γ射线辐照及粒径对芦苇秸秆酶解发酵的影响

以经过不同吸收剂量（0～500 kGy）的γ射线辐照处理后的芦苇秸秆为研究对象，机械粉碎后过筛，研究吸收剂量、过筛孔径对其粒径分布、粉碎能耗、主要组分含量、纤维素酶解转化率、纤维素乙醇转化率的影响。研究结果显示：随着过筛孔径的减小，所获得的芦苇秸秆样品质量显著减少，且与吸收剂量负相关；芦苇的粉碎能耗随吸收剂量的升高而降低，获得相同质量的过筛样品，粉碎能耗又随过筛孔径的减小而显著增加；相同吸收剂量处理的芦苇秸秆，其纤维素酶解转化率和纤维素乙醇转化率均随过筛孔径的减小而增大，其中吸收剂量为分别0 kGy、206 kGy、404 k Gy，粒径范围在r?0.180 mm的芦苇秸秆样品其纤维素酶解转化率较r?0.850 mm样品分别提高129.20%、85.98%、106.63%，纤维素乙醇转化率分别提高136.04%、21.75%、4.39%。综合比较粉碎能耗与纤维素酶解转化率和纤维素乙醇转化率的增加比率，最终确定未辐照（0 kGy）芦苇秸秆样品的最佳过筛孔径为0.850 mm；吸收剂量为206 kGy、404 kGy的芦苇秸秆样品最佳过筛孔径为0.425 mm。     

电子束辐照对不同含水量芦苇木质纤维素结构及酶解性能的影响

以不同含水量的芦苇木质纤维素（以下简称芦苇）为试验材料,采用5 MeV电子束辐照处理,研究了电子束辐照对不同含水量芦苇化学组分、超分子结构、粉碎粒径及酶解性能的影响。结果表明：不同含水量的芦苇经电子束辐照后均发生降解,超分子结构受到破坏,粉碎后小粒径颗粒显著增加,酶解转化率大幅度提高;当吸收剂量相同时,不同含水量芦苇的表观形貌、超分子结构及粉碎粒径分布没有明显区别,但酶解转化率与含水量呈负相关,含水量5%、10%和50%的芦苇经过500 kGy电子束辐照后,纤维素酶解转化率分别22.24%、19.76%和18.57%,半纤维素酶解转化率分别为25.04%、23.84%和19.56%,经过1 000 kGy电子束辐照后,含水量5%、10%和50%的芦苇纤维素酶解转化率分别为54.09%、47.27%和49.24%,半纤维素酶解转化率分别62.30%、53.25%和47.83%;当吸收剂量为500 kGy时,含水量为5%的芦苇纤维素、半纤维素较含水量10%和50%芦苇降解严重,而当吸收剂量为1 000 kGy时,含水量为50%的芦苇纤维素、半纤维素则较含水量5%和10%的芦苇降解严重,并且...     

钴-60伽马射线辐照对甲酸分离玉米芯成分的影响

采用~(60)Co γ射线辐照玉米芯至吸收剂量分别为200、400、800 kGy,研究辐照对甲酸分离玉米芯纤维素、木质素和木聚糖的影响,并对甲酸分离获得的纤维素、木质素进行纯度测定和傅里叶红外光谱(FT-IR)分析。实验结果表明,随着吸收剂量升高,玉米芯粉碎能耗降低,纤维素和木聚糖降解程度增大,800 kGy处理后的玉米芯纤维素和木聚糖比对照组(0 kGy)分别下降27.68%和42.19%。随吸收剂量的增加,甲酸分离木质素提取率无显著变化,纤维素提取率降低,木糖提取率升高,200、400、800 kGy处理后木糖提取率比对照组分别升高14.45%、41.10%和58.63%;纤维素和木质素纯度也随吸收剂量升高而增加,200、400、800kGy处理后,纤维素纯度比对照组分别升高5.77%、14.53%和18.51%;木质素纯度比对照组分别升高7.50%、16.11%和18.79%。FT-IR分析表明,随着吸收剂量增加,纤维素结晶指数和木质素中羟基含量均呈下降趋势。结果说明,辐照结合甲酸处理能够有效分离玉米芯三组分,为玉米芯全组分的高效利用提供技术支撑。     

