوکاتالیست بررسی شده است و تأثیر متغیرهای اصلی پیش تیمار بر تولید قند قابل تخمیر از کاه کلزا با استفاده از رویکرد طرح آزمایشگاهی مطالعه گردید. درصد وزنی پیش تیمار naoh، 1% و 3% وزنی/حجمی و دمای c°40 در 9 نمونه مختلف انجام گرفته است. بعد از انجام مرحله پیش تیمار، جهت مقایسه تغییرات محتویات آن (که عمدتاً شامل سلولز، همی سلولز، لیگنین و خاکستر می باشد) از دو روش ون سوت (adf، ndf و adl) و گروهمن استفاده گردید که نتایج تقریباً مشابهی با یکدیگر داشتند. اثربخشی پیش تیمار و فناوری نانوفوتوکاتالیست tio2 در تغییر مقدار اولیه سلولز از 25/33% به 93/61% و لیگنین از 26/20% به 49/14% مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین، جهت تغییرات فیزیکی و ساختاری در بلورینگی کاه کلزا از سه آنالیز پراش اشعه ایکس (xrd)، تبدیل فوریه مادون قرمز (ft-ir) و میکروسکوپ الکترونی (sem) استفاده شد. نتایج نشان داد که خواص فیزیکی و ریز ساختاری کاه به وسیله این پیش تیمار به نحو مطلوبی تغییر نموده، که مورد توجه آبکافت آنزیمی قرار گرفت. در پایان، از آبکافت آنزیمی جهت تأثیر آنزیم بر مکانیزم استفاده از پیش تیمار قلیایی و فوتوکاتالیست استفاده شد. نسبت آبکافت آنزیمی کاه که در آن از این روش پیش تیمار استفاده شده است 54% بوده، که 63/2 برابر بزرگ تر از روش مشابه در پیش تیمار قلیایی می باشد. تکنولوژی پیش تیمار فوتوکاتالیست در کاهش لیگنین، همی سلولز و کاه کلزا موٌثرتر از پیش تیمار قلیایی بوده که باعث شد تا سلولز و همی سلولز به آسانی در دسترس فرآیند آبکافت آنزیمی قرار گیرند. کلمات کلیدی: کاه کلزا، پیش تیمار قلیایی، فن آوری فوتوکاتالیست، xrd، ft-ir، sem، آبکافت آنزیمی