一、日本利用农业废弃物制取全纤维素(论文文献综述)
胡灿[1](2021)在《油菜秆混杂纳米纤维素的制备及其在保鲜包装膜中的应用与研究》文中指出商品经济的快速发展带动了包装产量与日俱增,由此产生的塑料包装废弃物导致全球饱受白色污染的困扰。此外,我国作为最大的农业出产国,每年产生大量的农牧废弃物对我国农村环境也造成了巨大的压力。纤维素作为植物纤维的主要成分,具有可再生、可降解、高强度、高模量等特点,是制备新型绿色环保包装材料的理想原料。但纤维素材料的亲水性和耐候性差等特征限制了其应用和发展。本文以农牧废弃物油菜秆为原料,从中提取了纤维素纳米晶(CNC)和纤维素纳米纤维(CNF),进而以乙基纤维素(EC)为基体,疏水改性CNC和CNF为增强相,制备了混杂纳米纤维素/乙基纤维素复合膜(D-CF/EC复合膜)。进一步,以D-CF/EC复合膜为基础,先后制备了载银混杂纳米纤维素/乙基纤维素抗菌复合膜(Ag-D-CF/EC抗菌复合膜)和pH颜色响应智能包装膜。系统地研究了复合膜的综合性能及作用机理,具体研究内容如下:(1)对油菜秆的成分和结构进行了检测和分析,提取了油菜秆纤维素。结果表明,油菜秆纤维素晶体结构为强度最高的纤维素Ⅰ型,且含量高达50.86%,远高于水稻、小麦等其他农作物秸秆。进一步,分别使用酸水解法和TEMPO氧化-高压均质法制备了CNC和CNF,对其结构和性能进行了表征和分析。结果显示,所制备的CNC和CNF均具有较大的长径比,其中CNC呈棒状,长度约为100-500 nm,结晶度高达87.64%;CNF为丝状,长度约为100-2000 nm,结晶度为68.92%。CNC和CNF的热稳定性略低于纤维素,Tonset在220℃左右,两者的水分散液均具有较高的稳定性。(2)将所制备的CNC和CNF混合在一起,通过真空抽滤法制备了混杂纳米纤维素膜,对其微观结构和综合性能进行了表征和分析。结果表明,相较于单一纳米纤维素膜,混杂纳米纤维素膜中CNC和CNF交错互补,交织的网络结构更细小、均衡,膜的表面平整度更高。当CNC和CNF含量为1:1时,膜的表面最平整,拉伸强度最高可达109.72 MPa,比单一的CNF膜大39.45%。CNC含量的增加有助于膜结晶度、热稳定性和透光率的提高,纯CNC膜的结晶度高达93.05%,透光率在90%以上。(3)混杂纳米纤维素膜具有很高的拉伸强度,但是较差的韧性和耐水性限制了其应用范围。借助十二碳烯基琥珀酸酐(DDSA)对CNC和CNF进行表面疏水化改性,制得D-CNC和D-CNF。进而以EC为基体,混杂的D-CNC和D-CNF为增强相,环氧大豆油(ESO)为增塑剂,制备了混杂纳米纤维素/乙基纤维素复合膜(D-CF/EC复合膜)。对改性纳米纤维素及D-CF/EC复合膜的结构和综合性能进行了表征和分析。结果显示,DDSA的疏水性长碳链取代了纳米纤维素表面的部分羟基,使得D-CNC和D-CNF能均匀分散于复合膜中,膜的透光率可达85%以上。ESO对EC膜有很好的增韧效果,但会大幅降低其力学性能和热性能。混杂纳米纤维素有明显的增强效果,当添加量为3%时,复合膜拉伸强度达到最大值39.86 MPa,相比仅添加增塑剂的复合膜提高了48.23%。同时,热性能也有所回升,Tg在88℃左右,热封强度可达4.82 N/15mm。此外,纳米纤维素的加入能加快复合膜的降解速度,并且其在紫外光下的降解速度远高于土埋降解。(4)在制备出全降解D-CF/EC复合膜的基础上,赋予其抗菌功能,以达到保鲜的效果。纳米银(Ag NPs)具有广谱杀菌性,利用绿色还原剂葡萄糖,制备载银纳米纤维素(Ag-D-CNC和Ag-D-CNF),进而将其作为增强和抗菌组分加入到EC中,构建载银混杂纳米纤维素/乙基纤维素抗菌复合膜(Ag-D-CF/EC抗菌复合膜)。对载银纳米纤维素及抗菌复合膜的结构和抗菌保鲜性能进行了表征和分析,并将抗菌复合膜应用于圣女果保鲜包装。结果表明,纳米纤维素作为载体和分散剂,可使Ag NPs的粒径更小(10-50 nm左右),分散更均匀。Ag-D-CNC和Ag-D-CNF可使金黄色葡萄球菌和大肠杆菌发生破裂而死亡。所制备的抗菌复合膜对上述两种细菌均有明显的抑菌效果,且对大肠杆菌的抑菌性更强。抗菌复合膜对圣女果有较好的保鲜效果,5℃冷藏时,可延长保鲜期4天左右。(5)在所制备的Ag-D-CF/EC抗菌复合膜的基础上,将葡萄皮中提取的天然pH指示剂花青素涂覆于其表面,构建一种同时具有pH颜色响应和抗菌功能的智能包装膜。分析了花青素对不同pH酸碱溶液的指示性及机理,表征了智能包装膜的结构及对酸碱溶液和挥发氨的响应性,并将其应用于生鲜肉食的新鲜度检测。结果显示,花青素在不同酸碱环境中拥有黄烊盐离子、醌式碱、甲醇假碱以及查尔酮四种不同的化学结构,从而导致其呈现出不同的颜色。智能包装膜对不同pH的酸碱溶液有明显的指示性,遇酸呈红色,遇碱呈蓝绿色或黄绿色。同时,对挥发氨也具有灵敏的响应性,2 min内便明显变为蓝绿色。实际应用表明,智能包装膜对鱼肉和猪肉有较为明显的新鲜度指示效果,随着冷藏鱼肉和猪肉pH值的提升,膜的颜色由紫红色逐步变为蓝色,到最后变为黄绿色。本文的研究成果为综合利用农牧废弃物以及开发新型绿色智能包装膜提供了理论依据和实践指导,有助于从源头减少塑料包装废弃物的产生,以及促进农牧废弃物的资源化利用。
刘高喆[2](2021)在《不同来源纤维素制备全纤维素复合材料的机制探讨》文中指出纤维素是地球上最丰富的天然可再生资源,并且具有可降解、环境友好、低成本等优点,因此被广泛应用,其复合材料的制备及应用成为各国研究的热点。我国玉米产量在2020年高达2.6亿吨,产生了约3.12亿吨的玉米秸秆,但这些秸秆并未得到充分利用。中国于1890年引进桉木,思茅松也被广泛种植于云南、四川等地,在2017年,桉木的种植面积高达4.6×106 hm2,但大部分桉木和思茅松被广泛应用制浆造纸工业中并未得到充分利用。全纤维素复合材料是以再生纤维素为基质相,未溶解的纤维素为增强相的一种高强度和高刚度的复合材料。其制备方法主要通过将高度结晶的纤维素完全浸入溶剂的完全溶解方法和纤维素不完全溶解的条件下与溶剂混合的部分溶解方法。本论文以玉米秸秆皮、桉木和思茅松为纤维素原料,通过部分溶解的方法,制备全纤维素复合材料,结果如下:(1)玉米秸秆皮通过碱法制浆,桉木浆板和思茅松浆板购买于云南林业造纸公司,以上几种纤维原料通过酸性亚氯酸钠法进一步脱除木素及深度碱抽提去除半纤维素,获得纤维素。所获得的纤维素制备定量为60 g/m2的纸片。分别在浓度为10%、20%、30%和40%的ZnCl2溶液中通过部分溶解方法制备全纤维素复合材料,并在去离子水环境下进行再生,将所得材料进行表征。研究发现不同浓度ZnCl2溶液对全纤维素复合材料力学性能呈现先减后增的趋势,最佳部分溶解纤维素的浓度为40%浓度的ZnCl2溶液,其杨氏模量约为478 MPa,拉伸强度约为13 Mpa。(2)玉米秸秆皮、桉木和思茅松三种不同来源纤维素在低温下通过NaOH/Urea部分溶解纤维素/再生方式单片部分溶解纤维素,并在去离子水环境下将全纤维素复合材料洗至中性。研究发现4wt%、5wt%、6wt%、7wt%和8wt%浓度的NaOH/Urea溶液对全纤维素复合材料的力学性能有一定的积极影响,纤维素的结晶度和晶粒尺寸随着NaOH/Urea溶液浓度的增加而逐渐减小,最佳部分溶解纤维素的浓度为6wt%浓度的NaOH/Urea溶液,其杨氏模量约为7 GPa,拉伸强度约为33 MPa。(3)玉米秸秆皮、桉木和思茅松三种不同纸片分别在浓度为10%、20%、30%和40%的ZnCl2溶液中通过部分溶解方法制备全纤维素黏合材料。并在蒸馏水环境下再生,将所得材料进行表征。发现所有全纤维素黏合材料的力学性能均低于原始纤维素纸片。对于全纤维素黏合材料而言,随着ZnCl2溶液浓度的增加,力学性能逐渐增强,最佳玉米秸秆皮纤维素部分溶解纤维素的浓度为10%浓度的ZnCl2溶液,其杨氏模量约为476 MPa,拉伸强度约为4.6 MPa;思茅松纤维素部分溶解纤维素的浓度为30%浓度的ZnCl2溶液,其杨氏模量约为67 MPa,拉伸强度约为1.2 MPa;桉木纤维素部分溶解纤维素的浓度为40%浓度的ZnCl2溶液,其杨氏模量约为110 MPa,拉伸强度约为0.4 MPa。
董丽丽[3](2021)在《碱尿预处理秸秆强化发酵产氢烷效能及机制研究》文中进行了进一步梳理氢烷(氢气和甲烷的混合气体)作为一种新燃料形式,因其具有了氢气的特性,燃烧热值高、点火速度快和温室气体产生少的特性,被认为是极具发展潜力的重要燃料之一。利用微生物技术将秸秆转化为氢烷是一种可持续的能量回收方式,具有巨大的开发价值和应用前景。然而,由于植物进化过程形成的天然抗性屏障,致使生物利用率低,获取生物质气发酵周期长,因此,预处理技术在其利用过程中是必不可少的。但目前的预处理技术多存在能耗高、对处理设备要求高以及处理成本高等问题阻碍了秸秆生物利用的产业化进程。近年来,碱联合尿素形成的溶液在低温条件下对纤维素优异的改性效果逐渐引起关注,然而其对秸秆处理的研究还处在起步阶段,而且目前关于对这一过程的研究都需要使用大量的化学试剂和消耗大量的能源。基于此,本研究开发了一种新型低温碱尿预处理技术并对其关键影响因素进行深入探究,同时构建了一体化氢烷反应形式,简化了工艺配置,为实现秸秆梯级能源回收提供了新思路。在此基础上,依据秸秆宏观和微观结构的变化、碱尿溶液体系中碱和尿素的协同作用以及促进功能微生物种群结构优化等多维角度解析了低温碱尿预处理强化秸秆产氢烷的作用机制。获得研究成果如下:为构建高效低温碱尿预处理体系及探索其在寒区冬季室外实施的可行性,首先探究了不同碱尿溶液LiOH/Urea(LU)、NaOH/Urea(NU)和KOH/Urea(KU)及处理温度的影响,结果表明低温条件下NU溶液预处理显示出了较好的性能,且NU溶液在-8°C到-20°C的温度范围内都能够对秸秆起到良好的处理效果,并在-12°C预处理后的秸秆获得最大氢产量为22.08 mmol/L,相比未处理秸秆提高161.92%。基于此,进一步考察了提高固液比和降低碱尿浓度对秸秆生物制氢效能的影响。研究表明当预处理固液比达100:100时,预处理后秸秆仍能获得80.22%的酶解糖化效率,60.16%的木质素去除率;降低碱和尿素浓度发现3%Na OH联合6%Urea在预处理时间延长至15天时对木质素去除率为59.52%,伴随17%纤维素和半纤维素被去除,获得213.06 mL/g底物的氢气产率,比未处理秸秆的氢气产量提升1.48倍。