汽爆秸秆对磷矿粉溶解作用及其溶解残渣对小麦生长的影响

为探究生物质对磷矿粉的溶解作用，以玉米秸秆为原料，利用蒸汽爆破（汽爆）技术释放有机酸，在高温水热条件下溶解磷矿粉并制备含磷腐殖酸。通过实验对汽爆秸秆溶解磷矿粉工艺进行了探究及优化，并利用傅里叶红外光谱（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）和X射线荧光光谱（XRF）进行分析和表征。研究结果表明：15 g汽爆秸秆与1 g磷矿粉以及75 mL水在170℃、加入10% CaCl₂的条件下，反应3 h的溶磷量为1.46 mg/g（以秸秆质量计，下同）。加入与磷矿粉相同质量的NaHSO₄后可使体系pH值降低至2，pH值的降低是磷溶出的关键因素，溶磷量提高为13.10 mg/g。溶磷后的秸秆制备腐殖酸作为小麦盆栽肥料，用量0.2%时，小麦株高、根长、叶绿素含量和相对电导率均显著高于空白组。     

木质素综合利用的研究进展

介绍了不同过程分离得到的木质素在工业、生理生化以及农业生产三个领域的应用现状与发展趋势。综述了木质素在这些领域中的应用价值与开发潜力。     

秸秆醋酸纤维素的制备

农作物秸秆是自然界中数量极大的可再生资源，本研究以农作物秸秆为反应原料，采用无污染蒸汽爆破技术活化预处理，然后进行乙酰化反应，通过溶剂萃取分离并制备出高附加值的醋酸纤维素。实验结果表明：秸秆汽爆后明显增加了反应活性，制备醋酸纤维素的适宜条件是123℃，2 h，催化剂用量为7％，汽爆秸秆中性洗涤剂处理后的乙酰化结果效果最好，不同汽爆秸秆中小麦秸秆乙酰化效果最佳，优化实验条件下，秸秆醋酸纤维素聚合度均在120以上，取代度2.80以上，并且用红外图谱、1H NMR进行了表征。与目前工业上采用α-纤维素含量较高的高级浆为反应原料相比，不仅原料和预处理成本大大降低，而且工艺流程简单。     

秸杆综合利用技术与生态工业

近年来由于农村生活能源结构的变化与集约化生产的发展,秸杆田间燃烧产生的烟雾已成为一大社会公害。秸秆作为自然生态循环的大宗中间产物,从环境的污染源变成生态工业宝贵原料的研究尚处于起步阶段,需要重新认识秸杆等木质纤维素在组建人工生态循环系统中的位置与作用。中科院化工冶金所经过10多年的重新探索,形成了一条新的技术路线与开发策略,其特点主要有:①提出了秸秆生物量全利用的综合技术体系,首先使纤维素、半纤维素、木质素组分分离,然后分别多途径生物转化利用,形成综合经济效益;②已研究成功了新型大规模固态纯种发酵系统,在技术经济上取得了突破性进展;③已建立了生物转化过程的多级耦合技术体系,使投资与生产成本进一步降低;④已形成生产生物蛋白饲料、生物有机肥、纤维素酶、液体燃料、低聚木糖和清洁制浆造纸等生态工业典型产品体系,为生产与试验基地的发展提供了较稳定的技术与经济保障;⑤明确了生态工业为生态农业的配套体系,按照生态工程原理,强调多层、多级循环利用与综合经济效益,适度规模与配套发展新模式。     

络合萃取降低三七中的重金属及其萃取前后形态分析

研究了不同溶剂与不同络合剂对三七中重金属的降低作用,对筛选出的结果进行进一步优化,并探讨三七中Pb2+、Cd2+离子吸附与有效成分的变化情况,进而以重金属降低前后的三七为对象进行形态分析。结果表明,混合溶剂a、b与配合剂c体系对三七中Pb2+、Cd2+重金属离子有良好的萃取效果,重金属降低率主要取决于溶剂比例和络合剂添加量,而反应时间与反应温度影响较小,萃取后三七中有效成分存留率高;络合萃取降低三七中的重金属Pb2+主要以NaCl提取态与盐酸提取态形式存在,Cd2+主要以NaCl提取态与醋酸提取态形式存在。     

