酸处理菹草制备生物乙醇和甲烷过程研究

文章通过以水生植物菹草为研究对象,对水生植物制备生物乙醇和甲烷过程进行了比较分析,并利用稀酸处理提高其生物可降解性。试验结果表明:对于产乙醇过程,最优的预处理条件为硫酸质量分数2%、温度125℃、时间2h,在此条件下,乙醇产量达75.70mg/g;而对于产甲烷过程,最优的预处理条件为硫酸质量分数2%、温度115℃、时间2h,最大产甲烷量为110.56mL/g。X射线衍射仪分析结果显示稀酸预处理后菹草纤维素结构受到不同程度的破坏。分析表明厌氧产甲烷过程效率更高,更适于菹草资源化。研究结果可为水生植物的能源化利用提供技术参考。     

DNA紫外吸收定量法中干扰校正用沉淀剂存在的问题及改进方法

核酸定量分析的紫外吸收法中,采用钼酸铵-过氯酸沉淀大分子核酸,以校正酸溶性小分子物质的干扰。对钼酸铵-过氯酸沉淀剂存在的问题进行了分析探讨,并研究了以乙醇作为沉淀剂的改进方法,对乙醇的pH值、用量、沉淀时间、离心速度和离心时间等因素进行了考察,确定了乙醇作为沉淀剂的检测方法和条件。试验结果显示,钼酸铵-过氯酸沉淀剂在260 nm处有较强的光吸收,严重干扰测定结果,同时,结果重现性差。采用pH 3. 0的95%乙醇作为沉淀剂,校正小分子物质的紫外吸收干扰,测定结果相对误差可控制在5%以下,样品回收率达(97. 7±2. 1)%,方法稳定可靠,所用试剂简单、安全、操作简便,可用于DNA样品的常规定量检测及教学实验。     

离子液体在水、乙醇及其混合物中的电导率测定

用电导率仪测定了298.15 K条件下多种离子液体,即1-甲基-3-乙基咪唑溴([Emim]Br)、1-甲基-3-丁基咪唑溴([Bmim]Br)、1-甲基-3-丁基咪唑氯([Bmim]Cl)、1-甲基-3-丁基咪唑氟硼酸盐([Bmim][BF4])、1-甲基-3-甲基咪唑磷酸二甲酯([Mmim][DMP])、1-甲基-3-乙基咪唑磷酸二乙酯([Emim][DEP])、1-甲基-3-丁基咪唑磷酸二丁酯([Bmim][DBP])以及醋酸钾(KAc)在水、乙醇及其混合溶剂中的电导率数据。结果表明,室温离子液体的电导率顺序为：[Bmim][BF4]>[Mmim][DMP]> [Emim][DEP]> [Bmim][DBP],该顺序与离子液体的黏度成反比。离子液体在水中的电导率的次序大致为[Emim]Br>[Bmim]Cl[Bmim]Br[Bmim][BF4]>[Mmim][DMP]>[Emim][DEP]> [Bmim][DBP]。离子液体在水中的电导率高于在乙醇中的电导率,且电导率随浓度的增加均先升高后降低。与醋酸钾相比,溶剂变化对离子液体电导率的影响要小得多。离子液体[Mmim][DMP]和[Emim][DEP]能显著提高乙醇水溶液中乙醇的相对挥发度,且盐析作用[Mmim][DMP]> [Emim][DEP],这与在混合溶剂中电导率的大小次序是一致的。     

柚子皮中果胶的提取研究

用单因素和正交实验探讨乙醇沉淀法对提取柚皮中果胶的工艺条件。考察了酸度、温度、时间及料液比对果胶提取率的影响。实验结果表明:PH为2.0,温度为85℃,液料比为1:20,时间为80min的条件下提取效果最佳。果胶提取率可达到15.9%。     

合成气发酵梭菌C.autoethanogenum的生长特性与CO发酵性能

为探讨合成气发酵乙醇的新工艺,对梭菌C.autoethanogenum的生长特性及CO发酵性能进行了研究.考察了不同碳源对C.autoethanogenum生长的影响,发现木糖是其生长的最佳底物.对生长培养基进行了改良,使C.autoethanogenum的菌体质量浓度提高2倍以上,代谢产物以乙酸为主,只产生少量乙醇.利用1 L气体采样袋研究了C.autoethanogenum的CO发酵性能,在1.0 g/L酵母膏的发酵培养基中经过两次CO发酵后,乙醇质量浓度达3.464g/L,CO乙醇转化率达51.7%.研究表明:N2环境、180℃、4MPa下,20min高温液态水处理蔗渣得到的水解液可用于C.autoethanogenum的培养,培养液再进行CO发酵,经过一次发酵后得到的乙醇质量浓度为3.13g/L,CO乙醇转化率为46.9%,与之前两次发酵的结果接近,但是发酵时间大大缩短.     

