微波烘焙预处理降解玉米秸秆

用微波可高效对生物质烘焙预处理,考察了不同微波烘焙过程对玉米秸秆主要组分的降解作用及酸、碱、甘油催化剂对纤维素转化效率的影响,并对预处理的玉米秸秆进行酶解实验。结果表明,单纯的微波预处理对玉米秸秆中主要组分纤维素、半纤维素和木质素均有强烈的转化作用。无催化剂微波烘焙后,样品中纤维素含量降低了30%。在微波烘焙中添加酸、碱、甘油催化剂,可选择性降解玉米秸秆中的半纤维素或木质素,有效提高预处理后玉米秸秆中的纤维素含量,添加NaOH后纤维素含量增加最明显,由33%增至42%,纤维素最高转化率达65%。     

微波联合技术在水处理中的研究进展

介绍了微波的性质和作用机理,包括微波的热效应和非热效应。总结了目前国内外典型的微波联合水处理技术,包括:微波-碱联合处理技术、微波-超声联合处理技术、微波-过氧化氢联合处理技术、微波-催化剂联合处理技术和微波-光催化联合处理技术等。简述了各处理工艺的原理,介绍了这些技术在国内外的发展历程和研究现状,并指出了这些处理工艺的重点研究趋势,以期微波联合处理技术的进一步发展和工业化应用。     

双醛纤维素碱性降解的研究

双醛纤维素具有生物相容性,环境友好。但双醛纤维素对碱敏感,在室温碱性条件下易发生快速的降解,限制了其应用。采用高碘酸钠氧化微晶纤维素制备双醛纤维素,研究双醛纤维素不同条件下的碱性降解。研究表明碱性降解过程中,随时间和碱用量的增加,碱水解反应的得率和醛含量降低,双醛纤维素碱性降解后,其结晶度增加,热稳定性得到改善。     

微波-化学催化耦合条件下植物纤维素的降解

采用微波加热与催化剂相结合对植物纤维素进行降解。探讨在微波加热条件下降解条件对植物纤维素降解过程的影响,确定适宜的降解条件为催化剂浓度5%,反应温度100℃,反应时间3h,此时降解液中还原糖浓度为2.68g/L。在相同条件下,微波加热降解较常规加热还原糖浓度提高了33.5%。利用SEM分析微波加热和常规加热条件下降解剩余物的结构特征,结果表明,微波作用使纤维素的聚合度降低。红外分析结果表明,微波条件与常规条件下的剩余物结构一致。     

微波―化学催化耦合条件下植物纤维素的降解

采用微波加热与催化剂相结合对植物纤维素进行降解。探讨在微波加热条件下降解条件对植物纤维素降解过程的影响,确定适宜的降解条件为催化剂浓度5%,反应温度100℃,反应时间3h,此时降解液中还原糖浓度为2.68g/L。在相同条件下,微波加热降解较常规加热还原糖浓度提高了33.5%。利用SEM分析微波加热和常规加热条件下降解剩余物的结构特征,结果表明,微波作用使纤维素的聚合度降低。红外分析结果表明,微波条件与常规条件下的剩余物结构一致。     

降解水葫芦中纤维素的优良菌株的筛选

在腐烂的水葫芦中利用刚果红平板染色法分离筛选具有产纤维素酶活性的四株菌株,通过考察其产纤维素酶活力及降解水葫芦的水平,从而筛选出一株产纤维素酶活较高同时能高效降解水葫芦的优良菌株D1。在降解水葫芦的过程中,CMC酶活最高为2.262μmol/min.mL,滤纸酶活最高为1.592μmol/min.mL。D1菌株发酵液中10天左右的还原糖质量浓度达到2.273 g/L,14天降解水葫芦达到39.13%。经初步鉴定该菌株为绿色木霉。     

微波诱导降解有机废水的研究进展

概括了微波的作用原理,综述了微波/吸波剂、微波/氧化剂、微波/催化剂/氧化剂联合作用在降解有机废水方面的反应条件、降解效率和原理优势,分析了微波诱导降解在处理有机废水技术中存在的问题,展望了今后的发展方向,为微波诱导降解技术的研究与应用提供参考。     