结合我国北方冬季气温特点,研究发现NU预处理在冬季室外直接实施最佳的处理条件为3%-6%NU溶液在100:100固液比下处理3个月,处理后的水稻秸秆木质素去除率达到67.61%,纤维素和半纤维素的去除率仅为9.75%和28.06%,酶解糖化效率高达90.02%。利用酶解液发酵产氢可获得225.1 mL H2/g-糖的氢气产率。对产甲烷反应器进行性能优化,研究表明回流酸化液的调控措施能获得最大日产气量为39.32 L/d,0.329±0.016 L/g-VS的原料产气率,甲烷含量接近70%,COD去除率也达到70.56%。高通量测序分析表明回流酸化液能够促进反应器内微生物种群结构的优化,水解细菌以Christensenellaceae、Ruminofilibacter和Fibrobacteres为主,产甲烷菌则以Methanosarcina为绝对优势菌。为实现秸秆生物制氢烷的高效转化,构建了一体化产氢烷反应体系,结果表明在以NU预处理后的秸秆作为底物运行时,COD的去除率为86.94%,产氢效率为94.33 mL/g-TS,产甲烷效率为449.9 mL/g-TS,总氢烷得率达到544.23mL/g-TS,相较于未处理秸秆运行阶段,秸秆的水解酸化效率得到提升,产氢效率提升35.18%,产氢烷效率提升19.1%。该结果优于目前氢烷系统的产氢产甲烷效率,具有较强竞争力。对产氢烷过程基质的碳分配计算分析发现2%的COD转化为氢气,86%转化为甲烷,12.81%残留在液相,0.3%存留在固相。通过综合检测分析手段对NU预处理强化水稻秸秆产氢烷的作用机制进行解析得出NU预处理能够严重破坏秸秆的宏观和微观结构,使木质素能够有效去除,降低秸秆结晶度,消除疏水性的相互作用,增大可接触面积,从而提高酶的可及度和生物转化效率。通过碱、尿素作用分析得出低温条件能够促进NU水溶液中的[OH(H2O)n]-水合物与纤维素中的羟基发生作用,打破木质纤维素中原有的氢键网络,尿素水合物作为外壳将被破坏后的纤维素包裹起来,阻止纤维素自聚集的发生以及被剥离的木质素重新富集到纤维素表面,而且尿素的加入改善了秸秆低氮的劣势,使得处理后的秸秆更易于微生物利用。通过微生物检测发现预处理能够促进氢烷系统中微生物种群结构优化,水解酸化细菌主要有Herbinix、Ruminiclostridium、Lachnospiraceae、Tepidimicrobium、Bacteroidetes_vadin HA17和Ruminococcaceae等;优势的产氢微生物为Clostridium、Paeniclostridium以及Acetivibrio等;产甲烷古菌Methanosarcina和Methanothermobacter则得到了极大的富集。
杨涛[4](2020)在《豆渣转化为食品级高效皮克林稳定剂的途径及机理》文中研究说明农副产物的高值化利用一直是农产品加工及食品领域的一个重要研究方向。豆渣(okara)是大豆产品(如豆奶、分离蛋白)加工过程中产生的主要副产物,不仅全球产量巨大,而且富含有益于营养健康的纤维与蛋白质,因而其是一种极具开发利用价值的原料。迄今,国内外对豆渣的利用主要局限于饲料,而作为功能性的食品基料则很少。针对此现状,本论文旨在探索豆渣在食品领域中应用的有效利用途径,主要通过高能机械球磨、超声处理等物理技术手段,对豆渣及其不溶性多糖进行处理,使之转化为一类高功能性的食品组份。以生产大豆分离蛋白(SPI)的豆渣为原料,不仅证明通过球磨、超声处理获得的相关纳米颗粒可充当优越的皮克林稳定剂,而且还提出一条简便制备豆渣全纤维素纳米纤维的技术路线。主要研究结果如下:首先,探索湿法球磨处理对豆渣的物化及功能性质,以及胆固醇结合能力的影响。结果表明,随着球磨时间从5 h增至15 h,豆渣颗粒的平均粒径逐渐地减小至270 nm;相应的,豆渣的水合性质、油结合能力、阳离子交换能力、乳化及起泡性质和胆固醇结合能力也持续得到显着改善。经球磨处理15 h后,豆渣的胆固醇结合能力增加3倍以上,而其乳化性质与SPI相当,甚至更好。以高压微射流处理作为乳化技术制备得到的球磨豆渣稳定乳液,极易形成桥联絮凝结构,但是具有良好的抗凝聚与脂肪上浮作用。可通过改变颗粒浓度(c)或油相比例(φ)对上述乳液的粒径、絮凝程度、稳定性及流变性实现有效的调控。可见,球磨处理可使豆渣转化为一类高功能性、强胆固醇吸附能力的纳米颗粒,后者更可充当一类优越的皮克林稳定剂的作用。其次,探索高能超声处理使豆渣不溶性多糖(ISP;其主要成分仍是纤维素和蛋白质)转化为纳米颗粒的途径,以及相关颗粒作为皮克林稳定剂的可能性及有效性。结果发现,使ISP分散于水相中,对其进行简单的超声处理(数分钟),即可使其转化为一类可稳定分散于水的纳米颗粒,后者具有优越的乳化性能及界面稳定作用。以此类ISP纳米颗粒为稳定剂,采用高压微射流均质技术可制备得到一类独特的粒径可低至纳米尺度的高絮凝态皮克林乳液。通过改变c或φ也可调节相关乳液的粒径、微结构及流变性质。相关结果证实超声处理可有效地使豆渣ISP转化为一类高效的皮克林纳米稳定剂。接着,进一步评价上述ISP纳米颗粒作为高内相皮克林乳液(HIPEs)稳定剂的有效性,以及相关HIPE凝胶的特性。结果表明,以此类颗粒为稳定剂,可采用“一锅法”(one-pot)剪切均质过程简便地制备得到一类不易被6 M尿素破坏的HIPE凝胶,而形成相关HIPE凝胶所需的最低颗粒浓度可低至0.25 wt%。在广泛的pH(pH 2.0-12.0)及离子强度范围(0-500 mM)内都可有效地形成HIPE凝胶。相关HIPE凝胶不仅具有优越的储藏稳定性、热稳定性及冻融/再乳化可逆性,而且还可充当脂溶性活性物质的氧化保护容器。最后,还探索从豆渣中制备高品质的全纤维素纳米纤维(hCNFs)的可能性,发现以ISP为对象,采用温和碱性(1.0 wt%Na OH)球磨处理(10-25 h)可实现高效、简便地制备hCNFs的目标。获得的hCNFs不仅具有较高的结晶纤维素含量(高达81%),而且具有突出的水分散性及乳化性能,其乳化效率及乳液稳定性均优于商业CNFs。以此类hCNFs为稳定剂制备的皮克林乳液,极易发生絮凝,且絮凝程度随c的增加或φ的降低而增加,但具有良好的脂肪上浮稳定性和凝聚稳定性。体外模拟消化实验结果表明,与常见乳液相比,相关皮克林乳液的脂肪酸释出更慢,也更少,而且其荷载的β-胡萝卜素的生物利用率也更低。可见,相关乳液具有作为脂溶性活性成分缓释及肠道靶向输送系统的潜力。综上所述,研究表明豆渣不仅是一种研发高效且具有生物相容性的食品级皮克林稳定剂的极佳原料,而且也是一种研发健康功能性食品的潜在原料。相关发现对于豆渣的高附加值的开发利用具有一定的理论借鉴意义。
周可可[5](2020)在《基于溶解再生工艺纤维素包装膜的制备与研究》文中进行了进一步梳理纤维素是地球资源中最常见、最广布、原料最多元的天然高聚物材料之一,不仅安全无毒、可降解再生,而且性能优异,被普遍认为是未来石油衍生材料的替代材料。目前纤维素基膜材料存在溶解条件苛刻、制备工艺复杂、综合性能不佳等问题,因此本课题以市售纤维素粉为原料、LiCl/DMAc为溶剂,采用简单的工艺使纤维素溶解,以制得的纤维素溶液为成膜液,通过优化工艺、添加增强相制备纤维素基高性能包装膜,并从多个方面对薄膜的包装性能进行测试和评估。主要研究成果如下:(1)基于LiCl/DMAc溶剂,研究了纤维素原料的溶解能力、溶解过程及流变性能。采用水-甲醇-DMAc活化以及1000r/min以上的搅拌速度使纤维素在相同时间内溶解量最多,4g纤维素粉于常温下高速搅拌40min便基本溶解,长链纤维溶解时还会出现泡状和分丝帚化现象。纤维素溶液的黏度随浓度呈指数级增加,随剪切速率和振荡频率先轻微增加后急剧降低,为剪切变稀型流体。纤维素溶液的黏弹性随振荡频率一直增加,整体呈弹性特性。(2)纤维素膜(RCs)采用溶解、浇铸、凝胶、再生、干燥工艺进行制备,研究了纤维粒径、溶液浓度及凝胶时间对RCs力学性、阻隔性、透明性和热稳定性的影响。以拉伸强度、断裂伸长率和透氧系数为评价指标的正交试验结果显示,溶液浓度对RCs拉伸强度影响最显着,纤维粒径对RCs断裂伸长率影响最显着,但所有因素水平对RCs透氧系数均无显着性影响,最佳工艺条件下RCs的拉伸强度、断裂伸长率和透氧系数分别为111.1MPa、27.3%和2.21×10-17cm3·cm·cm-2·s-1·Pa-1。(3)纳米纤维素(TOCNs)采用TEMPO/NaClO/NaClO2氧化预处理结合超声破碎处理的方法进行制备,研究了超声时间对TOCNs物性的影响。随着超声时间延长,TOCNs/水悬浮液的Zeta电位数值超过30mV,PDI低于30%,平均粒径最低可达54.32nm,溶液稳定性、粒子均匀性明显增加。全纤维素复合薄膜(ACCs)以TOCNs为增强相采用二步法进行制备,研究了TOCNs含量对ACCs的增强效果。1.0wt%TOCNs时,ACCs综合力学能最佳,拉伸强度、杨氏模量、断裂伸长率和断裂能分别为134.3MPa、6.06GPa、21.6%和21.51MJ·m-3,1.6wt%TOCNs时,ACCs阻氧性最好,透氧系数仅为1.47×10-17 cm3·cm·cm-2·s-1·Pa-1,但TOCNs添加会轻微降低薄膜的透明性和热稳定性。(4)对比纤维素膜与普通塑料薄膜的主要包装性能,结果显示制成的纤维素膜透明性好,拉伸强度、阻氧性远优于一般性塑料薄膜,阻氧性甚至与EVOH相当,但韧性差、透湿量大。
