酶催化合成草浆木质素—对甲酚共聚物的研究

在反相微乳液体系(十六烷基三甲基溴化铵＼正丁醇＼异辛烷＼水)中，用辣根过氧化物酶催化合成木质素—对甲酚共聚物，证实了反应的可行性。红外光谱的结果表明，木质素与对甲酚发生了聚合反应，差示扫描量热分析的结果也表明，引入对甲酚改善了木质素的热性能，合成的共聚物最高分子量可达189万。     

不同方法制备LaCu0.8Zn0.2Al11O19-δ催化剂及其催化分解N2O活性研究

采用共沉淀法、溶胶-凝胶法和反相微乳液法制备了六铝酸盐催化剂LaCu0.8Zn0.2Al11O19-δ,进行了X射线衍射(XRD)和BET表征.并考察了它们对N2O催化分解反应的活性,研究了制备方法对催化剂LaCu0.8Zn0.2Al11O19-δ的结构、粒径、比表面积和催化分解N2O活性的影响.结果表明,3种方法制备的催化剂经1200℃焙烧4 h后.都能形成六铝酸盐晶相,其中反相微乳液法制备的催化剂具有较小的粒径和较大的比表面积,其催化分解N2O的活性表现最佳,起始反应温度(T10%)为494℃,完全反应温度(T99%)为678℃.     

活性红M-3BE脱色真菌的筛选及脱色性能研究

从自然环境中分离到2株对染料活性红M-3BE具有明显脱色效果的真菌,经形态学和26S rDNA序列分析,将其鉴定为Fusarium oxysporum和Geosmithia viridis.采用初始浓度50 mg/L M-3BE的液体培养基同步脱色培养,F.oxysporum在24 h内对M-3BE的脱色率为96%,G.viridis在36 h内的脱色率为82%.对脱色酶系的检测结果表明,脱色过程中F.oxysporum能产生LiP和MnP,G.viridis则仅产生LiP.此外,F.oxysporu和G.viridis对另外7种染料的脱色率也可分别达到16%～100%和83.3%～100%.     

黄孢原毛平革菌所产木素过氧化物酶系对染料降解的研究

白腐真菌黄孢原毛平革菌所产生的胞外过氧化物酶系由两类同功酶木素过氧化物酶和锰过氧化物酶组成，木素过氧化物酶对所研究的染料都有解作用，锰过氧化物酶只对部分染料起作用。加入H2O2，胞外酶液可以降解多种酶性染料如卡布龙红、酸性大兰、弱酸黄和弱酸大红，它们的脱色速率依次下降，以卡布龙红为例研究了各种条件因素对其降解脱色的影响，最佳H2O2浓度是100μmol/L，最佳PH为4．0，温度越高，脱色越快，但高于50℃酶将明显失活，木素过氧化物酶活性越高脱色速率越快，高浓度染料对其脱色有抑制作用，最佳条件下，50mg/L浓度卡布龙红第一分钟的脱色率达70％。随着稀释倍数的增加，酶液的降解速率呈抛物线加速下降，表明酶液中的某些组分如元素离子的浓度也是一个重要影响因素。     

氯过氧化物酶对苯酚生物降解的促进作用

氯过氧化物酶是一种底物广泛的手性催化剂,可以催化卤素离子、芳香族化合物和醇类化合物等进行过氧化反应.利用氯过氧化物酶催化氧化苯酚,考察其对苯酚生物降解的促进作用.结果表明,500、1 000 mg/L苯酚在氯过氧化物酶为10 U/mL、pH为6.5、H2 O2投加量为10 mg/L时8h苯酚降解率分别达到86.6％和83.8％,比单纯菌株降解显著提高.说明氯过氧化物酶能快速清除苯酚污染的危害,提高苯酚的生物降解速率.     

白腐菌P.sordida YK-624及其锰过氧化物酶对2-氯酚的转化

利用白腐菌P.sordida YK-624和产自该菌株的锰过氧化物酶(MnP)处理2-氯酚(2-CP).结果表明,当2-CP质量浓度为50mg/L时,培养5d, P.sordida YK-624能降解50.42%的2-CP;采用300 U的MnP处理150mg/L的2-CP, 24h时2-CP降解率可达75.00%.利用紫外-可见分光光度计、红外光谱仪和高效液相色谱仪对MnP处理过程中的产物进行了分析,表明MnP氧化2-CP过程中有多种产物生成,可能的产物包括醌类和聚合产物.     