秸秆发酵生产蛋白饲料的工艺研究

本文介绍了选择农作物秸秆为原料，采用直接法利用秸秆中纤维素和半纤维素发酵生产单细胞蛋白质饲料的生产工艺。为使纤维素原料通过微生物发酵进入工业化生产提供了一条途径。     

半纤维素蒸汽爆碎水解物连续发酵生产单细胞蛋白的研究

皮状丝孢酵母(Trichosporon cutaneum)851S是一株能在蒸汽爆碎处理的造纸厂麦秸备料废渣水提液(半纤维素蒸汽爆碎水解物)中生长的较理想单细胞蛋白生产菌株。本文研究了851S在水提液培养基中的连续发酵,其最适稀释率为0.333h~(-1),在此条件下,菌体得率为0.722g/g,菌体生物量为9 22g/l,生产率为3.04g/l,h,比分批培养提高了4.7倍。测定了851S的生长参数:最大比生长速率为0.438h~(-1),最大菌体得率为0.748g/g,碳源维持常数为0.0263gTS/g.b.。 另外,用造纸厂亚铵蒸煮废液抽提汽爆备料废渣制成全废料培养基,以851S作出发菌株,经摇瓶一平板和连续培养两阶段驯化,选育出了一株能在未排毒的亚铵废液抽提培养基上生长的抗性菌株851S-6B-1。连续培养最适稀释率为0.31h~(-1),菌体生物量,菌体得率和生产率分别为8.45g/1,0.692g/g和2.56g/l.h。并测定了851S-6B-1在全废料培养基上的生长参数:最大比生长速率为0.423h~(-1),最大菌体得率为0.704g/g,碳源维持常数为0.027g/g.h.。851S-6B-1具有抗污染、易连续培养、除废渣废液外不需添加任何营养物等优点,具有工业应用前景。     

纤维素酶固态发酵环境扫描电镜观察

纤维素酶压力脉动固态发酵周期（60h）比传统固态发酵周期缩短1/3，酶活（2036IU/g）比传统酶活（10.82IU/g）提高了一倍。利用环境扫描电镜观察压力脉动固态发酵与传统固态发酵微观动态过程表明，压力脉动固态培养的料层（9.0cm厚）上中下微生物生长状况均匀一致，且疏松；而传统固态发酵的料层中部几乎没有菌体生长。并且发现微生物产孢初期，其产酶即停止，压力脉动固态发酵在72h开始产生孢子，其产酶达到最高峰；而传统发酵在96h才出现大量的孢子。     

生物质转化的共性问题研究——生物质科学与工程学的建立与发展

生物质资源的高值转化是研究热点。由于现有的生物质利用技术存在的技术单一,缺乏系统性理论指导等问题,导致原料利用率低,经济效益差,难以实现工业化生产,迫切需要建立新的理论体系。通过深入分析生物质转化过程中的共性问题,在综合多学科知识的基础上,提出了生物质科学与工程学这一理念,从生物质原料工程学,生物质转化过程工程学和生物质产品工程学三方面对生物质利用技术进行了全面、系统的研究,为生物质类可再生资源的高值化利用提供了新的研究思路。     

生物基产品制备关键过程及其生态产业链集成的研究进展——生物基产品过程工程的提出

生物质原料可以转化为能源、材料和化工产品,是国内外研究的热点. 目前生物基产品制备过程中存在原料组分利用和转化技术单一、缺乏系统技术集成等问题. 本工作从生物质的原料特点、转化过程和产品工程关键问题入手,综合多学科知识,提出了生物基产品过程工程这一理念. 从全新的面向原料、过程、产品的角度,建立生物质分层多级转化技术体系,并以无污染汽爆及其组分分离技术、节水节能固态纯种发酵技术、秸秆固相酶解-液体发酵乙醇耦合技术和汽爆秸秆膜循环酶解耦合发酵技术4个关键技术为平台,形成生物基产品生态产业新模式,为实现生物质资源高值化利用和生物基产品生态产业化提供研发思路和技术平台.