赵丹瑜[6](2020)在《白腐菌在煤炭和秸秆生物处理方面的应用》文中认为中国的能源结构中煤炭储量丰富,在现代工业中起着重要作用。优质煤的大量开采会导致今后大量低阶煤的使用,但低阶煤的燃烧会释放二氧化碳、二氧化硫和烟尘等大量有毒有害气体,严重污染环境。因此,降低低阶煤中的硫含量,是减少煤燃烧对环境污染的措施之一。另外,我国农村中有大量富余秸秆,也是潜在的能源,但秸秆的直接丢弃和就地燃烧,造成环境压力和资源的浪费。通过绿色方法将秸秆转化为绿色生物能源,是解决我国能源过度依赖进口及保护生态环境的措施之一。为了改善国家目前燃煤以及秸秆处置对生态环境造成巨大压力和危害的现状,基于目前煤炭净化和秸秆清洁处置的研究进展和存在问题,本研究从国内外研究过程和成果着手,探索出一种经济高效又绿色可持续的对煤炭和秸秆进行预处理的生物学方法。(1)分离筛选出两株真菌,通过形态学观察并结合18sr DNA基因序列分析,鉴定两株菌株分别为侧耳菌(P.ostreatus),命名为TJPU06;虫拟蜡菌(C.subvermispora),命名为TJPU07。(2)在没有任何营养物质存在的条件下,研究有效微生物(EM)以及菌株TIPU06和TJPU07对混合菌群生物处理褐煤的影响。通过计算煤的降解率和脱硫率发现,营养物质的缺乏影响降解效果但不影响脱硫效果。在含有EM的混合菌群体系中,菌株TJPU06对全硫量为1.50%和3.24%的褐煤脱硫率分别达到91.21%和60.19%;菌株TJPU07对全硫量为1.50%和3.24%的褐煤脱硫率分别达到97.20%和63.65%。这说明菌株TJPU07是一种更高效的煤炭脱硫真菌。(3)在没有任何营养物质存在的条件下,研究添加EM对菌株TJPU06和TJPU07处理秸秆的影响。结果发现,在非无菌状态下,EM的存在增加TJPU06对秸秆的总降解率,达到19.54±0.34%,同时增加对木质素、半纤维素、纤维素的去除率,分别达到46.31±0.70%、18.54±0.31%和14.38±0.34%,说明菌株TJPU06不受本地微生物的影响,是一种有能力的单细胞蛋白生产生物处理剂,可用于动物饲料;EM的存在增加TJPU07对秸秆中木质素的去除率,达到4.39±0.32%,保留全纤维素,说明菌株TJPU07可用于后期的以秸秆为原料的生物燃料生产。
唐智光[7](2019)在《全纤维素复合气凝胶的制备及药物缓释性能研究》文中认为纤维素纳米纤丝(CNF)是一种重量轻、密度低、可生物降解的材料,由于其具有较高的机械强度和长径比,是复合材料理想的增强相,随着新型纤维素溶剂的发展,基于再生纤维素的纤维素复合材料的研究成为热点。本文以纯化的蔗渣漂白浆为原料,采用研磨加高压均质法制备出CNF,利用离子液体(AmimCl)溶解纯化的蔗渣漂白浆并加入CNF作为增强相,通过溶解-再生过程将高结晶度纤维素嵌入再生纤维素基质,制备出全纤维素复合气凝胶。研究CNF的加入对全纤维素复合气凝胶的收缩率、微观形貌、孔径分布、比表面积及热稳定性的影响机理。最后,将全纤维素复合气凝胶用于负载对乙酰氨基酚(PCTM)并研究其缓释过程,探讨该气凝胶用于药物载体的可行性。本研究得到的主要结论如下:1.利用化学纯化的蔗渣漂白浆,通过研磨和高压均质可以制备尺寸均一的CNF。将纯化的蔗渣漂白浆在AmimCl中溶解再生,发现其官能团未发生改变,但XRD分析显示溶解前后的纤维素由纤维素Ⅰ型转变为纤维素Ⅱ型,并且热稳定性下降。2.通过对全纤维素复合气凝胶测试分析发现,相对于再生纤维素气凝胶,添加CNF使全纤维素复合气凝胶的收缩率降低,比表面积增大,热降解转变为二阶降解。扫描电镜观察发现,其微观形貌中再生纤维素与CNF形成交联。3.几种不同CNF比例的全纤维素复合气凝胶均能较好的负载PCTM。全纤维素复合气凝胶的平衡溶胀率升高受CNF比例与载药量的影响较大,随着CNF比例和载药量的增加,全纤维素复合气凝胶的平衡溶胀率升高。4.在pH值为7.4时载药全纤维素复合气凝胶药物释放速率主要受CNF含量的影响,而在pH值为3时药物的释放速率受pH的影响较大。C2(CNF气凝胶)的最初释放率和最终释放率均高于其它含有再生纤维素的全纤维素气凝胶。相比之下,全纤维素复合气凝胶有更好的缓释性能。
张斌斌[8](2019)在《NADES预处理对水稻秸秆酶解效果及机制的研究》文中研究指明随着社会和经济的发展,越来越多的国家开始认识到寻求清洁能源和可再生能源的紧迫性,中国是仅次于巴西和美国的世界第三大生物乙醇生产和消费国。木质纤维素是地球上最丰富、且易得的可再生资源,通过预处理、酶解糖化和发酵,可将其中的纤维素转化为生物乙醇。我国是农业大国,每年会产生大量的农作物秸秆等天然木质纤维素,但难以得到有效地资源化利用。在天然木质纤维素中,纤维素被半纤维素和木质素包裹着,自身也有很强的结晶度,预处理可以打断纤维素与其他组分之间的连接键,去除木质素和半纤维素,极大地促进纤维素的酶解糖化,提高生物乙醇的产量。因此,预处理是木质纤维素转化为燃料乙醇的关键步骤。近年来,天然深度共熔溶剂(natural deep eutectic solvent,NADES)由于其绿色环保、廉价易得,被研究人员广泛关注并应用于木质纤维素的预处理。然而目前的研究结果表明NADES预处理普遍存在效率不高的缺点,针对这一的不足,本论文开发了一种NADES与碱/尿素相结合预处理技术,使得酶解糖化效率得到大幅提升。在此基础上,进一步合成了新型的NADES应用于木质纤维素的预处理,并对其预处理的作用机制开展了系统的研究。通过本论文研究,取得主要成果和结论如下:(1)选取了氯化胆碱/丙三醇(CC/GL),氯化胆碱/脯氨酸(CC/PL),氯化胆碱/苹果酸(CC/MA)和氯化胆碱/柠檬酸(CC/CA)四种NADES对水稻秸秆进行了预处理,其中CC/CA预处理效果最好,糖化率达到43.9%。进一步将CC/CA(温度130℃,摩尔比1:5,预处理时间4 h)与碱/尿素(浓度4%/6%,温度20℃,预处理时间4 h)结合对水稻秸秆进行联合预处理,糖化率得到显着提高,达到86%,分别是CC/CA和碱/尿素单独预处理的1.95倍和2.49倍。CC/CA与碱/尿素的联合预处理中,第一步的NADES CC/CA预处理降低了后续碱/尿素预处理的条件,表明CC/CA与碱/尿素联合预处理发生了协同效应。(2)采用Hildebrand溶解度参数理论,对NADES溶解木质素的性能进行了理论计算,并基于计算结果合成了4种新型的NADES,其中氯化胆碱/柠檬酸/丙三醇(CC/CA/GL)表现出了最高的木质素去除率和最佳的水稻秸秆预处理效果。实验结果表明,在摩尔比为1:0.5:1.5、温度130℃、预处理4 h的条件下,经CC/CA/GL预处理后,糖化率高达91.6%。与CC/CA与碱/尿素联合预处理相比,CC/CA/GL预处理具有操作简单、效率高、绿色环保等优点。(3)系统研究了CC/CA/GL预处理水稻秸秆的作用机制。SEM、AFM和BET测定结果表明,新型NADES严重破坏了水稻秸秆的超微结构,大量去除了水稻秸秆的半纤维素和木质素,增加了水稻秸秆的孔隙体积和比表面积,提高了纤维素与纤维素酶的可及表面和纤维素酶的吸附率促进水稻秸秆的酶解糖化。FTIR、XRD和TG结果表明,CC/CA/GL预处理能够破坏水稻秸秆中纤维素,半纤维素和木质素之间的连接键,也包括木质素苯环结构中C=O的破坏,并改变水稻秸秆的结晶度,最终使酶解反应更易进行。
王雅[9](2019)在《蒸汽爆破联合化学法预处理棉秆生产生物乙醇的关键问题研究》文中指出棉秆是富含木质纤维素的有价值的生物质资源,可用于生物转化和能量再生,并被认为是生物燃料的主要资源。与其他生物质材料一样,棉秆主要由纤维素,半纤维素和木质素组成。由于木质素含量高,棉秆极难实现直接糖化或生物转化。因此,首先应进行预处理以破坏木质纤维素的结构,其中蒸汽爆破(SE)是木质纤维素原料转化中应用范围广、商业化前景大、环境友好的预处理方法。由于其既避免了化学处理的二次污染问题,又解决了目前生物处理效率低的问题,是生物质转化领域最有前景的预处理技术。本研究采用瞬间弹射蒸汽爆破技术设备,探究不同因素对蒸汽爆破的作用规律进一步寻求最佳爆破参数和条件。此外,寻求最佳的爆破参数和条件,找出影响蒸汽爆破秸秆糖化效率的主要因素,并针对性地破解其抗降解屏障,探究木质素结构特征,提高生物质利用效率,促进纤维乙醇产业的发展。采用响应面法设计实验,在不同的蒸汽爆破条件下对棉秆进行预处理。观察蒸汽爆破对半纤维素,纤维素和酶糖产量的影响,以评估蒸汽爆破处理的效果。分析影响蒸汽爆破的因素,得到的优化条件为:汽爆压力1.59 MPa,汽爆时间186.89s,含水率30.63%;在此条件下对实验结果进行验证得到,纤维素含量为45.26%,半纤维素含量为22.46%,酶水解率为44.59%,与预测值吻合良好,表明建立的模型合理而且有效。发现蒸汽爆破可以有效地去除半纤维素并提高水解效率。而木质素含量在蒸汽爆破前后几乎没有受到影响,通过对木质素单体(H、G、S)分析发现汽爆预处理后木质素单体含量均有不同程度的增加,汽爆压力越大,对木质素单体含量的影响也随之增加。通过单因素实验说明蒸汽爆破棉秆降解释放还原糖与底物的类型和含量、酶的相互作用,酶解温度以及酶解时间显着相关,通过响应曲面法优化了实验室规模的蒸汽爆破棉秆的酶解条件:纤维素酶百分含量50%,酶解温度45℃,固体含量5%,酶解时间72h。纤维素酶和木聚糖酶混合酶酶解效果显着比单酶酶解效果好,因此说明进一步木聚糖酶与纤维素酶具有较好的协同作用,混合酶酶解能够显着提高木质纤维素底物的水解效率,增加利用率。以蒸汽爆破棉秆为底物,联用化学法法进行预处理,利用纤维素酶和木聚糖酶在天然木质纤维素底物水解过程中的协同作用,对比蒸汽爆破联合不同浓度一元强酸(HCl)、一元弱酸(CH3COOH)、一元强碱(Na OH)、一元弱碱(NH3·H2O)、混合碱预处理棉秆底物混合酶解所释放的糖产率。发现SE-2.4MPa-5%NH3·H2O预处理棉秆中还原糖产率最高可达73.22%,相比于其他联合预处理方法,蒸汽爆破联合氨水预处理是一种能耗低,无污染、酶解效率高的有效手段。同时还研究了蒸汽爆破联合Na OH预处理棉秆在混合酶中的水解过程,通过遗传算法优化BP神经网络对蒸汽爆破联合Na OH预处理棉秆在混合酶中水解的条件(汽爆压力、汽爆时间、氢氧化钠浓度和酶解时间)进行模拟和优化。结果表明,汽爆压力、汽爆时间、氢氧化钠浓度和酶解时间分别为1.6MPa、180s、1%和72 h时,其还原糖产率最高,为62.75%;经过多次训练,建立神经网络模型(4-15-1),模型的MSE较小,R为0.9148,表明模型性能良好;验证实验得到的还原糖产率与模型方程的预测值非常接近,表明预测模型在实验范围内合理有效;各因素对还原糖产率影响强弱为:汽爆压力(MPa)>Na OH浓度(%)>汽爆时间(s)>酶解时间(h)。并进一步讨论木质素单体对汽爆联合化学法处理棉秆酶解产糖的影响,发现G单体和S单体与酶糖化率之间存在强烈的正相关,H单体含量与水解释放的糖之间存在一定的抑制作用。
