Please wait a minute...
欢迎访问《生物质化学工程》,

当期目录

    2016年, 第50卷, 第6期 刊出日期:2016-11-30 上一期    下一期
    研究报告
    改性的NiB非晶态合金催化葡萄糖氢解制备低碳二元醇
    乔鸿昌, 程从梅, 周静红, 隋志军, 周兴贵
    2016 (6):  1-8.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2016.06.001
    摘要 ( 845 )   PDF(1117KB) ( 972 )  
    采用化学还原法制备了NiB非晶态合金催化剂,并引入W、Mo对NiB催化剂进行改性,利用X射线衍射、N2物理吸附、电感耦合等离子体发射光谱、透射电子显微镜和氢气程序升温脱附等手段表征了催化剂的物理化学性质,考察了其催化葡萄糖氢解制备乙二醇、丙二醇等低碳二元醇的催化性能,并进一步探讨了W在葡萄糖氢解中的作用。结果表明:W、Mo引入NiB非晶态合金可以改变催化剂微结构,促进葡萄糖氢解过程中C-C键的断裂,并催化葡萄糖氢解生成低碳二元醇;W的断键能力要优于Mo,NiWB催化葡萄糖氢解得到的乙二醇和1,2-丙二醇的收率分别为37.0%和11.3%,而NiMoB的乙二醇、1,2-丙二醇收率分别为6.6%和8.9%;W改性的NiB非晶态合金同时具备加氢和断键能力,是一种具有应用前景的糖醇氢解新型催化剂。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    氢氧化钠预处理对甘蔗渣酶解和发酵性能的影响
    张宪宝, 张腾, 谢文化, 朱明军
    2016 (6):  9-16.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2016.06.002
    摘要 ( 937 )   PDF(844KB) ( 928 )  
    采用氢氧化钠预处理甘蔗渣,通过单因素和正交试验考察了不同预处理条件对甘蔗渣酶解和发酵性能的影响,并进一步分析了比表面积和木质素含量对酶解性能的影响。结果表明:预处理温度、氢氧化钠质量分数及预处理时间对酶解和发酵效率影响较为显著,最佳的预处理条件为:温度85℃、时间11 h、NaOH质量分数4.5%,在此优化条件下预处理的甘蔗渣,含纤维素56.46%,与原料相比提高了46.16%;半纤维素20.30%、Klason木质素5.79%,与原料相比分别降低了15.77%和72.87%,酶解36 h的还原糖得率为0.69 g/g(以甘蔗渣质量计)。经过氢氧化钠预处理后的甘蔗渣比表面积显著增加(由原料的0.07 m2/g最大可增加到1.07 m2/g),木质素显著降低,有利于提高酶解和发酵效率。当比表面积超过0.30 m2/g时,酶解初始速率和酶解效率达到平衡;当木质素低于11%时,酶解效率达到平衡。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    壳聚糖-DMC-GA共聚物对Cr(Ⅵ)和Cd(Ⅱ)的吸附性能
    陈天骄, 姚春才
    2016 (6):  17-22.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2016.06.003
    摘要 ( 789 )   PDF(696KB) ( 816 )  
    以壳聚糖为原料、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为接枝单体、硝酸铈铵为引发剂、Span-80为乳化剂、戊二醛(GA)为交联剂,通过反相乳液聚合技术制备了壳聚糖-DMC-GA共聚物,对其进行表征并将其用于吸附水溶液中单一金属离子Cr(Ⅵ)、Cd(Ⅱ)和双元体系Cr(Ⅵ)-Cd(Ⅱ),考察了吸附动力学和吸附平衡规律。共聚物的红外光谱和X射线光电子能谱分析表明:壳聚糖与DMC发生了接枝反应,与戊二醛发生了交联反应。吸附实验结果表明:在单一金属离子溶液中,共聚物对1 mmol/L的Cr(Ⅵ)和Cd(Ⅱ)的平衡吸附量分别为1.974和1.396 mmol/g;在双元体系中,共聚物对1 mmol/L的Cr(Ⅵ)和Cd(Ⅱ)的平衡吸附量分别为1.906和1.204 mmol/g;吸附过程均符合拟二级动力学方程,吸附等温线均与Langmuir模型更为一致,说明共聚物对2种金属离子的吸附是单分子层吸附。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    固体酸催化淀粉一锅法制备果葡糖浆的研究