灵芝漆酶对直接蓝86的催化脱色性能

利用灵芝菌Ganoderma lucidum U-281漆酶对直接蓝86进行酶促氧化脱色,并对其降解机理进行了探讨。结果表明,染料-漆酶共反应体系在20～50℃及pH小于5.0范围内,直接蓝86均可脱色50%以上;漆酶对直接蓝86具有宽泛的浓度适应性,对300 mg/L的该染料仍具有耐受性。最优脱色工艺参数为温度40℃、pH 5.0、染料初始浓度200 mg/L、漆酶用量1 U/mL。在优化条件下,直接蓝863 h的脱色率达到54.54%,48 h脱色率达到91.54%。紫外-可见吸收光谱分析表明,漆酶的酶促氧化导致染料的分子结构产生了变化,是造成直接蓝86脱色的主要发生机制。     

不同培养条件下锰过氧化物酶(MnP)的合成及其对甲基橙的降解

高效、大规模、低成本合成木质素降解酶是直接采用其降解难降解有机污染物所必须解决的问题.对锰过氧化物酶(MnP)降解甲基橙和在非灭菌的反应器中连续合成MnP的可行性进行考察.结果表明,在采用2 mmol H2O2和1.5 mmol MnSO4的降解体系中,获最大脱色效果,且100、200和300 U/L的MnP可在8h内将甲基橙分别脱色18％、23％和35％;在非灭菌的反应器水平上实现了固定化培养的P.chrysosporium连续23 d合成MnP,但MnP酶活仅为2～ 23 U/L,难以酶解甲基橙;然而,在摇瓶培养条件下固定化的P.chrysosporium合成的MnP却能达1 152 U/L.因此,直接采用MnP对污染物进行降解以及在非灭菌的反应器中持续合成MnP是可行的,但就在非灭菌条件下如何提高MnP的合成量还有待开展深入的研究.     

共固定化酶对反胶束体系油酸酯化的催化条件优化

采用吸附共固定化纤维素酶和脂肪酶的双酶体系,同时采用生物表面活性剂鼠李糖脂(rhamnolipid,RL) 构建RL/异辛烷/正己醇反胶束体系.考察共固定化双酶在RL/异辛烷/正己醇反胶束体系中对油酸酯化催化的优化条件和共固定化双酶的稳定性。结果表明,以生物炭作为载体的催化效果优于活性炭和明胶。在pH=6,临界胶束浓度(CMC)为60,反应2 h,温度45℃时共固定化双酶在反胶束体系对油酸的酯化效果最好,动力学米氏常数Km=26.6,vmax=50 mmol/(L·min·mg)。共固定化酶在反胶束体系中重复利用的稳定性优于固定化单酶,重复使用8次后,酶活力仍保持60%以上,研究证明,共固定化双酶具有优越的可重复利用性和广阔的应用前景。     

造纸黑液木质素用于制备人造板胶粘剂的研究

分别采用硫酸、硝酸和盐酸从造纸黑液中提取木质素,以此替代部分苯酚.制备改性人造板用酚醛树脂胶粘剂,并测定其固体含量、动力黏度(40℃)、游离甲醛含量和胶合强度等性能;考察了3种酸析木质素掺入量、催化剂(氧氧化钠)加入量和苯酚与甲醛摩尔比(简称酚醛比)对木质素酚醛树脂胶粘剂性能的影响.结果表明,当硫酸、硝酸木质素掺入量为苯酚用量的20%(质量分数,下同)时,获得的胶粘剂性能较好;以硝酸木质素掺入量为苯酚用量的20%为例,当氢氧化钠加入量为苯酚用量的0.6%(质量分数)、酚醛比为1.0:1.5时.制备的硝酸木质素酚醛树脂胶粘剂胶合性能较好.用木质素替代部分苯酚,不仅可以降低产品成本,而且减少了苯酚的用量,更环保.     

造纸黑液木质素利用研究进展

本文对造纸黑液木质素利用研究现状进行了综述。内容包括木质素在肥料、混凝土减水剂、燃煤、水处理、石油开采、木材胶粘剂、橡胶补强剂和香兰素合成等方面的应用概况。这些技术成果是木质素工业化利用的重要基础。木质素来源丰富 ,具有优良的理化特性和广阔的应用前景 ,加强研究与应用开发对促进资源充分利用、环境保护与制浆造纸协调持续发展意义重大。     

玉米芯水热预处理条件优化及木质素的结构表征

利用基于3因素3水平的Box-Behnken设计响应曲面实验,研究了添加干冰为辅助介质的水热预处理条件：预处理温度,预处理时间以及辅助介质添加量这3个因素以及这3个因素中两两交互作用对木质素含量的影响,并对水热预处理条件进行了优化。并采用13C固体核磁波谱（NMR）和红外（FT-IR）光谱分析了木质素的结构变化。根据方差分析,辅助介质添加量对木质素含量的影响最为显著,其次是预处理时间,预处理温度的影响最弱。以木质素含量最小为目标,根据二元回归方程预测出最佳的预处理条件为：温度180℃,时间90 min,0.47 g辅助介质添加量,在最优条件下,木质素含量预计为21.2%,脱除率达到31.6%。固体13C NMR和FTIR分析表明,在水热预处理过程中,木质素的致密结构遭到了破坏,木质素高聚体进行了解聚,产生了单体和低聚体。并且确定玉米芯中的木质素主要是紫丁香基型木质素和愈创木基型木质素。     