二醋酸纤维素的碱降解性能

研究了室温下醋酸纤维素在各种浓度的氢氧化钠溶液中的降解行为。红外光谱分析显示,醋酸纤维素在碱溶液中的重量损失主要是由于脱乙酰化作用。扫描电子显微镜照片显示,在碱处理后的醋酸纤维素表面光滑,没有出现溶解和脱落,可能是由于生成了碱纤维素。5 mol/L的氢氧化钠处理后,可观察到微纤化结构。纤维强力的测试结果表明,随着碱液浓度的增加,纤维的强力和模量降低,断裂伸长增加,可能是由于降解后微纤非纵向排列的结果。     

粘胶制备中影响碱纤维素降解的因素

总结了在粘胶制备过程影响碱纤维素降解的因素，主要是老成温度、老成时间、浸渍碱液浓度、压榨倍数、粉碎度、半纤维素、铁杂质等。     

酸性阳离子交换树脂催化降解微晶纤维素的研究

以自制3种酸性阳离子交换树脂为催化剂,对微晶纤维素进行了降解实验研究。考察了催化剂的种类及用量、反应温度、反应时间、加水量等条件对降解反应的影响。结果表明,阳离子交换树脂A对微晶纤维素具有较好的催化降解作用。在微波辅助加热条件下,以A树脂为催化剂,离子液体[Amim]Cl为溶剂,当催化剂与微晶纤维素质量比为1∶1,反应温度为140~160℃,反应时间为20~40 min时,纤维素转化率可达到100%,同时总还原糖收率最高可达96.2%,葡萄糖收率最高可达78.6%。     

微波促进辣根过氧化物酶降解酚类废水研究

在微波-辣根过氧化物酶(HRP)联合处理工艺条件下对高浓度苯酚废水进行降解研究,运用正交试验、双倒数作图、紫外分析等方法研究了该工艺的催化降解特性。结果表明:微波-HRP联合工艺降解酚类废水最佳反应条件为温度60℃,辐照时间5 min,微波功率550 W。在最佳降解条件下,对60 mmol/L苯酚溶液的苯酚降解率为91.2%。降解动力学参数K为0.025 63,微波-HRP联合工艺不影响HRP的米氏常数K_m值,但最大反应速率v_(max),催化常数K_(cat)值提高13.4%,证明了微波-HRP联合工艺具有明显协同效应,在降解高浓度苯酚溶液时,有利于提高HRP的催化效率和苯酚降解率。     

微波-索氏联合工艺提取盐酸小檗碱

采用微波预处理-索氏联合工艺，以盐酸小檗碱粗品收率为指标，考察微波功率、微波处理时间、黄连含水量、粒度、提取溶剂用量、提取时间等因素对盐酸小檗碱的提取收率影响，并与索氏提取方法进行比较。实验结果表明，微波预处理-索氏联合工艺提取效率高，而且无需过滤，工艺简单。     

微波-酸化汽爆木质纤维素预处理试验研究

为提高木质纤维素预处理的原料利用率及经济效益,提出了微波-酸化汽爆预处理并对其进行了试验研究。以玉米芯为例,对比研究了木质纤维素类原料微波-酸化汽爆预处理和酸化汽爆预处理后水解液中糖的相对比例,分析了残余固形物中纤维素的含量,讨论了微观结构的变化情况,优化了前者的微波处理功率和微波处理时间。试验结果显示,相比酸化汽爆预处理,微波-酸化汽爆预处理后水解液中糖的相对比例更高;在压力不足以使纤维素降解时,残余固形物中纤维素的含量更高;原料微观结构更加疏松多孔,比表面积更大;随着微波处理功率增大和微波处理时间延长,水解液中木糖和总糖的相对比例以及残余固形物中纤维素相对比例均先增大后减小。研究结果为原料利用率更高、成本更低的木质纤维素预处理技术的开发提供了新的思路。     

微波降解胶清橡胶的制备及表征

采用微波研究其对离心浓缩胶乳副产物胶清橡胶的降解过程,着重探讨其降解程度与胶清用量、微波作用时间、微波功率等因素的关系,结果表明:在微波作用下,胶清橡胶能够实现降解,且在一定程度上,降解程度随着微波作用时间的延长而增大,其降解产物甚至可以达到液体天然橡胶所需分子量的范围。     

微波条件下植物纤维素降解工艺条件的优化

在微波加热条件下,采用HCl/H<,2>O<,2>催化剂对植物纤维素进行降解.通过中心组合实验优化的适宜降解条件为:催化剂体积分数5.0%、反应温度100℃、反应时间2.0 h,在此条件下,纯植物纤维素的降解率为70.6%,较常规加热降解率提高了32.01%.SEM分析微渡加热和常规加热下降解产物的结构特征,发现微波作...     

