Recently, Fenton reaction is applied to pretreat lignocellulose
materials for enhancing their enzymatic digestibility (Jain and
Vigneshwaran, 2012; Jung et al., 2015; Kato et al., 2014) due to
its low cost. In the degradation of wood by fungi such as
Phanerochaete chrysosporium and Gloeophyllum trabeum, the peroxidases
with iron at the catalytic center could act with cellulosic
materials (Arantes et al., 2011, 2012). It is well-known that
Fenton (iron/H2O2) reaction has been used for the degradation of
organic compounds and toxic chemicals in wastewater (Neyens
and Baeyens, 2003). H2O2 itself is a very powerful oxidant, the
addition of Fe2+ dramatically increases the oxidative strength of
peroxide. Fe2+ catalyzes the decomposition of H2O2 to hydroxyl
radicals at pH 3–5 as given in Eq. (1). Fe3+ produced during the
reaction further reacts with H2O2 regenerating Fe2+ (Eq. (2)). The
Fenton reaction involves the formation of H2O, O2, and two kinds
of oxygen radicals (HO and HOO) (Arantes et al., 2011). HO and
HOO initiate chain reactions for oxidizing lignocellulosic components
and form other reactive oxygen species (Michalska et al.,
2012). Moreover, the presence of Fe2+ and H2O2 in excess can lead
to secondary reactions (Eqs. (3) and (4)) (Lucas and Peres, 2009;
Michalska et al., 2012). The cellulose substrates treated at
0.5 mM concentration of Fe2+ and 2% concentration of H2O2 for a
reaction period of 48 h gave the highest enzyme activity (Jain
and Vigneshwaran, 2012). To mimic white-rot fungi lignin degradation
via in vivo Fenton chemistry, Fenton reagent (Fe2+/H2O2)
was employed to pretreat four different biomass feedstocks for
24 h. Enzymatic saccharifications of Fenton-pretreated biomass
showed increase between 1.8 and 3.2 relative to untreated control
across all feedstocks (Kato et al., 2014).Using Fenton’s reagent
(30 mM FeCl3 and 2250 mM H2O2) for pretreatment for 24 at room
temperature, the highest enzymatic digestibility of 93.2% was
obtained after the enzymatic hydrolysis of rice straw for 72 h
(Jung et al., 2015). Clearly, these above pretreatments involved
Fenton reaction require long pretreatment, and it is necessary to
develop new pretreatment process.
Fe2þ þ H2O2 ! Fe3þ þ OH þ OH ð1Þ
Fe3þ þ H2O2 ! Fe2þ þ OOH þ Hþ ð2Þ
Fe2þ þ HO ! Fe3þ þ OH ð3Þ
H2O2 þ HO ! H2O þ OOH ð4Þ
เมื่อเร็ว ๆ นี้ ใช้ปฏิกิริยา Fenton การ pretreat lignocelluloseวัสดุสำหรับการเพิ่มการย่อยเอนไซม์ (เจน และVigneshwaran, 2012 จุง et al. 2015 คาร้อยเอ็ด 2014) เนื่องจากของต้นทุนต่ำ ในการลดประสิทธิภาพของเชื้อราเช่นPhanerochaete chrysosporium และ Gloeophyllum trabeum อิสระการด้วยเหล็กที่ตัวเร่งปฏิกิริยาสามารถกระทำกับไลต์วัสดุ (Arantes et al. 2011, 2012) เป็นที่รู้จักที่ปฏิกิริยา Fenton (เหล็ก H2O2) ใช้สำหรับย่อยสลายของสารอินทรีย์และสารพิษในน้ำเสีย (Neyensและ Baeyens, 2003) H2O2 เองคืออนุมูลอิสระที่มีประสิทธิภาพ การนอกจากนี้ของ Fe2 + เพิ่มแรงออกซิเดชันของอย่างมากเปอร์ออกไซด์ Fe2 + catalyzes การสลายตัวของ H2O2 กับไฮดรอกอนุมูลที่ pH 3-5 ที่กำหนดใน Eq. (1) Fe3 + ผลิตในระหว่างการปฏิกิริยาการตอบสนองกับ H2O2 ปฏิรูป Fe2 + (Eq. (2)) การปฏิกิริยา Fenton เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของ H2O, O2 และชนิดที่สองของอนุมูลออกซิเจน (โฮจิมินห์และฮู) (Arantes et al. 2011) โฮ และฮูเริ่มปฏิกิริยาลูกโซ่สำหรับสารคอมโพเนนต์ lignocellulosicและสายพันธุ์อื่น ๆ ปฏิกิริยาออกซิเจน (Michalska et al.,2012) . นอกจากนี้ สามารถนำสถานะของ Fe2 + และ H2O2 ในส่วนที่เกินการปฏิกิริยารอง (Eqs (3) และ (4)) (Lucas และ Peres, 2009Michalska et al. 2012) วัสดุเซลลูโลสที่รับการรักษาที่ความเข้มข้น 0.5 มม.ของ Fe2 + และ 2% ความเข้มข้นของ H2O2 สำหรับการระยะเวลา 48 ชั่วโมงปฏิกิริยาให้กิจกรรมเอนไซม์สูงสุด (เจนและ Vigneshwaran, 2012) เพื่อเลียนแบบการย่อยสลายลิกนิขาวเน่าเชื้อราทางเคมี Fenton ในสัตว์ทดลอง Fenton เอเจนต์ (Fe2 + H2O2)ถูกจ้าง pretreat วมวลชีวมวลต่าง ๆ 424 h. saccharifications เอนไซม์ Fenton pretreated ชีวมวลแสดงให้เห็นเพิ่มขึ้นระหว่าง 1.8 และ 3.2 เมื่อเทียบกับการควบคุมบำบัดทั่วทั้งวมวล (คา et al. 2014) ใช้รีเอเจนต์ของ Fenton(30 มม. FeCl3 และ 2250 มม. H2O2) สำหรับปรับสภาพ 24 ห้องถูกย่อยเอนไซม์สูง 93.2% อุณหภูมิได้รับหลังจากสลายเอนไซม์ของฟางข้าวสำหรับ 72 ชั่วโมง(Jung ร้อยเอ็ด 2015) อย่างชัดเจน เหล่านี้ข้างต้น pretreatments เกี่ยวข้องปฏิกิริยา Fenton ต้องปรับสภาพยาว และจำเป็นต้องพัฒนากระบวนการใหม่ที่สวยงามมากกว่าFe2þ þ H2O2 Fe3þ þ OH þ OH ð1ÞFe3þ þ H2O2 Þ OOH þ Fe2þ Hþ ð2ÞÞ Fe2þ โฮ Fe3þ þ OH ð3ÞÞ H2O2 โฮ H2O þ OOH ð4Þ
การแปล กรุณารอสักครู่..
