SIMINAR SINH HỌC NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NHÂN TỐ ENZYME ĐẾN SỰ THỦY PHÂN CELLULOSE SAU KHI TIỀN XỬ LÝ CHẤT LỎNG ION

TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG SEMINAR CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT HÓA CHẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NHÂN TỐ ENZYME ĐẾN SỰ THỦY PHÂN CELLULOSE SAU KHI TIỀN XỬ LÝ CHẤT LỎNG ION GVHD: ThS Trần Thị Tưởng An SINH VIÊN THỰC HIỆN: 1.Võ Hoàng Trí 61302216 2.Nguyễn Mỹ Ngân 61302486 3.Đặng Quang Vinh 61302572 4.Trương Thành Tiến 61302662 5.Châu Thị Quỳnh Lưu 61302456 6.Nguyễn Thành Luân 61302106 7.Hoàng Nguyên Thịnh 61302185 NỘI DUNG GIỚI THIỆU TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM KẾT LUẬN TỔNG QUAN VỀ CELLULOSE Cellulose loại nhiên liệu sinh học tồn rộng rãi thới giới Cellulose có nhiều ( 95 – 98 )%, tre, nứa, mía, ngô… Nguyên liệu Cellulose xếp vào loại quan trọng công nghiệp hóa chất Ứng dụng quan trọng sử dụng Cellulose làm nhiên liệu Ethanol sinh học Công thức hóa học Cellulose Chất lỏng ion gì?   Chất lỏng ion (Ils) muối dạng lỏng điều kiện thường ( 100, nhiệt độ nóng chảy thấp, khó bay tạo hợp chất mới, tạo thành từ ion dương ion âm Chất lỏng ion tạo thành từ cation gốc hưu ( chủ yếu amoni, photphoni, sunfoni) anion vô ( thường halogen, số trường hợp anion sunfat hữu cơ) Tính chất đặc trưng chất lỏng ion Không tồn áp suất • Lực tương tác ion mạnh, không tách khỏi pha lỏng điều kiện thường Có độ dẫn ion cao • Thể tính dẫn điện cao có mặt đồng thời mạch hydrocacbon dẫn điện yếu Hòa tan nhiều dung môi hữu phân cực • số nước, số kỵ nước • ILs bền nhiệt Năm 2002 Rogers cộng lần công bố hiệu chất lỏng ion [C4min]Cl việc thủy phân cellulose Giảm thời gian lưu Không cần cung cấp nhiều lượng Chất lỏng ion Ít hư hỏng thiết bị NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 2.1 Nguyên liệu N – methylimidazole ( 99%) Nhựa trao đổi ion Amberlyst A – 26 (OH) Enzyme cellulase ( hoạt độ 7.5 FPU/ mg)  Vi tinh thể Cellulose ( kích thước hạt trung bình 50 ) 2.4 Thủy phân Cellulose enzyme - Chuẩn bị dung dịch : cellulose, enzyme cellulase, đệm citric - Lây 1.0 g cellulose + 0.015 g enzyme cellulase + 150 mL hệ đệm citric tạo thành dung dịch huyền phù để tiến hành thủy phân - Lấy mL dung dịch huyền phù cho vào ống nghiệm, thêm 3.0 mL dung dịch DNS Đậy kín đun khoảng 15 phút - Sau tiến hành làm lạnh ống nghiệm đến nhiệt độ phòng Tỷ lệ enzyme thủy phân xác định thông qua hàm lượng đường khử phương pháp DNS sử dụng đường glucose tiêu chuẩn  Tỷ lệ enzyme thủy phân (%) = x 0.9 x 100 KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 3.1 Đặc tính Cellulose tái sinh Mật độ phổ FTIR cellulose tái tạo từ [BMIM]Cl cellulose gốc a Cellulose gốc b cellulose tái tạo  Quang phổ XRD cellulose tái sinh từ [BMIM]Cl 80 120 so với cellulose gốc 3.2 Ảnh hưởng anti –solvent đến tái tạo cellulose Tổng lượng đường khử sau enzyme thủy phân