高浓度有机废水处理过程中单宁、木质素的降解机理

采用UASB 接触氧化工艺对亚麻沤制废水进行了试验研究 ,结果表明 :COD去除率可达 95 %～ 97% ,BOD5去除率为 96 %～ 99%。生物难降解的单宁、木素类物质去除率为 75 %～ 86 %。对单宁、木素类物质的生物化学特性和降解机理进行了系统的分析和阐述     

白腐菌应用于堆肥处理含木质素废物的研究

白腐菌对木质素具有较强的降解能力。通过在含大量木质素的模拟垃圾堆肥中采取添加白腐菌菌剂与不添加该菌剂2组实验对比,在相同堆肥处理条件下,接种菌剂的堆肥中木质素总量由274988mg降至15438mg,降解率达4386%,远高于未接种菌剂的堆肥中木质素的降解率,表明白腐菌可有效用于含木质素废弃物的堆肥处理,并有望于加速堆肥腐熟,提高堆肥效率。     

电化学氧化与生物法联合降解木质素的影响因素

采用高效的电化学氧化技术联合低成本的生物降解技术,进行了木质素的降解探索。考察了电流密度、电量、初始pH和电解质浓度对木质素降解效果的影响,结果表明,电流密度和电量影响显著,而初始pH和电解质浓度的影响较小。经过综合比较,得到电化学与生物联合降解木质素的最佳反应条件为:电流密度为5.0 mA/cm2;电量为20 kC;初始pH为7;电解质浓度为0.1 mol/L。在此条件下,碱木质素和木质素磺酸钠的COD去除率分别达到65.97%和59.31%,表征木质素酚羟基结构的UV280分别降低了65.97%和59.77%,色度去除率分别为74.15%和58.32%。总之,电化学前处理可破坏木质素的关键结构,提高木质素的可生化性,从而促进加快后续生物降解。     

草浆碱木素过氧化氢氧化氨解制备氨化木质素缓释肥料的研究

研究了草浆碱木素的过氧化氢氧化氨解的工艺过程,研究了各种工艺参数对过氧化氢氧化氨解的影响。在最佳的工艺条件,120℃, 90 min 反应时间, 20%过氧化氢用量和20% 氨水用量下,得到的氨化木质素总氮11.62%,氨态氮4.12%。研究表明过氧化氢完全可以替代氧气作为木质素氧化剂,为草浆碱木素转化成有机肥料提供依据。     

暗处理和自然光修复对菹草叶片过氧化物酶和过氧化氢酶活性的影响

以自然光为对照，在预先进行暗处理，然后进行光修复的条件下，对菹草（Potamogeton crispus）过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性及其与处理时间的关系进行了初步研究，结果表明：POD活性随着暗处理时间的延长而增强，随着光修复时间的延长而减弱；暗处理与对照相比，菹草叶片POD活性之间差异不显著；光修复与对照相比，前3天内，POD活性差异不显著，随着光修复时间的延长，POD活性出现显著差异（^＊P〉0．05）。CAT活性在暗处理和光修复中都一直低于对照值；暗处理开始2天，活性开始上升，达到最大值后下降，与对照菹草叶片CAT活性比较，前6天差异显著（^＊P〉0．05），第7天为差异极显著（^＊＊P〉0．01）；在光修复过程中，CAT活性第1天明显下降，与对照相比，除第3天表现出差异性显著（^＊P〉0．05）以外，其它均差异不显著。     

利用醋糟生物纯化木质素新策略的效能评估

木质素是醋糟的重要组成部分,是自然界中可直接提供芳香环结构物质的可再生资源,具有广泛的用途。然而,醋糟中木质纤维素结构稳定且难以破坏,限制了木质素的生物分离纯化效率,进而影响了醋糟的资源化利用。针对此问题,设计了一种新的木质素生物分离纯化策略,将混合真菌发酵与厌氧消化处理相结合,借助不同功能微生物的协同作用,在有效破坏木质纤维素结构的同时充分降解多糖。结果表明,经过处理后,醋糟中纤维素和半纤维素的降解率达到了87.65%和96.34%;木质素的纯度达到了62.32%,回收率为76.01%。醋糟中木质纤维素结构被破坏,从而导致体系中水解酶活性的提高。包含GH43、CE1、GH13等碳水化合物活性酶基因的微生物的大量富集是该方法实现木质素高效纯化的根本原因。本研究结果可为醋糟的资源化利用提供参考。     

脱木素工艺处理造纸废水的实践与机理

脱木素工艺为中小制浆企业的黑液治理提供了新的方法。系统中酸化纤维污泥减小碱木素胶粒间的斥力 ,吸附废水中已析出的木质素和细小纤维 ;酸破坏了系统中胶体的水化膜 ,增大了胶体的粒径 ;混凝剂中和胶体表面电荷 ,增加颗粒间的接触机会 ,同时发挥了絮凝沉降的作用。该工艺与传统工艺相比 ,减少了酸及混凝剂的用量 ,木素沉降速度快。当试验废水pH =5、绝干纤维污泥与进水CODCr质量之比为 1.1、硫酸铝投加量为 160mg/L时 ,CODCr去除率高于 63 %。