เมื่อเร็ว ๆ นี้เฟนตันปฏิกิริยาถูกนำไปใช้ Pretreat ลิกโนเซลลูโลส
วัสดุสำหรับการเสริมสร้างการย่อยของเอนไซม์ของพวกเขา (และเชน
Vigneshwaran 2012; Jung et al, 2015;. Kato et al, 2014.) เนื่องจาก
ต้นทุนต่ำ ในการย่อยสลายของไม้จากเชื้อราเช่น
Phanerochaete chrysosporium และน้ำา trabeum, peroxidases
ที่มีธาตุเหล็กที่ศูนย์การเร่งปฏิกิริยาจะทำหน้าที่ด้วยเซลลูโลส
วัสดุ (Arantes et al., 2011, 2012) มันเป็นที่รู้จักกันดีว่า
เฟนตัน (เหล็ก / H2O2) ปฏิกิริยาได้ถูกนำมาใช้สำหรับการย่อยสลายของ
สารอินทรีย์และสารเคมีที่เป็นพิษในน้ำเสีย (Neyens
และ Baeyens, 2003) H2O2 ตัวเองเป็นสารต้านอนุมูลอิสระที่มีประสิทธิภาพมากใน
การเพิ่มของ Fe2 + เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วความแข็งแรงออกซิเดชันของ
เปอร์ออกไซด์ Fe2 + เร่งปฏิกิริยาการสลายตัวของ H2O2 เพื่อไฮดรอกซิ
อนุมูลที่ pH 3-5 ตามที่กำหนดในสมการ (1) Fe3 + ผลิตในช่วง
ปฏิกิริยาต่อไปทำปฏิกิริยากับ H2O2 regenerating Fe2 + (สม. (2))
ปฏิกิริยาเฟนตันเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของ H2O, O2, และสองชนิด
ของอนุมูลออกซิเจน (HO? และ HOO?) (Arantes et al. 2011) HO? และ
HOO? เริ่มต้นการเกิดปฏิกิริยาออกซิไดซ์โซ่ส่วนประกอบลิกโนเซลลูโลส
และรูปแบบอื่น ๆ ออกซิเจน (Michalska et al.,
2012) นอกจากนี้การปรากฏตัวของ Fe2 + และ H2O2 ในส่วนที่เกินจะนำไป
สู่การเกิดปฏิกิริยารอง (ลูคัสและเปเรส 2009; (EQS (3) และ (4).)
. Michalska et al, 2012) พื้นผิวเซลลูโลสรับการรักษาที่
0.5 มิลลิเมตรความเข้มข้น Fe2 + และความเข้มข้น 2% ของ H2O2 สำหรับ
ระยะเวลาการเกิดปฏิกิริยาของ 48 ชั่วโมงให้กิจกรรมของเอนไซม์สูงสุด (เชน
และ Vigneshwaran 2012) เพื่อเลียนแบบสีขาวเน่าย่อยสลายลิกนินเชื้อรา
ผ่านเฟนตันในร่างกายเคมีเฟนตันน้ำยา (Fe2 + / H2O2)
ถูกจ้างมาเพื่อ Pretreat สี่วัตถุดิบชีวมวลที่แตกต่างกันสำหรับ
24 ชั่วโมง saccharifications เอนไซม์ชีวมวลเฟนตันปรับสภาพ
แสดงให้เห็นเพิ่มขึ้นระหว่าง 1.8 และ 3.2 เมื่อเทียบกับการควบคุมการรับการรักษา
ทั่ววัตถุดิบทุกชนิด (Kato et al. 2014) .Using เฟนตันของน้ำยา
(30 มิลลิเมตร FeCl3 และ 2,250 มิลลิ H2O2) สำหรับการปรับสภาพ 24 ที่ห้อง
อุณหภูมิ การย่อยของเอนไซม์สูงสุดของ 93.2% ได้รับการ
ได้รับหลังจากการย่อยของเอนไซม์ที่ทำจากฟางข้าว 72 ชั่วโมง
(Jung et al., 2015) เห็นได้ชัดว่าการเตรียมการดังกล่าวข้างต้นเหล่านี้เกี่ยวข้องกับ
เฟนตันปฏิกิริยาจำเป็นต้องมีการปรับสภาพนานและมีความจำเป็นต้อง
พัฒนากระบวนการปรับสภาพใหม่.
Fe2þÞ H2O2! Fe3þÞ OH? Þ OH? ð1Þ
Fe3þÞ H2O2! Fe2þÞ OOH? Þ HTH ð2Þ
Fe2þÞ HO? ! Fe3þÞ OH? ð3Þ
H2O2 Þ HO? ! H2O Þ OOH? ð4Þ
การแปล กรุณารอสักครู่..