cellulose tái sinh cellulose gốc 3.3 Ảnh hưởng nhiệt độ tiền xử lý Nhiệt độ ảnh hưởng lớn đến trình thủy phân Cellulose tạo thành glucose Lý Ils thủy phân cellulose nhiều nhiệt đồ cao Thực tế, hệ thống [BMIM]Cl, nồng độ TRS đạt :  + 8.49 mg/mL 120 5h  + 4.60 mg/mL 80 5h Chất lỏng ion Chloride chứa Acetad có khuynh hướng sệt nhiệt độ ổn định so với ILS Chloride chưa Formate Chloride nền ILs có thể hòa tan cellulose một cách hiệu quả bởi vì sự hình thành liên kết hydro giữ proton hydro của cellulose với anion chloride của ILs dưới tác dụng của các yếu tố tham gia 3.4 Ảnh hưởng nhiệt độ đến enzyme thủy phân Cellulose KẾT LUẬN Cellulose xử lý với Ils giúp cho việc thủy phân dễ dàng không xử lý hay xử lý base, acid Có thể kết luận rằng, cellulose xử lý chất lỏng ion cho suất TRS tốc độ thủy phân cao Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến trình tái sinh thủy phân sau tiền xử lý Ils: ảnh hưởng loại dụng môi, nhiệt độ tiền xử lý, nhiệt độ tối ưu enzyme… THANK YOU FOR YOUR ATTENTION ! CÂU HỎI CỦNG CỐ KIẾN THỨC Câu : Liên kết phân tử cellulose liên kết?   A   B   C   D Câu : Enzyme sử dụng để thủy phân cellulose là? A Amylase B Catalase C Cellulase D Cả   Câu Nhiệt độ tối ưu để thủy phân Cellulose enzyme Cellulase độ ? A 30 B 40 C 50 D 60 Câu Dung dịch đêm sử dụng phương pháp có pH bao nhiêu? A 7.8 B 4.8 C 5.8 D 6.8 Câu : Sắp xếp theo thứ tự giảm dần lượng đường khử tạo sử dụng chất chống dung dụng khác A H2O > MeOH > EtOH B MeOH > EtOH > H2O C H2O > EtOH > MeOH D EtOH> H2O> MeOH [...]... KẾT LUẬN Cellulose được xử lý với Ils sẽ giúp cho việc thủy phân dễ dàng hơn là không xử lý hay xử lý bằng base, acid Có thể kết luận rằng, cellulose được xử lý bằng chất lỏng ion sẽ cho năng suất TRS và tốc độ thủy phân cao hơn Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tái sinh và thủy phân sau khi tiền xử lý bằng Ils: ảnh hưởng của các loại dụng môi, nhiệt độ tiền xử lý, nhiệt độ tối ưu của enzyme ...  Quang phổ XRD của cellulose tái sinh từ [BMIM]Cl tại 80 và 120 so với cellulose gốc 3.2 Ảnh hưởng của anti –solvent đến sự tái tạo cellulose Tổng lượng đường khử sau khi enzyme thủy phân cellulose tái sinh và cellulose gốc trong 8 giờ 3.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ tiền xử lý Nhiệt độ ảnh hưởng khá lớn đến quá trình thủy phân Cellulose tạo thành glucose Lý do là vì Ils thủy phân cellulose nhiều hơn ở nhiệt... Sau đó tiến hành làm lạnh ống nghiệm đến nhiệt độ phòng Tỷ lệ enzyme thủy phân được xác định thông qua hàm lượng đường khử bằng phương pháp DNS sử dụng đường glucose tiêu chuẩn  Tỷ lệ enzyme thủy phân (%) = x 0.9 x 100 3 KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 3.1 Đặc tính của Cellulose tái sinh Mật độ phổ FTIR của cellulose tái tạo từ [BMIM]Cl và cellulose gốc a Cellulose gốc b cellulose tái tạo  Quang phổ XRD của cellulose. .. nhanh các anion + Sau khi phản ứng hoàn tất, dung dịch chứa acid formic trên