蔗渣乙醇预处理及其对酶解的影响

采用自催化乙醇法对蔗渣原料进行预处理,并通过傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、X射线衍射仪对预处理样品进行分析,然后进行酶解.结果表明:蔗渣原料经乙醇预处理后,有大量木质素溶出和半纤维素水解;预处理样品的相对结晶度提高了32.97%;蔗渣纤维表面碎化,细小纤维暴露出来,极大地提高了酶解效率;当温度为195℃、乙醇体积分数为40%、保温时间为30min时,蔗渣原料木素去除率为57.97%,此时100g蔗渣原料经此预处理所得预处理液中的木糖量为8.59g,占原料中总木糖的35.16%,预处理样经酶解,所得酶解液中葡萄糖含量为40.29g,占原料中总葡萄糖的92.15%;初步实现了蔗渣原料中半纤维素和纤维素的逐步分离,同时得到大量乙醇木素;最优酶用量为10FPU/g(以每克固体浆料计),固液比为1∶40(g/mL).     

乙醇-水体系下MAS-7介孔分子筛的合成及其催化木质素液化的性能

在乙醇-水体系下,合成了介孔分子筛MAS-7,通过XRD和N2吸附-脱附技术对其进行表征。结果表明,在乙醇-水体系下合成的MAS-7（1）具有和传统水热条件合成的MAS-7相同的六方介孔结构,同时具有更窄的孔径分布及更高的比表面积。将其用于催化木质素液化反应中,重点考察了分子筛合成中乙醇的用量、木质素液化反应中液化温度、液化时间、催化剂的用量等因素对催化木质素液化反应的影响。得到了较佳的工艺条件,即1g木质素中加入0.10g MAS-7（1）,12mL乙二醇,185℃下反应2.5h,木质素液化率可达69%。同时,乙醇-水体系中合成的MAS-7（1）具有较好的催化稳定性。     

超临界乙醇制备TiO2/石墨烯纳米复合材料及其表征

以氧化石墨为载体、钛酸异丙酯为前驱体,利用超临界乙醇的超临界性能和还原性,制得了晶型完善的锐钛矿TiO2/石墨烯纳米复合材料.通过红外光谱（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）对采用Hummers法制得的氧化石墨（GO）进行表征;同时利用透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）对TiO2/石墨烯纳米复合材料进行研究.结果表明：成功制得了氧化石墨（GO）和晶型完善的锐钛矿TiO2/石墨烯纳米复合材料,并且发现二氧化钛在石墨烯纳米片层上呈现为有规则的颗粒,分散均匀,平均粒径为8.24 nm.     

新能源燃料乙醇开发的必然性

随着国内经济的飞速发展,我国的能源产业正在面临巨大的挑战:能源供给不足,消费需求日益增长,对优质、安全、清洁的交通燃料需求的持续增长等,这使能源供给成为全球正面临的一个重大课题,然而这一课题对于迅速崛起的中国尤为重要。在未来25年内,中国的中产阶级人数将显著增长,进而将推动对更高性能的交通燃料的需求。即使考虑到未来汽车燃料使用效率的提高,到2030年中国交通燃料的总体预期需求仍将比2010年增加90%。目前中国超过一半的原油需求依赖进口。根据中国政府的规划,为了更多地依靠本土原材料来源满足这一预期的需求增长,除了石油产品之外,还需要将更多种类的交通燃料商业化。     

溶胶-凝胶法制备改性TiO_2纳米粉体及其光催化性能的研究

以绿色制备技术路线为核心,在乙醇为单一溶剂条件下,利用溶胶-凝胶(Sol–Gel)制备了过渡金属改性的TiO2纳米粉体.研究了在该方法相同条件下的,获得的单一锐钛矿相结构的TiO2粉体和改性的M-TiO2(M:Fe,Co,Ni)粉体,及其在可见光条件下对亚甲基蓝的光催化降解情况,并用XRD,SEM,UV-VIS等仪器表征和测试了获得样品的晶相结构、微观形貌、吸光性.实验结果表明:在500℃焙烧后获得改性的M-TiO2具有良好的降解效果,尤其以0.4%Co-TiO2为最佳,70min降解效率达93%,明显优于未改性的60%的降解率及其它样品.