GO/PEDOT复合材料修饰阳极的制备及其在MFC中的应用

微生物燃料电池（MFC）是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置,通过改善阳极特性可以有效提高微生物燃料电池的产电性能。通过恒电流法电沉积制备了氧化石墨烯/聚3,4-乙烯二氧噻吩（GO/PEDOT）复合材料修饰碳毡（CF）阳极。通过循环伏安法和交流阻抗法考察了电极特性。将其应用到微生物燃料电池中,对其产电性能进行评价。结果表明,GO/PEDOT-CF电极具有较大的比表面积和优良的电化学性能;以GO/PEDOT-CF为阳极的微生物燃料电池,产电性能良好,其最大功率密度和最大电流密度达到1.138 W·m^-2和4.714 A·m^-2,分别是未修饰阳极的4.80倍和5.51倍。因此,GO/PEDOT复合材料是一种优良的阳极修饰材料,可有效提高MFC的产电性能。     

木质纤维素甲酸预处理及其组分分离

以玉米芯为研究对象,提出了常压中温条件下甲酸预处理木质纤维素组分分离的工艺. 在该体系中半纤维素迅速发生水解,大部分木质素被溶解,而纤维素基本不发生水解,经固液分离和甲酸回收实现了玉米芯全组分分离. 考察了预处理温度、时间和甲酸浓度对玉米芯各组分分离效果及水解产物(可溶性糖)含量的影响规律,结果表明,随着反应的进行,甲酸溶液中可溶性糖和木质素量先迅速增大,随后趋于平衡;在50~75℃间对各组分分离的影响不明显. 综合考虑分离效果和成本,选择最佳反应温度为60℃,处理时间为3 h,甲酸浓度为88%(w). 在该条件下,纤维素、半纤维素和木质素回收率分别可达91.4%, 88.5%和63.7%.     

氨浸预处理法辅助提取烟草中茄尼醇的研究

以正己烷为溶剂,提取烟草中的茄尼醇,在浸提工艺前,引入氨浸预处理技术来有效增强提取效果。综合运用组分分析、液质联用、扫描电镜等技术分析了氨浸预处理的必要性和氨浸预处理机制。结果表明,氨浸预处理可以有效脱除木质素,破坏烟草细胞壁结构,促进茄尼醇释放,并可对茄尼酯进行水解皂化生成游离态茄尼醇,同时溶解部分杂质,从而强化茄尼醇的提取效果,简化后续纯化过程。提取对比实验表明,对烟叶原料进行氨浸预处理后,提取平衡时间从3 h缩短至1.5 h,茄尼醇提取率从89.24%±1.54%提高到104.63%±2.44%,浸膏纯度从16.72%±0.6%提高到21.03%±0.6%,效果显著。该法可为其他天然产物的提取工艺开发提供新的思路和方法。     

玉米芯氨水预处理及酶解工艺研究

为有效提高木质纤维素酶解转化率,文中以玉米芯为研究对象,在常压中温下采用氨水浸泡工艺处理原料,考察了预处理条件对木质素脱除率和纤维素、半纤维素酶解转化率的影响规律。确定了最适预处理条件:氨水质量分数为15%、固液质量体积比为1∶6 g/mL、反应温度为60℃和预处理时间为12 h。该条件下纤维素、半纤维素回收率和木质素脱除率分别为94.5%,86.7%和48.1%;在每g葡聚糖加入30 FPU纤维素酶和60 CBUβ-葡萄糖苷酶条件下,酶解24 h后纤维素和半纤维素酶解转化率分别可达83.0%和81.6%。     

生物炭-膨润土共改性及其铅离子吸附与稳定化研究

重金属污染具有高毒性、持久存留和生物积累等特性, 严重危害人体健康和生态安全。本研究通过氯化钙对玉米芯残渣和膨润土混合物进行碱改性, 在无氧条件下高温煅烧制备了一种碱改性生物炭-膨润土复合物(CaO-Bent-CB)。该复合物的比表面积高, 达到441.1 m²/g, 明显高于直接煅烧制备的生物碳(132.7 m²/g)和碱改性生物炭(177.2 m²/g)。进一步评价了该复合物对水中铅离子吸附性能, 结果表明在水中铅离子浓度为120 mg/L, 膨润土与玉米芯残渣质量比为1:5, 用量为1 g/L条件下, 吸附6 h后铅离子去除率达98%, 吸附量为109.6 mg/g, 均高于生物炭(13.4 mg/g)、膨润土(72.9 mg/g)和碱改性生物炭(86.9 mg/g)。此外, 采用CaO-Bent-CB对铅离子污染土壤进行稳定化处理, 当土壤中铅离子浓度为2200 mg/kg, CaO-Bent-CB用量为土壤干重的8%时, 在pH=3.2的硫酸-硝酸浸提液中浸出12 h, 酸浸出铅离子浓度低至4.5 mg/L, 低于危险废物鉴别标准值(5 mg/L)。上述研究结果表明这种生物炭-膨润土共改性复合物在重金属污染水体和土壤修复中具有很好的应用前景。     