辐照协同甲酸法分离南荻纤维素及其酶解性状分析

本试验以南荻为原料,采用5 MeV电子加速器进行辐照处理,考察了温度、甲酸浓度、吸收剂量对南荻纤维素分离效果的影响,通过正交试验优化南荻纤维素的分离条件。结果表明：吸收剂量200 kGy、甲酸质量分数88%、油浴温度110℃、反应时间2 h为最优工艺参数;该条件下南荻纤维素纯度达73.26%,提取率达92.99%。辐照协同甲酸分离的南荻纤维素在固液比1∶10、纤维素酶添加量15 FPU/g、酶解温度50℃、转速130 r/min的条件下酶解96 h,纤维素转化率达到28.43%,较未处理原料提高2.43倍。傅里叶红外光谱、X射线衍射分析表明,辐照协同甲酸法所得的南荻纤维素结构保存完整,结晶度明显增加。     

辐照对盐酸克伦特罗降解效应的初步研究

采用电子束辐照处理盐酸克伦特罗,应用液相色谱串联质谱、红外光谱等技术研究盐酸克伦特罗辐照降解规律及辐解产物的结构,分析辐照对盐酸克伦特罗的降解效应。实验结果表明,原始浓度为18 mg·kg–1和45 mg·kg–1的盐酸克伦特罗水溶液浓度随吸收剂量增加而降低,且在吸收剂量为5 kGy和10 kGy时降解率达到90%以上;在低剂量下(≤5 kGy)盐酸克伦特罗分子的-OH和-Cl基团脱落,随着剂量的增加-OH,-NH2,-NH-和-C(CH3)3等基团也发生了不同程度的改变或脱落,表明电子束辐照可有效降解盐酸克伦特罗。     

电子束辐照对多酚氧化酶活性及结构的影响

应用圆二色谱及SDS-PAGE技术分析电子束辐照对多酚氧化酶(Polyphenol oxidase,PPO)活性及结构的影响。结果发现:电子束辐照可在一定程度上降低PPO酶活性;圆二色谱分析发现电子束辐照处理后,PPO酶蛋白质二级结构相对含量发生改变,但a螺旋、b折叠和b转角总含量在吸收剂量4.83 kGy时总量变化不大,当吸收剂量4.83 kGy时,随着剂量的增加含量不断下降,无规则卷曲呈上升趋势。SDS-PAGE电泳实验结果表明,辐照处理下PPO酶同时发生交联和降解反应。上述结果提示电子束辐照对PPO酶活性有一定的抑制作用。     

电子束辐照降解二氯苯废水的研究

二氯苯是重要的有机污染物,采用常规处理方法难以降解.利用束流为1 mA、电子束能量为1.5 MeV的高能电子束辐照处理邻,间,对-二氯苯的模拟废水.辐照剂量分别为35 kGy、70 kGy、105 kGy、140 kGy、210 kGy.实验表明电子束能够降解氯苯类废水且效果很好,邻二氯苯、间二氯苯、对二氯苯的降解率为50%时所需剂量分别为:38 kGy、35 kGy、46 kGy.辐照降解过程中氯离子的质量浓度增加,辐照后溶液呈强酸性,pH在2-3.根据实验结果,本文给出了二氯苯的辐照降解机理并初步探讨了辐解中间产物的类型.     

电子束辐照处理模拟甲苯废气实验研究

以甲苯作为挥发性有机化合物的代表物质,在800keV电子束的辐照下,模拟甲苯废气的气量在0.5—1.2m3/h范围内,研究了甲苯初始质量浓度为1600—4630mg/m3时吸收剂量、甲苯初始浓度和湿度对于甲苯分解效率的影响。实验结果表明,电子束辐照可有效去除甲苯,甲苯初始质量浓度为1600mg/m3,辐照10kGy和40kGy,甲苯去除率分别为46.5%和72.2%;增加湿度也可提高甲苯去除率。用气相色谱-质谱仪(GC-MS)和离子色谱仪(IC)定性研究了辐解产物。甲苯辐解产物比较复杂,主要含有苯甲醛、甲酸等物质。也探讨了电子束辐照处理甲苯气体的主要机理,讨论了O2和.OH对于电子束辐照分解甲苯中的重要作用。     