nền chất lỏng ion ngậm nước được cô đặc và sấy Những ion Chloride hay Bromine còn dư được xác định bằng điện cực lọc ion đến khi các ion chứa trong chất lỏng ion hóa acid formic thấp hơn 20 ppm  + [BMIN]Cl và [AMIM]Cl được chế tạo bằng cách cho 5.0 g hòa tan trong 50 mL nước cất và thêm vào cột chưa ion formic Chất thể chiết... bị chất lỏng ion Chất lỏng ion sử dụng là [BMIM]Cl và [AMIM]Cl Cacboxylic dựa trên chất lỏng ion hóa được chuẩn bị bằng nhựa trao đổi ion (mẫu Amberlyst – 26 OH) theo những bước sau: + Đầu tiên, nhựa trao đổi ion được thêm vào anion mong muốn trên nhựa + 300 mL dung dịch HCOOH ( 10%) được xối qua cột chứa 100 g nhựa + Sau đó, cột được xối bởi dung dịch muối chloride hay bromine ngậm nước của cation... trong 5h Chất lỏng ion nền Chloride chứa Acetad có khuynh hướng sệt hơn và nhiệt độ ổn định hơn so với ILS nền Chloride chưa Formate Chloride nền ILs có thể hòa tan cellulose một cách hiệu quả bởi vì sự hình thành liên kết hydro giữ proton hydro của cellulose với anion chloride của ILs dưới tác dụng của các yếu tố tham gia 3.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến enzyme thủy phân Cellulose. .. nhiệt độ tiền xử lý, nhiệt độ tối ưu của enzyme THANK YOU FOR YOUR ATTENTION ! CÂU HỎI CỦNG CỐ KIẾN THỨC Câu 1 : Liên kết trong phân tử cellulose là liên kết?   A   B   C   D Câu 2 : Enzyme sử dụng để thủy phân cellulose là? A Amylase B Catalase C Cellulase D Cả 3 đều đúng   Câu 3 Nhiệt độ tối ưu để thủy phân Cellulose bằng enzyme Cellulase là bao nhiêu độ ? A 30 B 40 C 50 D 60 Câu 4 Dung dịch đêm... công thức của IUPAC 1416 mL nước cất 8.3 g sodium metabisunfit 7.6 mL phenol n/c 50 Dung dịch DNS 306 g potassium sodium tartrate 10.6 g 3,5dinitrosalicylic acid 19.8 g NaOH 2.4 Thủy phân Cellulose bằng enzyme - Chuẩn bị dung dịch : cellulose, enzyme cellulase, đệm citric - Lây 1.0 g cellulose + 0.015 g enzyme cellulase + 150 mL hệ đệm citric tạo thành 1 dung dịch huyền phù để tiến hành thủy phân -... nhiêu độ ? A 30 B 40 C 50 D 60 Câu 4 Dung dịch đêm được sử dụng trong phương pháp này có pH là bao nhiêu? A 7.8 B 4.8 C 5.8 D 6.8 Câu 5 : Sắp xếp theo thứ tự giảm dần lượng đường khử được tạo ra khi sử dụng các chất chống dung dụng khác nhau A H2O > MeOH > EtOH B MeOH > EtOH > H2O C H2O > EtOH > MeOH D EtOH> H2O> MeOH ... thủy phân dễ dàng không xử lý hay xử lý base, acid Có thể kết luận rằng, cellulose xử lý chất lỏng ion cho suất TRS tốc độ thủy phân cao Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến trình tái sinh thủy phân sau. .. XRD cellulose tái sinh từ [BMIM]Cl 80 120 so với cellulose gốc 3.2 Ảnh hưởng anti –solvent đến tái tạo cellulose Tổng lượng đường khử sau enzyme thủy phân cellulose tái sinh cellulose gốc 3.3 Ảnh. .. cellulose tái sinh cellulose gốc 3.3 Ảnh hưởng nhiệt độ tiền xử lý Nhiệt độ ảnh hưởng lớn đến trình thủy phân Cellulose tạo thành glucose Lý Ils thủy phân cellulose nhiều nhiệt đồ cao Thực tế, hệ