    陈晖晖, 蒋叶涛, 孙勇, 林鹿
    2016 (6):  23-31.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2016.06.004
    摘要 ( 910 )   PDF(976KB) ( 893 )  
    研究了几种负载型固体酸催化剂催化淀粉转化为果葡糖浆的催化效果,其中,超稳Y型分子筛(USY)负载硫酸制备得到的SO42-/USY可以作为双功能催化剂,既催化淀粉水解为葡萄糖,又使葡萄糖异构为果糖,实现了淀粉一锅法制备果葡糖浆的工艺途径,具有良好的催化效果。对催化剂的制备条件进行优化,发现较佳的制备条件为1.5 mol/L H2SO4和550℃的焙烧温度。以此为催化剂对反应条件进行优化,获得较佳的反应条件是5%淀粉(淀粉/水)、催化剂用量为淀粉质量的30%、反应温度为150℃、反应时间为1 h、转速400 r/min,得到的果葡糖浆得率为86.18%,含58.34%的葡萄糖和27.84%的果糖。对催化剂进行物理吸附表征,发现USY具有较高的比表面积和孔隙度,通过浸渍焙烧过程能有效使硫酸通过键合作用吸附在USY表面上。对催化剂进行NH3程序升温脱附和元素分析表征发现,催化剂的重复使用活性降低与含碳有机质沉积和催化活性中心的SO42-流失有关。通过简单的焙烧(除去表面积碳)和硫酸中浸渍活化(增加SO42-)的催化剂再生方法,可以有效地恢复SO42-/USY的催化活性。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    氯化锌活化法制备多孔炭陶复合吸附材料
    林冠烽, 蔡政汉, 吴开金, 陈学榕, 常颖萃, 黄彪
    2016 (6):  32-36.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2016.06.005
    摘要 ( 845 )   PDF(537KB) ( 850 )  
    以氯化锌浸渍的木屑为原料,黏土为粘结剂,制备炭陶复合吸附材料。讨论了炭化温度和保温时间对其吸附性能的影响,并对其孔隙结构进行了表征。结果表明,随温度和保温时间的增加,炭陶复合吸附材料的碘吸附值和亚甲基蓝吸附值呈先上升后下降的趋势;木屑受到活化作用形成活性炭而发生收缩,在活性炭和陶土之间形成空隙,有利于形成孔隙结构发达的炭陶复合吸附材料。在温度500℃、保温时间1 h的较佳工艺条件下,制得炭陶复合吸附材料的比表面积为809.5 m2/g,总孔容积为0.298 cm3/g,中孔容积为0.185 cm3/g,微孔容积为0.113 cm3/g,炭陶的含炭量为60.7%,碘吸附值为680.5 mg/g,亚甲基蓝吸附值为165.0 mg/g。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    废弃虾壳制备改性甲壳素凝胶球及其对金属离子的吸附性能
    钱建瑛, 丁振中, 杨涛, 李恒, 史劲松
    2016 (6):  37-42.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2016.06.006
    摘要 ( 773 )   PDF(533KB) ( 900 )  
    以虾壳酶解残渣为原料,经5%盐酸脱钙处理4 h后,用45%氢氧化钠和460 W微波辅助脱乙酰处理10 min,得到脱乙酰度为40.4%的改性甲壳素。将改性甲壳素加入海藻酸钠水溶液中混合均匀,挤压滴入氯化钙水溶液中固化12 h,制备得到直径为1.5~3.2 mm的凝胶小球,研究了该凝胶球对Pb2+、Cr3+、Ni2+、Cu2+、Co2+和Zn2+的吸附效果。结果表明:凝胶球对Cu2+、Co2+和Zn2+的吸附效果最好,300 mg/L重金属离子溶液吸附处理8 h是较适宜的吸附条件,此条件下,Cu2+、Co2+和Zn2+的吸附率分别达到94.2%、75.6%和57.3%。在Cu2+-Co2+-Zn2+共存溶液体系中,凝胶球对3种离子的吸附率均有所提高,Cu2+、Co2+和Zn2+的吸附率分别为95.1%、82.5%和67.5%。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    马占相思树皮中原花色素提取工艺及其生物活性的研究
    许蕊, 姜萍, 张颖茵, 陆婷婷, 李根, 张萌卫