肖凯[10](2018)在《以酶解产糖为目标的植物生物质预处理方法及效率研究》文中进行了进一步梳理在植物生物质向生物燃料转化过程中,原料的酶促水解潜能决定其糖化效率和经济可行性。同时,高性价比的预处理技术是当今世界生物能源领域的急迫需求。本文在对凤眼莲、甘蔗渣的模拟生物质和经过4种不同化学预处理后实际生物质进行酶促水解实验后,使用二元线性回归方程(BLE)y=β1χ1+β2χ2拟合酶解过程中糖产量(y)与关键成分纤维素、半纤维素比例(χ1,χ2)之间的线性关系,从而评价两种成分对y不同的贡献度(β1,β2)。本文又以凤眼莲、甘蔗渣和水杉木屑(作为对照材料)为酶促水解基质,探究芬顿试剂和过氧乙酸两种不同预处理、植物不同收获期条件下生物量及理化性质差异对其酶解产糖的影响。同时,本文研究了Fe2+与H2O2用量配比耦合物料粒径对芬顿预处理植物生物质过程中基质表面吸附Fe2+以及羟基自由基(·OH)发挥氧化效率的影响。获得的主要结果如下:1、构建了简单经济的植物生物质模型,以此比较、评估不同植物生物质的酶促水解潜能。在酶解糖化过程中,凤眼莲纤维素与甘蔗渣纤维素相比对产糖具有更大的贡献,导致凤眼莲较甘蔗渣更高的酶解糖化效率。在这一比较基础上构建起的植物生物质模型可加深对生物质关键成分在酶解糖化过程中发挥作用的理解。预处理后植物生物质酶解糖化效率的实测值与预测值之间呈现出高度的相似性和正相关性,从而证明BLE模型良好的实用性以及凤眼莲较甘蔗渣具有更加优越的酶促水解潜能。2、对不同预处理技术强度与不同植物材料性质之间兼顾性的研究结果,可作为植物生物质选择合适预处理方法的依据。凤眼莲的最佳预处理方法为芬顿预处理,甘蔗渣及水杉木屑为过氧乙酸预处理。整体上,芬顿试剂在去除凤眼莲木质素以及增大其全纤维素含量(从67.48%到86.57%)方面表现出更加优越的性能;而过氧乙酸对甘蔗渣和水杉木屑中木质素的去除效果更好,且对这两种生物质全纤维素含量的提升效果更加显着(分别从68.83%到90.63%;从71.96%到93.73%)。经最佳方法预处理后,3种植物生物质细胞表面结构受损,比表面积和孔隙度明显增大,基质结晶度提升,从而增强了全纤维素对酶解液的可及性。研究表明:芬顿试剂更适合用于木质素含量和结晶度指数均较低的植物生物质,而过氧乙酸更适合用于这两项指标均较高的植物生物质。3、研究了芬顿预处理下凤眼莲生物质酶解糖化的构效机制,为综合考虑生物转化效率提供了可行方案。不同收获期凤眼莲原料的酶解糖化效率均偏低(<10.36%);经芬顿预处理后,可酶解糖转化效率均显着提升(从26.98%到62.24%)。随着收获期的延长,凤眼莲原料的木质素含量和结晶度指数分别呈现增加和降低趋势;经芬顿预处理后,这两项指标趋势逆转。总体上,凤眼莲生物质的木质素含量及结晶度指数均与其糖化效率呈负相关性。其中,结晶度是影响基质可酶解性的第一要素,木质素含量为第二要素。综合考虑生物量及糖转化效率,成熟的凤眼莲生物质更适合收获用于酶解产糖,经芬顿预处理后其在酶解72 h的糖化效率为41.27%,产糖量为8.81 g/株。4、解析了·OHFe2+耦合预处理体系的作用过程,以此阐明芬顿配比联合基质粒径协同处理植物生物质的高效机理。通过调控Fe2+和H2O2的用量可有效提升·OH的生成效率。在芬顿预处理过程中,·OH的生成速率和生成量均与木质素的去除率呈高度正相关性(R2=0.9782;R2=0.9259),但与纤维素和半纤维素的去除率无明显关联;·OH的迅速增加导致木质素苯环结构信号明显减弱。·OH对植物生物质中木质素苯环结构的氧化降解表现出高度的专一性,致使凤眼莲生物质组成单元的表面结构受损,进而提高其酶解糖化效率。凤眼莲原料样品表面吸附性能随粒径的减小而增大,有利于催化剂Fe2+向其表面富集。经芬顿预处理后,最小粒径样品表面Fe元素含量明显增加(从0.46%到21.54%),液相中芬顿试剂向基质固相渗透加强,显着提升了·OH对木质素氧化降解的有效性,木质素去除率增加到96.19%;这一措施还使基质单元表面形貌重构,表面吸附性能大幅提升,促进纤维素结晶型态由Ⅰ型向Ⅱ型转化,极大程度地提升了全纤维素的酶可及性和酶可降解性。经过最优的芬顿预处理后,样品在酶解48 h的糖化效率高达92.08%,其中葡萄糖和木糖的转化率分别达到96.04%和87.01%。
二、日本利用农业废弃物制取全纤维素(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、日本利用农业废弃物制取全纤维素(论文提纲范文)
(1)油菜秆混杂纳米纤维素的制备及其在保鲜包装膜中的应用与研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 纳米纤维素 |
1.2.1 纳米纤维素概述 |
1.2.2 纳米纤维素制备方法 |
1.2.3 纳米纤维素改性方法 |
1.2.4 纳米纤维素复合材料 |
1.3 纤维素衍生物 |
1.3.1 纤维素衍生物概述 |
1.3.2 乙基纤维素 |
1.4 纤维素在包装材料中的应用 |
1.4.1 纤维素绿色包装材料 |
1.4.2 纤维素抗菌包装材料 |
1.4.3 纤维素智能包装材料 |
1.5 课题研究的目的、意义及内容 |
1.5.1 研究的目的及意义 |
1.5.2 研究内容 |
第二章 油菜秆纳米纤维素的制备与表征 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验原料 |
2.2.2 实验设备 |
2.2.3 实验步骤 |
2.2.4 测试与表征 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 油菜秆结构及成分分析 |
2.3.2 油菜秆纳米纤维素制备过程中化学组分分析 |
2.3.3 油菜秆纳米纤维素制备过程中样品形貌分析 |
2.3.4 纳米纤维素粒径和Zeta电位分析 |
2.3.5 纳米纤维素XRD分析 |
2.3.6 纳米纤维素TG分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 油菜秆混杂纳米纤维素膜的制备及性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验原料 |
3.2.2 实验设备 |
3.2.3 实验步骤 |
3.2.4 测试与表征 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 混杂纳米纤维素悬浮液Zeta电位分析 |
3.3.2 混杂纳米纤维素膜微观形貌分析 |
3.3.3 混杂纳米纤维素膜力学性能分析 |
3.3.4 混杂纳米纤维素膜XRD分析 |
3.3.5 混杂纳米纤维素膜TG分析 |
3.3.6 混杂纳米纤维素膜光学性能分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 混杂纳米纤维素/乙基纤维素复合膜的制备及性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验原料 |
4.2.2 实验设备 |
4.2.3 实验步骤 |
4.2.4 测试与表征 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 改性纳米纤维素FT-IR分析 |
4.3.2 改性纳米纤维素XPS分析 |
4.3.3 改性纳米纤维素溶剂分散情况 |
4.3.4 改性纳米纤维素XRD分析 |
4.3.5 改性纳米纤维素TG分析 |
4.3.6 复合膜外观形貌及光学性能 |
4.3.7 复合膜断面微观形貌 |
4.3.8 复合膜机械性能分析 |
4.3.9 复合膜XRD分析 |
4.3.10 复合膜DSC分析 |
4.3.11 复合膜TG分析 |
4.3.12 复合膜热封性能分析 |
4.3.13 复合膜表面水接触角分析 |
4.3.14 复合膜降解性能分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 载银混杂纳米纤维素/乙基纤维素抗菌复合膜的构建及性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验原料 |
5.2.2 实验设备 |
5.2.3 实验步骤 |
5.2.4 测试与表征 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 载银纳米纤维素紫外吸收光谱分析 |
5.3.2 载银纳米纤维素XRD分析 |
5.3.3 载银纳米纤维素微观形貌分析 |
5.3.4 载银纳米纤维素抗菌性能分析 |
5.3.5 抗菌复合膜表面微观形貌及EDX分析 |
5.3.6 抗菌复合膜力学性能分析 |
5.3.7 抗菌复合膜光学性能分析 |
5.3.8 抗菌复合膜抑菌性能分析 |
5.3.9 抗菌复合膜对圣女果保鲜效果分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 pH颜色响应智能包装膜的构建及性能研究 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 实验原料 |
6.2.2 实验设备 |
6.2.3 实验步骤 |
6.2.4 测试与表征 |
6.3 结果与分析 |
6.3.1 葡萄皮花青素对pH的颜色响应性分析 |
6.3.2 智能包装膜的形貌及透光率分析 |
6.3.3 智能包装膜断面微观形貌分析 |
6.3.4 智能包装膜表面FT-IR分析 |
6.3.5 智能包装膜表面水接触角分析 |
6.3.6 智能包装膜对酸碱溶液的指示性分析 |
6.3.7 智能包装膜对挥发氨的响应性分析 |
6.3.8 智能包装膜对鱼肉和猪肉新鲜度指示性应用 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的主要成果 |
致谢 |
(2)不同来源纤维素制备全纤维素复合材料的机制探讨(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 纤维素 |
1.2.1 纤维素的结构 |
1.2.2 纤维素的物理化学性质 |
1.2.3 纤维素材料研究进展 |
1.3 本实验中所使用的天然纤维 |
1.3.1 玉米秸秆 |
1.3.2 桉木 |
1.3.3 思茅松 |
1.4 纤维素溶解体系概述 |
1.4.1 无机金属盐溶解体系 |
1.4.2 NaOH/Urea溶解体系 |
1.5 全纤维素复合材料的研究进展 |
1.6 研究目的意义及内容 |
1.6.1 研究目的及意义 |