~(60)Co γ射线辐照五种常见渔药在水溶液中降解作用的研究

本文采用0—10kGy的60Coγ射线对水溶液中的磺胺二甲基嘧啶、噁喹酸、氯霉素、呋喃唑酮、土霉素进行处理,并测定了环境的酸碱性、空气、温度对辐照降解率的影响。结果表明,60Coγ射线辐照处理能显著降解五种常见渔药在水中的残留,吸收剂量越大,渔药的降解率越高;初始浓度越低,越有利于渔药的去除。当吸收剂量为8kGy时,五种渔药(初始浓度100mg/L)的降解率均达到90%以上,酸碱性和空气环境对不同种类的渔药降解率影响有一定的差异,降低温度对渔药降解有明显抑制作用。     

5 MeV电子加速器辐照对甲酸循环分离南荻木质纤维素的影响

研究5 MeV电子加速器辐照（吸收剂量400 k Gy）对甲酸循环分离南荻纤维素、木质素和木糖的影响，并对南荻纤维素酶解效果和结构特征进行分析。结果表明：辐照组南荻经甲酸循环分离，纤维素平均纯度达81.13%，木质素和木糖回收率分别为28.68%和10.16%，均高于对照组样品；随着循环次数的增加，木糖浓度和木质素纯度升高，最终对照组和辐照组南荻木糖浓度分别为31.35 mg/mL和37.35 mg/mL，木质素纯度均超过90%。傅里叶变换红外光谱和X射线衍射分析表明，经甲酸分离的南荻纤维素发生甲酰化修饰，结晶度提高，同时，南荻甲酸纤维素酶解120 h转化率达到54.30%～57.47%，显著高于南荻原料。采用甲酸循环分离工艺能够有效分离南荻木质纤维素组分。     

苯胺类污染物的电子束辐照降解研究

苯胺及其衍生物是一类主要的环境污染物，许多已被我国及欧洲国家列为优先污染物。本工作研究了苯胺、对硝基苯胺和间氯苯胺水溶液的电子束辐照降解过程。三种溶液初始浓度均为0．5mmol／L，其辐照前后稀释五倍的紫外可见吸收光谱表明，苯胺在230nin的吸收峰，对硝基苯胺在380nm的吸收峰，以及间氯苯胺在236nm的吸收峰，均随辐照吸收剂量的增加而逐渐降低。辐照吸收剂量为23kGy时，     

γ辐照联合H_2O_2处理污泥滤液的研究

采用60 Coγ射线辐照处理污泥滤液,通过对比处理前后化学需氧量(COD)、紫外可见吸光度和浑浊度的变化,研究了辐照处理中初始pH、初始H2O2浓度和吸收剂量对污泥滤液处理效果的影响。结果表明:在相同吸收剂量和初始H2O2浓度条件下,酸性条件更利于CODCr的降低;γ辐照联合H2O2处理存在显著协同效应,吸收剂量为18.75kGy、初始H2O2浓度为2mmol/L时,污泥滤液CODcr去除率达70.4%,浑浊度下降94.9%。     

γ辐射联合H2O2处理垃圾渗滤液的研究

考察了吸收剂量、初始H2O2浓度以及初始pH值对辐照处理垃圾渗滤液效果的影响。使用紫外可见光吸光度、化学需氧量和浑浊度测定方法,对垃圾渗滤液中污染物浓度进行分析。结果表明:添加H2O2能有效地提高垃圾渗滤液中污染物的辐照降解效果。初始pH=3、吸收剂量为40 kGy、H2O2浓度为10 mmol/L时,垃圾渗滤液的处理效果最好。其中,CODcr去除44.3%、浑浊度下降98.3%。初始H2O2浓度与初始pH值对γ辐射联合H2O2处理垃圾渗滤液具有重要影响。     

γ射线辐照玉米秸秆预处理对酶解产糖的影响

研究了γ射线辐照玉米秸秆预处理对酶解还原糖含量的影响.用DNS法测定还原糖含量,探讨了辐照剂量与还原糖得率之间的关系.结果表明:(1)较高剂量能明显提高玉米秸秆还原糖的含量,经1000 kGy剂量辐照后,还原糖增长率为317.35％.(2)辐照和酶解混合处理有明显的协同效应,粉碎至0.15 mm的秸秆,经1000 kG...     