    2016 (6):  43-48.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2016.06.007
    摘要 ( 645 )   PDF(537KB) ( 1170 )  
    通过正交试验优化了马占相思树皮中原花色素的3种提取方法的最佳提取工艺条件。结果显示,传统溶剂提取法的最佳工艺为:60%乙醇、70℃、70 min、料液比1∶18(g∶mL,下同),原花色素得率为7.42%;微波辅助提取法的最佳工艺条件为:60%乙醇、微波功率200 W、微波时间8 min、料液比1∶18,得率为7.05%;超声波辅助提取法的最佳工艺为:70%乙醇、超声波温度50℃、超声波时间50 min、料液比为1∶16,得率为8.57%。超声波辅助提取法效果最好,浸提温度低,得率高。进一步对超声波提取物不同溶剂萃取物的体外抗氧化活性和抗肿瘤活性进行了研究。结果表明,乙酸乙酯萃取物对DPPH·清除效果最好,其半数抑制浓度(IC50)为17.94 mg/L,低于对照样维生素C(Vc)的IC50值;乙酸乙酯萃取物对人肝癌细胞Bel-7404具有明显的抑制效果,IC50值为4.86 mg/L,与抗肿瘤药依托泊苷效果相当。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    间歇出酶/出菌丝的培养方式对里氏木霉产纤维素酶的影响
    蒋露, 王步成, 白合超, 勇强, 余世袁
    2016 (6):  49-55.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2016.06.008
    摘要 ( 705 )   PDF(473KB) ( 854 )  
    以微晶纤维素和淀粉水解液作为碳源生产纤维素酶,在里氏木霉Rut C30分批补料生产纤维素酶的过程中通过间歇取出部分酶的培养方式保护纤维素酶。实验结果显示:采用间歇出酶培养方式,在分批补料3 d后,每1、2或者3天取出部分酶液。当平均每天取出15%的酶液,酶活显著增加,总纤维素酶酶活较单纯分批补料提高26.5%~32.6%,而总β-葡萄糖苷酶酶活提高超过46%;采用间歇出酶出菌丝培养方式,当每天取出15%的酶液时,纤维素酶产量比分批补料增长35.4%,去除和酶液等量的菌丝,酶活和分批补料相比增长32.5%,而且这两种培养方式所生产的纤维素酶的酶解效率高达82%,远超商品酶Celluclast(62.03%)。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    双组分豆粕基胶黏剂的流变行为研究
    王利军, 夏成龙, 许玉芝, 南静娅, 王春鹏, 储富祥
    2016 (6):  56-60.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2016.06.009
    摘要 ( 688 )   PDF(609KB) ( 885 )  
    以改性胶液作为组分1,豆粕粉作为组分2,通过常温复配的技术手段制备了一种双组分豆粕基胶黏剂,并利用旋转流变仪对其流变行为进行了研究。结果表明:添加改性胶液的双组分豆粕基胶黏剂黏度增加,但剪切变稀现象与添加自来水的豆粕基胶黏剂保持一致;豆粕粉添加量对胶黏剂在高剪切速率下的流变行为的影响较为明显;Z试剂对胶黏剂在低配比(豆粕粉添加量≤10%)、低剪切速率(≤500 s-1)下的流变行为影响较大;填料和表面活性剂只影响豆粕基胶黏剂的黏度而不改变其剪切流变行为。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    综述评论
    生物质炭化技术研究进展
    孟凡彬, 孟军
    2016 (6):  61-66.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2016.06.010
    摘要 ( 1099 )   PDF(581KB) ( 1871 )  
    针对生物质炭化技术相对滞后的现状,从生物质特性研究入手,在分析炭化机理的基础上,重点评述了生物质炭化影响因素和工艺装置的研究进展。指出原料、预处理方式和工艺参数是影响生物炭产量的3个主要因素,并对比了窑炭化、固定床炭化、螺旋炭化、微波炭化和流化床炭化的优缺点,为后续生物质炭化技术发展指明方向。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标