1.6.2 主要研究内容 |
第二章 ZnCl_2溶解体系制备全纤维素复合材料及表征 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验原料及实验方法 |
2.2.2 ZnCl_2溶解体系制备全纤维素复合材料的表征分析 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 纤维原料及纤维素化学成分 |
2.3.2 全纤维素复合材料形貌分析 |
2.3.3 全纤维素复合材料化学结构分析 |
2.3.4 全纤维素复合材料力学性能分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 NaOH/Urea溶解体系制备全纤维素复合材料及表征 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验原料及实验方法 |
3.2.2 NaOH/Urea溶解体系制备全纤维素复合材料的表征分析 |
3.3 结果分析 |
3.3.1 全纤维素复合材料形貌分析 |
3.3.2 XRD表征 |
3.3.3 TGA分析 |
3.3.4 机械性能分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 全纤维素黏合材料的制备与表征 |
4.1 引言 |
4.2 实验 |
4.2.1 实验原料及实验方法 |
4.2.2 ZnCl_2溶解体系制备纤维素黏合材料的表征分析 |
4.3 结果分析 |
4.3.1 全纤维素黏合材料形貌分析 |
4.3.2 全纤维素黏合材料XRD分析 |
4.3.3 全纤维素黏合材料力学性能分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 创新点 |
5.3 不足与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(3)碱尿预处理秸秆强化发酵产氢烷效能及机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.1.1 课题来源 |
1.1.2 研究背景 |
1.2 秸秆类生物质预处理研究现状 |
1.2.1 秸秆的主要成分及结构 |
1.2.2 传统的秸秆预处理技术 |
1.2.3 低温预处理研究现状 |
1.2.4 低温碱尿预处理 |
1.3 两相厌氧发酵产氢烷技术的提出和研究现状 |
1.3.1 厌氧发酵产氢产甲烷的提出 |
1.3.2 单相厌氧发酵生物转化技术存在问题 |
1.3.3 厌氧发酵产氢烷的反应机理及优势 |
1.3.4 厌氧发酵产氢烷技术的研究进展 |
1.3.5 生物制氢烷的主要影响因素 |
1.3.6 利用秸秆类生物质制氢烷存在的问题 |
1.4 本文的研究目的和意义 |
1.5 本文的研究内容和技术路线 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 技术路线 |
第2章 试验材料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 水稻秸秆 |
2.1.2 菌种来源 |
2.1.3 培养基 |
2.1.4 主要的仪器设备与药品 |
2.1.5 试验装置 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 碱尿溶液预处理秸秆 |
2.2.2 碱尿溶液在寒区冬季室外预处理秸秆 |
2.2.3 预处理后秸秆发酵产氢 |
2.2.4 预处理后秸秆酶解糖化 |
2.2.5 秸秆水解液发酵产氢 |
2.2.6 秸秆产氢烷一体化反应体系运行 |
2.2.7 微生物Illumina MiSeq高通量测序 |
2.3 分析方法 |
2.3.1 秸秆组成成分的测定 |
2.3.2 秸秆对纤维素酶吸附能力测试 |
2.3.3 发酵过程中产生的气体成分测定 |
2.3.4 酶解液组成成分测定 |
2.3.5 液相末端代谢产物的测定 |
2.3.6 纤维素滤纸酶活测定及糖化率计算方法 |
2.3.7 预处理前后秸秆宏观和微观结构表征 |
2.3.8 发酵产氢动力学分析 |
2.3.9 数据分析 |
第3章 碱尿预处理秸秆条件优化及强化秸秆生物转化产氢性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 不同碱尿预处理溶液体系对秸秆发酵产氢的影响 |
3.2.1 不同碱尿溶液体系预处理对秸秆组成成分影响 |
3.2.2 秸秆产氢性能分析 |
3.3 不同预处理温度对秸秆发酵产氢的影响 |
3.3.1 秸秆组成成分和产氢性能分析 |
3.3.2 碱尿溶液在不同预冷温度下对秸秆组成成分及发酵产氢的影响 |
3.4 不同预处理固液比对秸秆发酵产氢的影响 |
3.4.1 秸秆组成成分分析 |
3.4.2 碱尿预处理对秸秆酶解性能的强化 |
3.5 降低预处理中碱尿浓度对秸秆发酵产氢的影响 |
3.5.1 不同碱尿浓度预处理对秸秆化学组分分析 |
3.5.2 不同碱尿浓度预处理后秸秆发酵产氢性能分析 |
3.6 预处理时间对秸秆发酵产氢的影响 |
3.6.1 秸秆化学组分分析 |
3.6.2 秸秆产氢性能分析 |
3.7 寒区冬季室外碱尿预处理强化秸秆发酵产氢可行性研究 |
3.7.1 寒区冬季室外温度变化特征 |
3.7.2 冬季室外预处理时间对秸秆酶解效能的影响 |
3.7.3 冬季室外碱尿预处理对秸秆酶解液发酵产氢性能的影响 |
3.8 低温碱尿预处理同其他预处理的比较 |
3.9 本章小结 |
第4章 碱尿预处理秸秆强化发酵产氢烷一体化反应体系效能 |
4.1 引言 |
4.2 产甲烷系统性能优化 |
4.2.1 产甲烷系统的启动运行 |
4.2.2 回流酸化液对产甲烷系统性能的影响 |
4.2.3 回流酸化液对产甲烷系统微生物群落结构的影响 |
4.3 碱尿预处理秸秆发酵产氢烷一体化反应体系效能 |
4.3.1 进料浓度对产氢烷性能影响 |
4.3.2 秸秆发酵产氢烷一体化反应体系的运行 |
4.3.3 木质纤维素类生物质发酵产氢烷效能比较 |
4.4 秸秆生物氢烷转化过程碳分配分析 |
4.5 本章小节 |
第5章 碱尿预处理秸秆强化发酵产氢烷作用机制 |
5.1 引言 |
5.2 碱尿预处理对秸秆超微结构的破坏 |
5.2.1 SEM分析 |
5.2.2 AFM分析 |
5.2.3 秸秆物理形态分析 |
5.2.4 预处理后秸秆对纤维素酶接触的强化 |
5.3 碱尿预处理对秸秆化学结构的改变 |
5.3.1 FTIR分析 |
5.3.2 XRD分析 |
5.4 碱尿预处理对秸秆结构组成的改变 |
5.4.1 秸秆主要组成成分改变情况 |
5.4.2 秸秆主要组成元素改变情况 |
5.5 低温碱尿溶液在秸秆预处理过程中的作用 |
5.5.1 NaOH的作用 |
5.5.2 Urea的作用 |
5.6 低温碱尿溶液对秸秆的处理机制 |
5.7 碱尿预处理促进秸秆发酵产氢烷系统内微生物种群结构优化 |
5.7.1 氢烷系统内细菌群落结构的更迭 |
5.7.2 氢烷系统内古菌群落结构的改变 |
5.8 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
(4)豆渣转化为食品级高效皮克林稳定剂的途径及机理(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
英文缩略词表 |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 豆渣的化学组成、健康效应及开发利用现状 |
1.2.1 豆渣的化学组成 |
1.2.2 豆渣的健康效应 |
1.2.3 豆渣在食品领域的开发利用现状 |
1.2.4 豆渣纤维素资源的开发及利用现状 |
1.3 纳米技术为豆渣资源高值化利用提供重要途径 |
1.3.1 食品纳米技术概述 |
1.3.2 纳米结构食品成分的制备方法 |
1.3.3 纳米技术在果蔬加工副产物利用中的研究现状 |
1.4 纳米化的豆渣制品在食品领域的创新应用 |
1.5 食品级皮克林稳定剂的研发现状 |
1.5.1 皮克林乳液概述 |
1.5.2 食品级皮克林稳定剂的种类 |
1.5.3 单一组分和人工复合稳定剂的局限性 |
1.6 本课题研究的立题依据和主要研究内容 |
1.6.1 立题依据 |
1.6.2 主要研究内容 |
参考文献 |
第二章 球磨处理对豆渣功能特性及胆固醇吸附能力的影响 |
2.1 引言 |
2.2 实验材料与设备 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 主要试剂 |
2.2.3 仪器设备 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 豆渣的制备 |
2.3.2 湿法球磨处理豆渣 |
2.3.3 球磨豆渣的基本性质表征 |
2.3.4 球磨豆渣的理化和功能性质表征 |
2.3.5 球磨豆渣的胆固醇结合能力 |
2.3.6 傅里叶变换红外光谱和X射线衍射分析 |
2.3.7 数据统计分析 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 球磨豆渣的化学组成 |
2.4.2 球磨豆渣的胶体稳定性和颗粒粒径 |
2.4.3 球磨豆渣的理化性质 |
2.4.4 球磨豆渣的功能特性 |
2.4.5 球磨豆渣的胆固醇结合能力 |
2.4.6 傅里叶变换红外光谱和X射线衍射分析 |
2.5 本章小结 |
参考文献 |
第三章 球磨豆渣的乳化性质及相关皮克林乳液特性研究 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 主要试剂 |
3.2.3 仪器设备 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 豆渣的制备 |
3.3.2 球磨豆渣颗粒的制备 |
3.3.3 乳液的制备 |
3.3.4 乳液的性质表征 |
3.3.5 数据统计分析 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 乳化效率 |
