Fe(NO3)3催化乙酸预处理玉米秸秆的研究

采用Fe(NO3)3催化乙酸对玉米秸秆进行预处理,以提高水解反应的效率,考察了乙酸初始质量分数和预处理时间对玉米秸秆水解反应的影响。结果表明,Fe(NO3)3可有效提高乙酸预处理秸秆的水解率。当使用0.05 mol/L Fe(NO3)3催化5%乙酸预处理秸秆15min时,与单独乙酸预处理玉米秸秆相比,水解液中葡萄糖、木糖和阿拉伯糖的质量浓度分别提高了110%、250%和10%,同时秸秆中半纤维素和纤维素的水解率分别提高了49%和14%;与单独0.05 mol/L Fe(NO3)3预处理玉米秸秆相比,水解液中相应的各单糖质量浓度分别提高了131%、68%和61%。随乙酸初始质量分数增加,水解反应中各产物的质量浓度均逐渐增加。乙酸初始质量分数从1%增加到5%,水解玉米秸秆15 min时,水解液中葡萄糖、木糖和阿拉伯糖的质量浓度分别从8.67 g/L、11.68 g/L和3.19 g/L升高到11.86 g/L、13.78 g/L和3.23 g/L。延长预处理时间有利于秸秆的水解反应,但太长会导致玉米秸杆中半纤维素和纤维素的水解率增加变缓。当采用0.05 mol/L Fe(NO3)3催化5%乙酸时,预处理时间从15 min延长到60 min,半纤维素的水解率从74.7%逐渐升高到92.9%,而纤维素的水解率没有变化,稳定在26%。     

2-甲基-4-氯苯氧乙酸及其脱氯产物的光化学降解

紫外消毒工艺作为废水/给水处理的重要步骤,不仅可以有效控制水中的病原体,而且可使废水或水源水中存在的一些污染物发生化学降解作用,但目前对这一作用过程的研究尚不完善。本文针对一种典型的除草剂——2-甲基-4-氯苯氧乙酸（MCPA）及其脱氯产物二甲基苯氧乙酸（MPA）,研究了两者在紫外灯照射下的光化学行为,并进一步考察了波长、初始pH值、H2O2及水中其他共存物质对MCPA和MPA光降解效率的影响。研究结果表明,不同光源对MCPA的光降解速率大小为：254 nm波长紫外灯 > 365 nm波长紫外灯 > 可见光灯;低pH值不利于MCPA的光降解,但对MPA光降解的影响不大;在溶液中加入H2O2,会增大MCPA和MPA的光降解速率;MCPA的光降解过程符合一级动力学方程;腐殖酸（HA）会降低MCPA的光降解速率;MPA与MCPA呈现相似的光降解效应,但反应速率比MCPA略快,且在两者共存状态下会降低MCPA的光降解速率。     

芳香类有机物生成氯化消毒副产物特性及其与化学结构的关系

选择与腐殖酸有相似芳香结构的有机物进行氯化试验,测定其卤乙酸及三卤甲烷生成量,研究前体物化学结构与氯化消毒副产物生成特性的关系.结果表明:①主要卤乙酸生成活性排序为:对羟基苯甲酸>4-氨基苯乙酮>邻苯二酚>间苯二酚;主要三卤甲烷生成活性排序为:间苯二酚>4-氨基苯乙酮>2-羟基-4-氨基甲苯>对羟基苯甲酸.②卤乙酸的前期氯化反应速度排序为:间苯二酚>4-氨基苯乙酮>对羟基苯甲酸>邻苯二酚;三卤甲烷的前期氯化反应速度排序为:对羟基苯甲酸>2-羟基-4-氨基甲苯>间苯二酚>4-氨基苯乙酮.③对位或邻位取代基结构物质以生成卤乙酸为主;间位取代基结构物质以生成三卤甲烷为主.④苯环上羟基官能团生成消毒副产物的活性最高,酮基官能团次之;氨基官能团主要起到与其它活性官能团形成对位、邻位或间位结构的辅助作用;醛基和羧基官能团为惰性官能团;甲基官能团的作用有待深入考察.     

沼泽产甲烷能力和途径差异的机制

土壤中甲烷的形成有 2条途径 :乙酸发酵和H2 /CO2 还原。比较而言 ,乙酸发酵产甲烷的能力强于H2 /CO2 还原。在特定环境中 ,何种产甲烷途径占优势取决于底物尤其是活性有机碳含量 ,而新形成的有机碳尤为重要。活性有机碳含量丰富的沼泽 ,甲烷主要由乙酸发酵形成 ,因此产甲烷能力较强。导致沼泽产甲烷能力异同的原因就是有效底物含量差异 ,从而使不同类型沼泽环境中产甲烷菌菌种不同 ,正是底物含量的高低和由此引起的产甲烷菌菌种的不同决定了不同类型沼泽产甲烷潜能的差异     

沼泽产甲烷能力和途径差异的机制

土壤中甲烷的形成有2条途径：乙酸发酵和H2／CO2还原，比较而言，乙酸发酵产甲烷的能力强于H2／CO2还原，在特定环境中，何种产甲烷途径占优势取决于底物尤其是活性有机碳含量，而新形成的有机碳尤为重要，活性有碳含量丰富的沼泽，甲烷主要由乙酸发酵形成，因此产甲烷能力较强，导致沼泽产甲烷能力异同的原因就是有效底物含量差异，从而使不同类型沼泽环境中产甲烷菌菌种不同，正是底物含量的高低和由此引起的产甲烷菌菌种的不同决定了不同类型沼泽产甲烷潜能的差异。     