离子液体-微波辅助从黄连提取小檗碱的实验与分子模拟

从黄连中高效提取小檗碱等生物活性物质对于中药资源有效利用具有重要意义。然而,黄连中异喹啉类生物碱具有较为相近的化学结构和理化性质,导致高效提取难度增大。离子液体作为优异的反应介质在天然活性物质提取中显示出良好的前景。同时,微波作为新型辅助手段有利于天然植物中药物活性组分的提取和分析研究。以黄连为研究对象,采用离子液体-微波辅助联合方法,提取药用植物中的有效成分小檗碱,实现过程强化与高效提取。研究以离子液体-水溶液为溶剂的微波辅助法,重点考察提取过程中离子液体种类以及固液比、溶液pH、微波时间、微波加热温度、微波功率等工艺条件对提取收率的影响。此外,基于现代密度泛函理论的分子模拟计算,研究微波外场和不同离子液体在小檗碱提取过程中的作用,从分子尺度上揭示离子液体与小檗碱相互作用的物理本质。     

甲壳素的微波预降解作用研究

研究微波场下的甲壳素主链及修饰基团的变化,探索预降解技术的作用条件。利用微波辐射法预降解甲壳质,并研究过氧化氢作催化作用下,甲壳素非均相降解情况,通过考察微波时间、微波功率、H2O_2添加量等单因素作用条件,再设计正交实验选出微波辐射降黏的最优化条件。     

微波水解法制备稻草微晶纤维素及能效分析

优化了微波水解法降解稻草纤维制备微晶纤维素(MCC)的反应条件。结果表明,当盐酸质量分数为6%、反应时间为10 min、微波功率为231 W、固液比为1∶20(g∶mL)时,MCC的产率达87.00%,而能耗仅为常规加热法的23.1%。微观分析证实,微波水解降低了纤维素分子的聚合度,增强了对稻草纤维束非晶区结构的破坏作用,提高了产物的结晶度,但纤维素分子特征并未发生改变。     

固态发酵中纤维素基质降解过程初步研究

利用斜卧青霉(Penicillium decumbens JUA10)对汽爆麦草和淀粉质的混合基质进行固态发酵，通过分析各种成份及酶活力变化，研究了各成份的降解速率，并探讨了纤维素、半纤维素降解与纤维素酶、半纤维素酶酶活力的关系. 纤维素基质固态发酵中木质纤维素的降解过程实际是同步糖化发酵过程，还原糖不会积累形成对纤维素酶、半纤维素酶的反馈抑制；纤维素降解与纤维素酶的酶活性、半纤维素的降解与半纤维素的酶活性不成正比. 木质纤维素的降解难主要是木质纤维素结构造成的. 半纤维素的降解甚至比纤维素降解更慢，淀粉容易降解，木质素几乎不降解.     

褐煤与水稻秸秆共降解增产甲烷机理研究

以褐煤与水稻秸秆共降解为研究对象，采用高通量测序、气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)、X射线衍射仪(XRD)、核磁共振碳谱(¹³C-NMR)分析了共降解对甲烷生成过程中微生物菌群、中间代谢产物、煤与秸秆结构等的影响规律，以进一步明晰共降解增产甲烷机理。结果表明：褐煤与水稻秸秆共降解甲烷产量为388.47μmol,比二者单独降解甲烷产量之和高116.53%;共降解作用下，梭状芽孢杆菌属(Clostridium)和副梭菌属(Paraclostridium)等纤维素降解菌相对丰度显著增大，有效提高了菌群对煤和秸秆中纤维素及其衍生化合物的降解能力，同时氨氧化古菌活性增强，有利于氮循环；共降解后发酵液中有机酸含量提高，一方面有机酸为甲烷生成提供了充足底物，另一方面有机酸作用于煤结构，提高煤的生物有效性；水稻秸秆纤维素结晶度在共降解后降低幅度增大，使其更容易被水解用于产甲烷；共降解促进了褐煤芳香族化合物的降解，芳碳率下降更多。因此，水稻秸秆作为一种结构简单的碳源，能够诱导、调整甲烷生成中的微生物群落结构，增强煤中芳香碳和纤维素类有机物以及秸秆纤维素的降解，同时促进有机酸生成，...