茜素红的辐射降解研究

用60Co γ射线辐照茜素红水溶液,研究该染料的辐射降解特性.通过对辐照前后茜素红的紫外可见光谱、脱色率、总有机碳(Total organic carbon,TOC)去除率的研究.探讨了吸收剂量、初始浓度、溶液pH值、H2O2加入量、在不同气体饱和条件下对茜素红溶液降解和矿化效果的影响.结果表明,辐射技术能有效降解茜素红染料,在空气饱和双氧水浓度为4mmol/L的条件下,吸收剂量为7.5kGy时,茜素红脱色率可达98%,TOC去除率可达70%.     

4–氯酚的γ射线辐照降解研究

利用 Co γ射线(2.2—14.9kGy)辐照 4-氯酚水溶液,研究了其辐照降解特性。通过对辐照前后 4-氯 60酚的紫外可见光谱、有机氯脱除率、化学需氧量(Chemical oxygen demand, COD)去除率的研究,探讨了吸收剂量、H2O2加入量、初始浓度、溶液 pH 值对降解效果的影响。结果表明,这一辐射技术能有效降解 4-氯酚,有机氯脱除率可达 100%,COD 去除率可达 65.8%。     

γ射线辐照水溶液中氯霉素的降解研究

研究了γ射线辐照水溶液中氯霉素的降解规律,并对辐解产物进行了初步探讨.根据辐照前后高效液相色谱(High performance liquid chromatography,HPLC)图谱中氯霉素峰面积变化,分析得出氯霉素随吸收剂量和初始浓度的降解规律.利用液相色谱串联质谱(Liquid chromatography tandem mass spectrometry,LC/MS/MS),定性分析氯霉素的辐解产物.结果表明,氯霉素残留量随吸收剂量和初始浓度的变化关系满足指数方程;氯霉素辐射降解后形成了30个以上的辐解产物,它们在氯霉素检测波长278nm下的响应值均较低;确定了氯霉素在不同辐解条件下均出现的8种主要辐解产物,它们的准分子离子质量[M-H]分别为:353、337、335(A)、335(B)、319、289、127、166,并对主要辐解产物进行了初步的结构解析.     

重离子辐照诱变增强枯草芽孢杆菌纤维素降解能力

为了提高枯草芽孢杆菌纤维素降解能力,本实验从5株枯草芽孢杆菌中筛选出一株纤维素降解率较高的菌株作为出发菌株,利用12C6+离子束辐照诱变处理后,采用刚果红染色法进行初筛,通过测定纤维素降解率及内切葡聚糖苷酶活力进行复筛,对选出的高纤维素降解率菌株进行发酵条件优化。最终得到一株Bacillus subtilis CG-40-1突变株,其纤维素降解率为(53.07±0.75)%,较出发菌株提高了17.75%,并具有良好的纤维素降解稳定性。经过发酵条件优化,最终得到该菌株的最适发酵时间、温度和pH分别为120 h、45℃、6.5,纤维素降解率为(67.79±0.49)%,较未优化时提高27.74%。     

4-氯酚的γ射线辐照降解研究

利用^60Coγ射线(2．2—14．9kGy)辐照4-氯酚水溶液，研究了其辐照降解特性。通过对辐照前后4-氯酚的紫外可见光谱、有机氯脱除率、化学需氧量(Chemical oxygen demand,COD)去除率的研究，探讨了吸收剂量、H2O2加入量、初始浓度、溶液pH值对降解效果的影响。结果表明，这一辐射技术能有效降解4-氯酚，有机氯脱除率可达100％，COD去除率可达65．8％。     

小麦秸秆的γ辐照与NaOH溶液的协同预处理

通过考察辐照剂量、辐照与NaOH溶液浸泡组合顺序、NaOH溶液浓度、NaOH溶液浸泡时间等因素,研究了较低剂量辐照与NaOH溶液温和浸泡协同预处理工艺.对还原糖得率、组分改变、结晶度等进行了分析,对该协同工艺的作用机理进行了探讨.实验结果表明,单纯的较低剂量辐照对麦秸的组分及结晶度的改变作用不明显,但可大幅降低后续碱浸泡所需的用量和时间.经组合工艺处理后,麦秸的相关特征参数均发生了明显改变.较适宜的组合预处理工艺为小麦秸秆经100 kGy辐照,然后以2%NaOH溶液浸泡1 h,其酶解还原糖得率达到理论产率的78.2%.