铜、镉、敌敌畏和甲胺磷对南美白对虾的亚急性毒性作用

在恒温和充气条件下,研究了重金属(铜、镉)和有机磷农药(敌敌畏、甲胺磷)对南美白对虾的亚急性毒性作用及对虾体胆碱酯酶的影响.结果表明:南美白对虾幼虾在各浓度重金属(铜、镉)和有机磷农药(敌敌畏、甲胺磷)试液中经过60d的亚急性中毒试验,除铜在低浓度促进生长外,其他各组体长、体重及蜕皮次数均小于对照组,且随毒物浓度的增加而逐渐降低;有机磷农药对南美白对虾体内胆碱酯酶具有显著影响,虾体内胆碱酯酶含量随水体中有机磷农药浓度的升高而显著降低;重金属对胆碱酯酶也有一定影响,胆碱酯酶随重金属离子浓度升高也有逐渐降低的趋势,但重金属对胆碱酯酶的影响效果没有有机磷农药显著.     

生物电化学系统固定二氧化碳同时产生乙酸和丁酸

生物电化学系统用于微生物电合成,可原位利用污水中的能量将二氧化碳固定,并生产有机物.通过构建生物电化学系统,利用混合菌作电催化剂还原二氧化碳生成乙酸和丁酸.设定阴极电势-0.75 V(vs Ag/AgCl),10 d的反应周期内,乙酸最大积累浓度为251.89 mg/L;丁酸从第3天开始生成,最大积累浓度为89.42 mg/L.系统总电子回收率可达85.04%.电化学分析表明生物阴极具有良好的催化活性.PCR-DGGE分析生物阴极主要菌群为醋酸杆菌属(Acetobacterium)和拟杆菌属(Bacteroides).本研究证明了生物阴极具有以二氧化碳为原始底物合成乙酸,并进一步延伸碳链合成中链脂肪酸的能力,对进一步开发微生物电合成技术具有重要参考价值.     

Al2O3负载Pd催化剂对溴氯代乙酸的催化加氢脱卤研究

分别以氧化铝、氧化硅和多壁碳纳米管为载体,采用沉淀-沉积法制备负载型Pd催化剂.采用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)、X射线光电子能谱(XPS)等手段对材料进行表征,并对溴氯代乙酸(BCAA)的液相催化加氢脱卤反应进行了研究.结果表明,由于Pd/Al_2O_3催化剂具有较高的等电点,因此相对于Pd/CNT、Pd/SiO_2在BCAA的加氢脱卤反应中具有更高的活性.以Pd/Al_2O_3为目标催化剂,对BCAA的加氢脱卤展开研究,发现催化活性随Pd的负载量的增加而提高.当反应物的初始浓度为0. 1 mmol·L~(-1),pH值为5.6,Pd(1.39)/Al_2O_3用量为25 mg·L~(-1)时,BCAA在20 min时可以实现完全脱溴并在反应2 h后脱氯达60.5%.另外,pH的升高不利于脱卤反应的进行.当反应物的浓度从0. 05 mmol·L~(-1)提高到0.4 mmol·L~(-1)时,反应初活性从1.55 mmol·L~(-1) min~(-1) gCat~(-1)提高到8.37 mmol·L~(-1) min~(-1) gCat~(-1).进一步通过拟合Langumir-Hinshelwood模型,相关系数达到0.97,说明BCAA的加氢脱卤是吸附控制机制.催化过程中溴氯代乙酸的脱溴和脱氯具有协同作用,反应最终生成乙酸.     

离子色谱法测定河流中乙酸、丙酸和丁酸含量的研究

建立一种用离子色谱法同时分离测定被污染河流水中微量乙酸、丙酸和丁酸的方法。采用IonPac AS11-HC阴离子分离柱,5mM NaOH淋洗液,流速1.0ml/min。结果表明,乙酸、丙酸、丁酸的检出限按峰高计分别为0.258、0.294、0.374mg/L;按峰面积计分别为0.350、0.421、0.588mg/L。乙酸、丙酸、丁酸的保留时间、峰高、峰面积的变异系数RSD在0.03%~3.92%之间。对某河流水样分析,乙酸、丙酸、丁酸的回收率在99.6%~107.6%间。     

乙酸钙不动杆菌TS2H对DBP降解特性的研究

邻苯二甲酸酯(PAEs)是一类具有一般毒性和致畸、致突变性的有机化合物,它作为重要的化工原料被大量地用于塑料生产,同时也带来了严重的环境污染问题。文章以邻苯二甲酸二丁酯(DBP)为PAEs生物降解研究的模型物,通过驯化富集培养,分离出1株能降解DBP的乙酸钙不动杆菌(Acinetobacter calcoaceticus)TS2H,研究了TS2H对DBP的生物降解特性。结果表明,该菌可在好氧条件下高效降解DBP,在最佳pH值7时,150r·min-1振荡培养48h对DBP初始质量浓度为40mg·L-1的降解率可达到98.64%;TS2H对100mg·L-1内较高质量浓度的DBP均具有较高的降解效能,但当DBP质量浓度达到300mg·L-1时,降解效能受到一定的抑制;加入营养物蛋白胨能促进菌株TS2H对DBP的降解,而葡萄糖和苯甲酸钠的加入对DBP的降解有延缓作用;菌株TS2H在一定浓度的Zn2 、Cd2 和Cu2 条件下仍可较高效地降解DBP。