木质纤维素原料预处理技术研究近况

木质纤维素的结构导致其不易降解。通过酸处理、碱处理、液态高温水技术、爆破处理、湿式氧化、超临界CO2处理、生物降解等预处理手段,可使后续过程的效率大大提高。较为全面地对国内外木质纤维素原料预处理技术的研究近况做了总结,主要对国外学者的试验方法和现象分析进行了简要描述,并对萼合于我国的方法提出了自己的观点。     

真菌预处理优化制备微介多级孔炭及其吸附甲苯的研究

提出采用黄孢原毛平革菌对生物质前体物进行预处理的制备策略,从而研发孔结构可调的多级孔炭材料模板.选用荷叶作为生物质原材料,探讨菌种投加量、培养时间对多级孔炭材料前驱体的影响,并采用水蒸气物理活化法,分析活化温度和活化时间对炭材料比表面积、孔径分布和表面官能团的综合作用.最后,通过Raman、XRD、BET、FTIR、TGA、SEM、EA等手段表征其物理化学性质,并考察真菌预处理对炭材料的甲苯吸附性能的影响.结果表明,在生物质荷叶质量30 g、菌种投加量4 mL、培养时间7 d、活化温度800℃、活化时间90 min条件下制备的微介多级孔炭材料,在含有较多介孔的前提下比表面积可达937 m~2·g~(-1),总孔容为0.68 cm~3·g~(-1).动态模拟吸附实验发现,经预处理的炭材料在甲苯浓度905 mg·m~(-3)下对其饱和吸附容量为304 mg·g~(-1),是未经真菌调控荷叶吸附容量的1.83倍,吸附性能的提升主要归因于比表面积、孔容及表面酸性基团增大的作用.经真菌预处理调控的炭材料对甲苯的吸附符合Langmuir吸附等温线,属于单分子层吸附.     

β-5型木质素二聚体热解机理模拟计算

木质素是由苯基丙烷结构通过C—O键和C—C键连接而成的复杂三维网状无定形高聚物,热解是木质素的重要利用方式,探究木质素热解过程中连接键的断裂机理对于开发高效热解技术至关重要。利用密度泛函理论方法,针对典型的β-5连接木质素二聚体模型化合物,探究其热解过程及取代基的影响。计算结果表明,苯环之间五元环的开环反应是最可能发生的初步反应,其中C_α—O键和C_α—C_β键的键解离能(BDEs)分别为163.9 kJ/mol和212.9 kJ/mol,是最主要的断键开环反应。通过对比甲基、甲氧基、羟基、正丙基等支链对β-5连接键的断裂的影响,发现当两个苯环和β-5连接五元环上分别连接羟基、丙基、羟甲基取代基时,C_α—O键和C_α—C_β键的BDEs最低。对于不同取代基类型和位点来说,C_α—O键均裂始终是最容易发生的初始反应,而C_α—O键和C_α—C_β键连续断裂的路径是β-5连接五元环断裂的主...     

预酸析-厌氧流化床处理碱法草浆黑液的研究

对预酸析多孔高分子载体固定化微生物厌氧流化床（ＡＦＢ）处理碱法草浆黑液的效能进行了研究．结果表明，采用酸析预处理，去除了黑液中大部分难生化降解的高分子物质后，ＡＦＢ的厌氧消化潜能得到充分发挥．预酸析ＡＦＢ处理比直接ＡＦＢ处理更为有利．对黑液中木质素的化学性质研究表明，厌氧处理前后的黑液中木质素分子的基本结构单元保持不变，但分子量大的木质素有向小分子转化的趋势．通过扫描电镜观察，除了产甲烷菌外，还发现了硫酸盐还原菌和硫细菌．     

稻草制浆黑液生物＋混凝处理试验

通过对稻草制浆黑液厌氧、好氧、混凝处理组合工艺的试验研究,探索该工艺的可行性,考察了不同温度、不同有机负荷下,该类废水的生物处理效果以及后续混凝效果。结果表明：中温35℃是厌氧阶段最佳处理温度,好氧阶段不同负荷条件下,CODCr去除率基本相同;经厌氧－好氧处理,黑液CODCr和木质素去除率分别为80％和30％,色度去除不明显;混凝阶段CODCr和木质素去除率分别为70％和90％,色度去除率达90％以上,出水达到国家标准。     

新型脱色絮凝剂木素季胺盐的研制及其絮凝性能与机理的研究

以从造纸黑液中提取的木质素为原料，合成木素季胺盐絮凝剂。通过正交实验，确定了反应物料比、活化时间、催化剂浓度，反应时间等因素对合成的影响，优化出絮凝剂合成工艺条件。     

黄曲霉A5p1脱色糖蜜酒精废水机理初探

研究自行筛选的一株黄曲霉(Aspergillus flavus)A5p1(保藏号CGMCC.4292)对糖蜜酒精废水(MSW)的脱色机理.在外加蔗糖情况下菌株A5p1对MSW具有较好的脱色效果,脱色率由14%增高至58%;脱色进程与细胞生长基本同步.从培养液中检测出3种木质素过氧化物酶——漆酶(Lac)及两种胞外过氧化物酶即锰过氧化物酶(MnP)和不依赖锰的过氧化物酶(MiP)的酶活,但是水平不高,认为此3种酶不是主要的脱色机制.发现由各种代谢过程产生的总H2O2生成速率与脱色率基本同步,同时在第4天达到最大值,随后下降;还原糖总消耗也在初期阶段较快.外加蔗糖后总H2O2生成速率增加10倍,达到0.0027 mmol·min-1·mL-1.认为体系中脱色机制可能与产H2O2的酶相关.紫外可见光谱分析和凝胶色谱分析表明脱色过程中有大分子物质降解.综上所述初步认为,黄曲霉A5p1脱色糖蜜酒精废水是一个受产H2O2酶影响、复杂的生物降解过程.     

木质素-聚乙烯共热解生物炭对Cd(II)的吸附性能

为了寻求木质素的资源化利用途径和开发低廉、高效的重金属吸附材料,该研究将木质素和聚乙烯混合物在600℃下热解制备生物炭(LG/PE-600C),以单独木质素在相同条件下所制备的生物炭作对比(LG-600C),利用扫描电镜(SEM)、N2吸附/脱附、傅里叶红外光谱(FT-IR)和元素分析等对比分析LG-600C和LG/P...