3.4.2 乳液中油滴的絮凝状态 |
3.4.3 乳液的脂肪上浮稳定性 |
3.4.4 乳液的凝聚稳定性 |
3.4.5 乳液的流变性质 |
3.5 本章小结 |
参考文献 |
第四章 球磨法制备豆渣全纤维素纳米纤维及特性研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料与设备 |
4.2.1 实验材料 |
4.2.2 主要试剂 |
4.2.3 仪器设备 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 豆渣不溶性多糖的制备 |
4.3.2 湿法球磨制备豆渣全纤维素纳米纤维 |
4.3.3 豆渣全纤维素纳米纤维的基本性质表征 |
4.3.4 豆渣全纤维素纳米纤维的热稳定性 |
4.3.5 豆渣全纤维素纳米纤维的表面性质表征 |
4.3.6 豆渣全纤维素纳米纤维的乳化性质 |
4.3.7 数据统计分析 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 豆渣全纤维素纳米纤维素的化学组成 |
4.4.2 豆渣全纤维素纳米纤维中纤维素的结构特征 |
4.4.3 豆渣全纤维素纳米纤维的热稳定性质 |
4.4.4 豆渣全纤维素纳米纤维的表面性质 |
4.4.5 豆渣全纤维素纳米纤维的乳化性质 |
4.5 本章小结 |
参考文献 |
第五章 超声法制备豆渣不溶性多糖纳米颗粒及特性研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验材料与设备 |
5.2.1 实验材料 |
5.2.2 主要试剂 |
5.2.3 仪器与设备 |
5.3 实验方法 |
5.3.1 豆渣不溶性多糖的制备 |
5.3.2 豆渣不溶性多糖纳米颗粒的制备 |
5.3.3 豆渣不溶性多糖及其纳米颗粒的基本性质表征 |
5.3.4 豆渣不溶性多糖纳米颗粒的界面吸附行为 |
5.3.5 数据统计分析 |
5.4 结果与讨论 |
5.4.1 超声处理对豆渣不溶性多糖粒径和化学组成的影响 |
5.4.2 豆渣不溶性多糖纳米颗粒的表面性质和胶体稳定性 |
5.4.3 豆渣不溶性多糖纳米颗粒的结构特征 |
5.4.4 豆渣不溶性多糖纳米颗粒的表观粘度 |
5.4.5 豆渣不溶性多糖纳米颗粒的界面吸附行为 |
5.5 本章小结 |
参考文献 |
第六章 豆渣不溶性多糖纳米颗粒的乳化性质及相关皮克林乳液特性研究 |
6.1 引言 |
6.2 实验材料与设备 |
6.2.1 实验材料 |
6.2.2 主要试剂 |
6.2.3 仪器与设备 |
6.3 实验方法 |
6.3.1 豆渣不溶性多糖的提取 |
6.3.2 豆渣不溶性多糖纳米颗粒的制备 |
6.3.3 乳液的制备 |
6.3.4 乳液的表征 |
6.3.5 数据统计分析 |
6.4 结果与讨论 |
6.4.1 乳化效率 |
6.4.2 乳液中油滴的絮凝状态 |
6.4.3 乳液的脂肪上浮稳定性 |
6.4.4 乳液的凝聚稳定性 |
6.4.5 乳液的流变性质 |
6.5 本章小结 |
参考文献 |
第七章 豆渣不溶性多糖纳米颗粒稳定的皮克林高内相乳液凝胶的制备及特性研究 |
7.1 引言 |
7.2 实验材料与设备 |
7.2.1 实验材料 |
7.2.2 主要试剂 |
7.2.3 仪器与设备 |
7.3 实验方法 |
7.3.1 豆渣不溶性多糖的提取 |
7.3.2 豆渣不溶性多糖纳米颗粒的制备 |
7.3.3 乳液或高内相乳液凝胶的制备 |
7.3.4 高内相乳液凝胶的基本性质表征 |
7.3.5 高内相乳液凝胶的稳定性 |
7.3.6 数据统计分析 |
7.4 结果与讨论 |
7.4.1 高内相乳液凝胶的形成 |
7.4.2 高内相乳液凝胶的性质特征 |
7.4.3 高内相乳液凝胶的稳定性研究 |
7.4.4 高内相乳液凝胶对β-胡萝卜素的包埋稳定性 |
7.4.5 高内相乳液凝胶的油脂氧化稳定性 |
7.5 本章小结 |
参考文献 |
第八章 豆渣全纤维素纳米纤维稳定的皮克林乳液及其包埋缓释特性研究 |
8.1 引言 |
8.2 实验材料与设备 |
8.2.1 实验材料 |
8.2.2 主要试剂 |
8.2.3 仪器设备 |
8.3 实验方法 |
8.3.1 豆渣全纤维素纳米纤维的制备 |
8.3.2 皮克林乳液的制备 |
8.3.3 皮克林乳液的基本性质表征 |
8.3.4 豆渣全纤维素纳米纤维的相对界面吸附量和界面覆盖率 |
8.3.5 皮克林乳液对β-胡萝卜素的包埋稳定性 |
8.3.6 皮克林乳液对β-胡萝卜素的缓释输送能力评价 |
8.3.7 数据统计分析 |
8.4 结果与讨论 |
8.4.1 乳化能量输入对皮克林乳液的形成及性质的影响 |
8.4.2 豆渣全纤维素纳米纤维的浓度和油相比例对皮克林乳液性质的影响 |
8.4.3 pH值和离子强度对皮克林乳液形成及性质的影响 |
8.4.4 豆渣全纤维素纳米纤维稳定的皮克林乳液对β-胡萝卜素的包埋稳定性 |
8.4.5 豆渣全纤维素纳米纤维稳定的皮克林乳液对β-胡萝卜素的缓释输送 |
8.5 本章小结 |
参考文献 |
结论与展望 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(5)基于溶解再生工艺纤维素包装膜的制备与研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 纤维素的基本理论概述 |
1.1.1 纤维素的聚集态与结构 |
1.1.2 纤维素的提取与纳米纤维素 |
1.1.3 纤维素的衍生化与功能化 |
1.2 纤维素的溶解与再生 |
1.2.1 纤维素的溶解 |
1.2.2 纤维素的再生 |
1.3 纤维素在包装中的应用 |
1.3.1 造纸 |
1.3.2 包装用薄膜 |
1.3.3 可降解塑料 |
1.3.4 农业地膜 |
1.4 课题研究的目的、意义及内容 |
第二章 纤维素的溶解及流变性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 试剂与设备 |
2.2.1 材料与试剂 |
2.2.2 仪器与设备 |
2.3 试验与测试 |
2.3.1 纤维素的溶解 |
2.3.2 纤维素溶解过程观察 |
2.3.3 纤维素溶液流变性能测试 |
2.4 结果与分析 |
2.4.1 纤维素的溶解性能 |
2.4.2 纤维素的溶解过程 |
2.4.3 纤维素溶液的流变性能 |
2.5 本章小结 |
第三章 溶胶-凝胶法纤维素膜的制备与性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 试剂与设备 |
3.2.1 材料与试剂 |
3.2.2 仪器与设备 |
3.3 试验与测试 |
3.3.1 纤维素溶液的制备 |
3.3.2 纤维素膜的制备 |
3.3.3 力学性能测定 |
3.3.4 阻隔性能测定 |
3.3.5 光学性能测试 |
3.3.6 热稳定性测试 |
3.3.7 微观结构表征 |
3.4 结果与分析 |
3.4.1 纤维粒径对RCs性能的影响 |
3.4.2 溶液浓度对RCs性能的影响 |
3.4.3 凝胶时间对RCs性能的影响 |
3.4.4 正交试验分析 |
3.4.5 结构和形貌分析 |
3.4.6 热稳定性分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 基于TOCNs增强的全纤维素复合薄膜的制备与性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 试剂与设备 |
4.2.1 材料与试剂 |
4.2.2 仪器与设备 |
4.3 试验与测试 |
4.3.1 氧化纳米纤维素的制备 |
4.3.2 全纤维素复合膜的制备 |
4.3.3 TOCNs的表征 |
4.3.4 力学性能测试 |
4.3.5 阻隔性能测试 |
4.3.6 光学性能测试 |
4.3.7 热稳定性测试 |
4.3.8 微观结构表征 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 氧化纳米纤维素的表征 |
4.4.2 TOCNs添加量对ACCs力学性能的影响 |
4.4.3 TOCNs添加量对ACCs光学性能的影响 |
4.4.4 TOCNs添加量对ACCs阻氧性能的影响 |
4.4.5 TOCNs添加量对ACCs热稳定性的影响 |
4.4.6 ACCs的结构和形貌分析 |
4.4.7 纤维素基薄膜与普通塑料的性能对比 |
4.5 本章小结 |
第五章 主要结论与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 创新点 |
5.3 不足与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
(6)白腐菌在煤炭和秸秆生物处理方面的应用(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 木质素的生物降解 |
1.1.1 木质素的结构 |
1.1.2 木质素的来源和危害 |
1.1.3 降解木质素的微生物及降解机理 |
1.2 煤炭的生物处理 |
1.2.1 褐煤的结构 |
1.2.2 褐煤燃烧的危害 |
1.2.3 生物处理褐煤的微生物 |
1.2.4 褐煤的生物降解机理 |
1.2.5 褐煤的生物脱硫机理 |
1.3 秸秆的生物处理 |
1.3.1 秸秆的现状 |
1.3.2 秸秆焚烧的危害 |
1.3.3 秸秆的化学组成 |
1.3.4 降解秸秆的微生物 |
1.3.5 秸秆的生物降解机理 |
1.4 有效微生物(EM)概况 |
1.4.1 有效微生物(EM)的组成和特点 |
1.4.2 有效微生物(EM)的应用 |
1.5 课题研究意义及目的 |
1.6 课题研究内容 |
第二章 白腐菌的筛选和鉴定 |
2.1 引言 |
2.2 实验材料 |
2.2.1 样品来源 |
2.2.2 实验仪器和试剂 |
2.2.3 培养基 |
2.3 实验内容 |
2.3.1 褐煤的预处理 |
2.3.2 菌株的驯化 |
2.3.3 菌株的筛选 |
2.3.4 菌株的褐煤增溶效果 |
2.3.5 菌株的形态学观察 |