木质纤维素新型预处理与顽抗特性

木质纤维素是地球上最丰富的可再生生物质资源,其中纤维类多糖的酶催化降解是木质纤维素生物精炼的关键环节之一。对木质纤维素进行预处理,破坏底物的顽抗特性,是实现木质纤维素高效酶解糖化的必要途径。为此,各国学者围绕预处理技术开发以及底物顽抗特性开展了大量研究,本文对近几年来在这两方面取得的最新成果进行了综述和分析。在预处理方面,重点介绍了组合预处理、低温预处理、绿色溶剂与电化学预处理4类新型预处理技术,并对预处理效果与技术优势进行了评价;在底物顽抗特性方面,综述了木质素、结晶度、酶可及度等不同顽抗特性对纤维素酶解的影响规律,重点总结了近年来顽抗特性研究方面的新方法、新认识与新理解。上述研究成果有助于了解当前木质纤维素预处理研究的导向以及明确制约纤维素酶解的关键因素,为设计和筛选适宜的预处理方式、深刻理解纤维素酶解机制提供基础和指导。     

生物质制备5-羟甲基糠醛的研究进展

5-羟甲基糠醛（HMF）是一种重要的平台化合物,具有广阔的应用前景。目前很多研究者已对如何提高HMF的产率和降低HMF的制备成本开展了多方面研究。本文综述了2006—2010年HMF的主要制备方法及研究特色,并对原料（单糖、多糖）、催化剂（固体酸、均相催化剂）、溶剂体系（单相体系、双相体系）及其它辅助条件（微波加热法、添加调节剂法）进行了系统总结与全面分析;同时,介绍了HMF的重要衍生物及其应用;最后指出了目前研究中存在的突出问题,并对其中的主要研究方向进行了归纳。     

多级结构羟基硝酸铜纳米酶的制备及其对酚类污染物的降解

漆酶是一种多铜氧化酶,在空气条件下即可催化氧化多胺、多酚类有机物,被认为是水处理及土壤修复领域的绿色催化剂。纳米酶是一种具有酶催化活性的纳米材料,因其具有多功能性、低成本、高稳定性等优点,近年来引起广泛关注。因此,本文以尿素水解过程中产生的异氰酸根离子为模板剂,与Cu(NO₃)₂溶液反应制备具有漆酶活性的多级结构羟基硝酸铜[H-Cu₂(OH)₃NO₃]纳米酶。其催化活性是传统Cu(NO₃)₂与尿素水解法制备的羟基硝酸铜的1.85倍,其最大反应速率是漆酶的1.27倍。H-Cu₂(OH)₃NO₃纳米酶在不同pH、温度、储存时间和盐浓度条件下体现良好的催化稳定性。在重复利用12次后,保持58%的催化活性,体现出良好的重复利用性。而且H-Cu₂(OH)₃NO₃纳米酶具有降解土壤与地下水中常见的2,4-二氯苯酚、对...     

RF-PCVD法纳米WO_x制备中传热及颗粒长大的数值模拟

针对高频等离子体化学气相沉积法制备纳米WOx粉体过程中传热和产物颗粒长大过程进行了阐述,建立了高频等离子反应器内温度场二维轴对称模型以及产物颗粒长大动力学模型。采用有限差分法和C语言对温度场模型中涉及到的偏微分方程进行了编程求解,得到了模型的数值解。计算结果表明热辐射对温度分布有着重要的影响;颗粒粒径主要由长大区温度,浓度以及停留时间来决定。在实验工艺条件下,求解颗粒长大动力学模型,得到纳米WOx最终粒径在20～60nm范围,且与实验结果对比可知:模型数值解与实验值相接近。     

OFDM系统原理及仿真实现

随着通信网络和信息技术的迅速发展,对网络及其信息系统的安全要求越来越高。文章依据ISO／IECTR13335提出的关于IT系统安全的建议以及网管安全协议的服务机制,结合网络管理系统的实际情况,给出了一个进行网络管理系统安全风险评估的方法,包括评估原则和相关的评估内容。