2.3.6 菌株的鉴定及构建系统发育树 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 菌株的筛选结果 |
2.4.2 菌株Z1和Z4的褐煤增溶效果分析 |
2.4.3 菌株Z1和Z4的形态学观察 |
2.4.4 菌株Z1和Z4的鉴定及其系统发育分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 白腐菌在煤炭生物处理方面的应用 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料 |
3.2.1 煤炭的来源 |
3.2.2 有效微生物的来源 |
3.2.3 混合菌群的来源 |
3.2.4 菌株的来源 |
3.2.5 培养基及试剂 |
3.3 实验内容 |
3.3.1 接种剂的制备 |
3.3.2 褐煤的预处理 |
3.3.3 褐煤的生物处理 |
3.3.4 褐煤降解和脱硫效果的测定 |
3.3.5 场发射扫描电镜分析 |
3.3.6 傅里叶红外光谱分析 |
3.3.7 热重分析 |
3.3.8 X射线衍射 |
3.3.9 高硫煤的脱硫效果 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 褐煤的生物处理效果 |
3.4.2 褐煤的表面结构分析 |
3.4.3 褐煤的红外分析 |
3.4.4 褐煤的热重分析 |
3.4.5 褐煤的X射线衍射分析 |
3.4.6 高硫煤的生物处理效果 |
3.5 本章小结 |
第四章 白腐菌在秸秆生物处理方面的应用 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料 |
4.2.1 玉米秸秆的来源 |
4.2.2 有效微生物的来源 |
4.2.3 菌株的来源 |
4.2.4 培养基及试剂 |
4.3 实验内容 |
4.3.1 菌丝体的制备 |
4.3.2 玉米秸秆的生物发酵 |
4.3.3 玉米秸秆总重量损失的测定 |
4.3.4 玉米秸秆中主要成分生物降解率的测定 |
4.3.5 场发射扫描电镜分析 |
4.3.6 傅里叶变换红外光谱分析 |
4.3.7 热重分析 |
4.3.8 热裂解-气相色谱质谱联用分析 |
4.3.9 X射线衍射分析 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 玉米秸秆的生物处理效果 |
4.4.2 玉米秸秆表面结构特征 |
4.4.3 傅里叶变换红外光谱分析 |
4.4.4 热重分析 |
4.4.5 热裂解-气相色谱质谱联用分析 |
4.4.6 X射线衍射分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 全文总结 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况 |
致谢 |
(7)全纤维素复合气凝胶的制备及药物缓释性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 纤维素概述 |
1.2.1 纤维素的结构 |
1.2.2 纳米纤维素 |
1.2.3 CNF的制备方法 |
1.2.4 纤维素基气凝胶的研究进展 |
1.3 全纤维素复合材料的制备 |
1.3.1 溶解过程 |
1.3.2 中间处理 |
1.3.3 再生过程 |
1.3.4 干燥方式 |
1.3.5 全纤维素复合材料的研究进展 |
1.4 药物缓释系统 |
1.4.1 对乙酰氨基酚 |
1.4.2 气凝胶材料在药物缓释载体中的应用及研究现状 |
1.5 本论文的目的、意义及主要研究内容 |
1.5.1 研究目的与意义 |
1.5.2 本论文的主要研究工作 |
第二章 蔗渣纤维素纳米纤丝的制备及纤维素在离子液体中的溶解与再生 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验原料 |
2.2.2 实验仪器与设备 |
2.2.3 制备方法 |
2.2.4 测试与表征 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 纤维素纳米纤丝的TEM分析 |
2.3.2 纤维素纳米纤丝的AFM分析 |
2.3.3 纯化蔗渣漂白浆及再生纤维素FTIR分析 |
2.3.4 纯化蔗渣漂白浆与再生纤维素的XRD分析 |
2.3.5 纯化蔗渣漂白浆与再生纤维素的热重分析 |
2.3.6 使用前后的离子液体的FTIR分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 全纤维素复合气凝胶的制备与表征 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验原料 |
3.2.2 实验仪器与设备 |
3.2.3 制备方法 |
3.2.4 测试与表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 密度和收缩率分析 |
3.3.2 全纤维素复合气凝胶的SEM分析 |
3.3.3 全纤维素复合气凝胶的XDR分析 |
3.3.4 孔隙分布和比表面积分析 |
3.3.5 全纤维素复合气凝胶的热重分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 全纤维素复合气凝胶药物缓释材料的制备与表征 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验原料 |
4.2.2 实验仪器与设备 |
4.2.3 制备方法 |
4.2.4 测试与表征 |
4.3 |
4.3.1 载药全纤维素复合气凝胶的SEM分析 |
4.3.2 全纤维素复合气凝胶的平衡溶胀率(ESR)分析 |
4.3.3 全纤维素复合气凝胶的药物释放特性 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 论文主要研究工作的结论 |
5.2 本论文的创新之处 |
5.3 对未来工作的建议 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表论文情况 |
(8)NADES预处理对水稻秸秆酶解效果及机制的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 生物质燃料乙醇研究进展 |
1.1.1 生物质燃料乙醇概述 |
1.1.2 生物质燃料乙醇的制备 |
1.1.3 生物质预处理技术的研究现状及发展趋势 |
1.2 NADES预处理生物质的研究进展 |
1.2.1 NADES的用途 |
1.2.2 NADES在生物质预处理中的研究现状 |
1.2.3 NADES预处理生物质的发展趋势 |
1.3 本论文的研究意义、研究目标、研究内容和技术路线 |
1.3.1 研究意义 |
1.3.2 研究目标 |
1.3.3 研究内容和技术路线 |
第2章 NADES及其联合碱/尿素预处理水稻秸秆的研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验材料与方法 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 纤维素酶的酶活测定 |
2.2.3 NADES预处理水稻秸秆 |
2.2.4 碱/尿素预处理水稻秸秆 |
2.2.5 水稻秸秆的联合预处理 |
2.2.6 水稻秸秆组分的测定 |
2.2.7 水稻秸秆的酶解糖化及糖化率的测定 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 NADES预处理对水稻秸秆组分及糖化效果的影响 |
2.3.2 联合预处理对水稻秸秆的组分及糖化效果影响 |
2.3.3 联合预处理的协同效果分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 新型NADES预处理水稻秸秆的研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料与方法 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 新型NADES溶解度的计算 |
3.2.3 反气相色谱法新型NADES的溶解度参数测定 |
3.2.4 新型NADES预处理水稻秸秆 |
3.2.5 氯化胆碱/柠檬酸/丙三醇(CC/CA/GL)预处理水稻秸秆 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 新型NADES溶解度的计算 |
3.3.2 新型NADES预处理对水稻秸秆的影响分析 |
3.3.3 新型NADES预处理条件的优化 |
3.3.4 与其它DES预处理糖化率的比较 |
3.4 本章小结 |
第4章 新型NADES预处理水稻秸秆的作用机制 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料与方法 |
4.2.1 水稻秸秆表面超微结构观测 |
4.2.2 水稻秸秆化学结构测定 |
4.2.3 水稻秸秆对纤维素酶吸附率的测定 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 新型NADES预处理对水稻秸秆超微结构的影响 |
4.3.2 新型NADES预处理对水稻秸秆化学结构的影响 |
4.3.3 纤维素酶初始吸附率对水稻秸秆预处理的的影响 |
4.4 本章小结 |
第5章 结论与建议 |
5.1 主要结论 |
5.2 建议 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间公开发表的研究成果 |
(9)蒸汽爆破联合化学法预处理棉秆生产生物乙醇的关键问题研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 生物质能 |
1.2 植物木质纤维素资源与利用 |
1.3 植物细胞壁组成与结构 |
1.4 木质纤维素的生物炼制 |
1.5 能源植物-棉花秸秆的水解技术的研究进展 |
1.6 本研究的目的与意义 |
第二章 实验材料与方法 |
2.1 实验材料与试剂 |
2.2 主要仪器与设备 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 瞬时弹射蒸汽爆破预处理 |
2.3.2 组分测定 |
2.3.3 蒸汽爆破联合化学法预处理 |
2.3.4 酶解糖化 |
2.3.5 木质素单体分析 |
2.3.6 分析方法 |
2.3.7 蒸汽爆破预处理棉花秸秆发酵制取乙醇试验研究 |
第三章 蒸汽爆破预处理影响因素及汽爆棉秆结构变化 |
3.1 不同蒸汽爆破条件对棉花秸秆组分的影响 |
3.2 蒸汽爆破条件对棉花秸秆直接酶解还原糖产率的影响 |
3.3 不同汽爆秸秆中纤维素含量、半纤维素含量及酶解率的响应面分析 |
3.4 不同汽爆条件下棉花秸秆中木质素单体含量的结构测定 |
3.5 棉花秸秆蒸汽爆破前后结构变化表征 |
3.5.1 XRD分析 |
3.5.2 FTIR红外光谱分析 |
3.5.3 蒸汽爆破棉秆形貌 |
3.6 本章小结 |
第四章 纤维素酶和木聚糖酶对汽爆棉秆酶解糖化的影响 |
4.1 不同酶解温度对汽爆棉秆酶解的影响 |
4.2 不同时间对汽爆棉秆酶解的影响 |
4.3 蒸汽爆破预处理棉秆底物在单酶以及混合酶中的水解 |
4.3.1 蒸汽爆破预处理棉秆底物在单酶中的水解 |
4.3.2 蒸汽爆破预处理棉秆底物在混合酶中的水解 |
4.4 响应曲面实验设计优化 |
4.4.1 使用RSM进行实验设计 |
4.4.2 3D响应表面模型分析 |
4.4.3 验证模型 |
4.5 本章小结 |
第五章 蒸汽爆破耦合化学法预处理棉秆在纤维素酶/木聚糖酶中的水解及发酵乙醇研究 |
5.1 蒸汽爆破耦合碱处理对汽爆棉秆酶解的影响 |
5.2 遗传算法优化BP神经网络—非线性函数拟合 |
5.3 蒸汽爆破耦合酸处理对汽爆棉秆酶解的影响 |
5.4 木质素单体对酶水解效率的影响 |
5.5 蒸汽爆破预处理棉花秸秆发酵制取乙醇试验研究 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
导师评阅表 |
(10)以酶解产糖为目标的植物生物质预处理方法及效率研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略语表 |
1 文献综述 |
1.1 生物质能源的研究现状 |
1.1.1 世界能源危机及其引发的环境问题 |
1.1.2 生物质能源研究概述 |
1.1.3 生物质能源的主要种类 |
1.1.4 生物质能源与植物生物质的关系 |
1.2 植物生物质的化学组成 |
1.2.1 纤维素 |
1.2.2 半纤维素 |
1.2.3 木质素 |
1.2.4 灰分及其他成分 |
1.3 植物生物质的结构特性 |
1.3.1 聚合度 |
1.3.2 结晶度 |
1.3.3 酶吸附性能 |
1.4 植物生物质的预处理技术 |
1.4.1 物理预处理 |
1.4.2 化学预处理 |
1.4.3 生物预处理 |
1.5 凤眼莲生物质的利用 |
1.5.1 凤眼莲生物质的危害及性质 |
1.5.2 凤眼莲生物质的利用途径 |
1.6 甘蔗渣生物质的利用 |
2 研究背景、研究内容及技术路线 |
2.1 研究背景及意义 |
2.2 研究内容及技术路线 |
3 凤眼莲、甘蔗渣植物生物质酶促水解潜能的比较性评估 |
3.1 前言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 凤眼莲、甘蔗渣生物质的采集和前处理 |
3.2.2 模拟生物质样品的合成 |
3.2.3 凤眼莲、甘蔗渣生物质中纤维素的结晶度测定 |
3.2.4 凤眼莲、甘蔗渣生物质中纤维素的聚合度测定 |
3.2.5 凤眼莲、甘蔗渣生物质中纤维素的比表面积测定 |
3.2.6 凤眼莲、甘蔗渣生物质的预处理 |
3.2.7 NREL法测定预处理前后凤眼莲、甘蔗渣生物质的化学组成 |
3.2.8 模拟生物质和预处理后实际生物质的酶解糖化及产糖测定 |
3.2.9 生物质酶解糖化过程中的组分贡献分析 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 4种化学预处理对凤眼莲、甘蔗渣生物质化学组成的影响 |
3.3.2 凤眼莲、甘蔗渣中纤维素物理特性的差异性分析 |
3.3.3 凤眼莲、甘蔗渣生物质对糖产量的组分贡献评估 |
3.3.4 植物生物质酶解糖化效率的预测值和实测值的比较 |
3.3.5 植物生物质酶解糖化效率的预测值和实测值的相关性分析 |
3.4 本章小结 |
4 植物生物质对两种预处理的酶解糖化响应差异研究 |
4.1 前言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 植物生物质的采集和前处理 |
4.2.2 两种氧化试剂对植物生物质的预处理 |
4.2.3 NREL法测定植物生物质的化学组成 |
4.2.4 植物生物质的表面形态及化学元素分析 |
4.2.5 植物生物质的比表面积和孔容测定 |
4.2.6 植物生物质的结晶度分析 |
4.2.7 植物生物质的酶解糖化及产糖测定 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 两种预处理前后植物生物质酶解糖化效率的差异性分析 |
4.3.2 两种预处理对植物生物质化学组成的影响 |
4.3.3 两种预处理对植物生物质表面形态及化学元素的影响 |
4.3.4 两种预处理对植物生物质表面酶吸附性能的影响 |
4.3.5 两种预处理对植物生物质结晶度的影响 |
4.4 本章小结 |
5 芬顿预处理下不同收获期凤眼莲生物质酶解糖化效率研究 |
5.1 前言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 凤眼莲生物质幼苗的采集、培养和前处理 |
5.2.2 芬顿试剂预处理凤眼莲生物质 |
5.2.3 NREL法测定凤眼莲生物质的化学组成 |
5.2.4 凤眼莲生物质的结晶度测定 |
5.2.5 凤眼莲生物质的表面形态及化学元素分析 |
5.2.6 凤眼莲生物质的酶解糖化及产糖测定 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 凤眼莲生物量的差异性分析 |
5.3.2 芬顿预处理对凤眼莲生物质化学组成的影响 |
5.3.3 芬顿预处理对凤眼莲生物质表面形态及化学元素的影响 |
5.3.4 芬顿预处理对凤眼莲生物质结晶度的影响 |
5.3.5 芬顿预处理前后凤眼莲生物质酶解糖化效率的差异性分析 |
5.3.6 构效关系分析 |
5.3.7 芬顿预处理前后凤眼莲单株糖产量的差异性分析 |
5.4 本章小结 |
6 不同芬顿配比对凤眼莲植物生物质高效预处理机理探究 |
6.1 前言 |
6.2 材料与方法 |
6.2.1 凤眼莲采集和其生物质成熟原料的前处理 |
6.2.2 不同芬顿配比预处理凤眼莲生物质 |
6.2.3 羟基自由基的稳态浓度测定 |
6.2.4 生物质的官能团组成分析 |
6.2.5 NREL法测定生物质的化学组成 |
6.2.6 生物质的表面形态分析 |
6.2.7 物料的酶解糖化及产糖测定 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 芬顿试剂配比预处理过程中羟基自由基生成动力学 |
6.3.2 羟基自由基生成特性与凤眼莲生物质组分的保留关系 |
6.3.3 芬顿试剂配比对凤眼莲生物质官能团组成的影响 |
6.3.4 芬顿试剂配比对凤眼莲生物质表面形态的影响 |
6.3.5 芬顿试剂配比对凤眼莲生物质高效酶解糖化的作用机制 |
6.4 本章小结 |
7 基质粒径协同芬顿试剂优化凤眼莲生物质预处理效率研究 |
7.1 前言 |
7.2 材料与方法 |
7.2.1 凤眼莲采集和生物质原料的粉碎 |
7.2.2 芬顿配比耦合基质粒径预处理凤眼莲生物质 |
7.2.3 NREL法测定耦合预处理前后凤眼莲生物质的化学组成 |
7.2.4 耦合预处理前后凤眼莲生物质的乙酰基含量测定 |
7.2.5 耦合预处理前后凤眼莲生物质的表面吸附性能测定 |
7.2.6 耦合预处理前后凤眼莲生物质的表面形态及元素分布分析 |
7.2.7 耦合预处理前后凤眼莲生物质的结晶度分析 |
7.2.8 耦合预处理下物料的酶解糖化及产糖测定 |
7.3 结果与讨论 |
7.3.1 基质粒径耦合优化芬顿预处理对凤眼莲生物质化学组成的影响 |
7.3.2 基质粒径耦合优化芬顿预处理对生物质表面元素分布的影响 |
7.3.3 基质粒径耦合优化芬顿预处理对凤眼莲生物质酶吸附结构的影响 |
7.3.4 基质粒径耦合优化芬顿预处理对凤眼莲生物质酶降解结构的影响 |
7.3.5 基质粒径耦合芬顿预处理优化生物质酶解糖化效率的作用机制 |
7.4 本章小结 |
8 全文总结与展望 |
8.1 全文总结 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间主要研究成果 |
致谢 |
四、日本利用农业废弃物制取全纤维素(论文参考文献)
- [1]油菜秆混杂纳米纤维素的制备及其在保鲜包装膜中的应用与研究[D]. 胡灿. 湖南工业大学, 2021(01)
- [2]不同来源纤维素制备全纤维素复合材料的机制探讨[D]. 刘高喆. 昆明理工大学, 2021(01)
- [3]碱尿预处理秸秆强化发酵产氢烷效能及机制研究[D]. 董丽丽. 哈尔滨工业大学, 2021
- [4]豆渣转化为食品级高效皮克林稳定剂的途径及机理[D]. 杨涛. 华南理工大学, 2020(05)
- [5]基于溶解再生工艺纤维素包装膜的制备与研究[D]. 周可可. 江南大学, 2020(01)
- [6]白腐菌在煤炭和秸秆生物处理方面的应用[D]. 赵丹瑜. 天津工业大学, 2020(02)
- [7]全纤维素复合气凝胶的制备及药物缓释性能研究[D]. 唐智光. 广西大学, 2019(06)
- [8]NADES预处理对水稻秸秆酶解效果及机制的研究[D]. 张斌斌. 湘潭大学, 2019(02)
- [9]蒸汽爆破联合化学法预处理棉秆生产生物乙醇的关键问题研究[D]. 王雅. 石河子大学, 2019(01)
- [10]以酶解产糖为目标的植物生物质预处理方法及效率研究[D]. 肖凯. 华中农业大学, 2018(01)