杨木碳水化合物自水解特征的P因子调控

为了实现对杨木自水解生物炼制中碳水化合物反应的调控,系统研究了不同P因子对杨木自水解体系中pH值、水解率、还原糖、综纤维素、不同单糖以及糠醛产物的影响,结果表明:随着P因子增大至约2 800,体系pH值不断降低至3.6,总水解率和综纤维素脱除率分别高达47%和54%,来自聚戊糖的阿拉伯糖、鼠李糖几乎完全水解,木聚糖大部分水解,葡聚糖脱除率为37%;总水解趋势、综纤维素脱除、聚戊糖脱除过程均可分为快速和慢速脱除两个阶段;P因子和糠醛的产生具有正相关性,分为慢速阶段和快速阶段,戊糖糠醛转化率达40%。P因子对杨木碳水化合物自水解具有调控性。     

几种植物原料在氧化降解过程中化学组分的变化

前言在制浆造纸和人造板生产过程中,首先应对原料基本化学组成进行研究。植物原料的主要组成是综纤维素和木素。Browning曾采用氯化法分离综纤维素。由于反应条件激烈,在氧化降解过程中纤维素与半纤     

竹材预水解过程木质素迁移行为研究

通过分析竹片在预水解过程中的表面形貌及化学组成变化,研究木质素在竹材水解过程中的迁移行为。结果表明,在竹片预水解过程中,竹片内部的木质素类物质会逐渐迁移至竹片的表层和表面。竹片表层物质的FT-IR图显示,木质素特征峰随着水解程度的提高不断增强,而半纤维素特征峰则逐渐消失;竹片表层物质的XPS图显示,水解至120 min时表层物质的C1(C—C/C—H)含量较竹原料显著增加,从24.0%上升至45.5%,C2(C—O)含量明显减小,从35.5%下降至24.3%,O/C从0.43降低至0.34;水解20 min时表层木质素含量略低于竹片平均木质素含量,超过20 min后表层木质素含量均高于竹片平均木质素含量,而且其差值逐渐上升,水解120 min时,表层木质素为43.3%,竹片平均木质素为26.5%。     

蒸汽爆破尾叶桉木材的化学组分及纤维素酶水解工艺

采用蒸汽爆破技术处理尾叶桉木材,研究蒸汽爆破对其主化学成分的影响,以及爆破材料用纤维素酶水解的工艺,确定了水解糖化条件：温度50qC,pH值4．8,酶用量25FPIU／g底物,底物浓度2％。结果表明,蒸汽爆破过程溶解出一定量的半纤维素和木质素,而纤维素基本不受损失,有利于提高酶解率;爆破前用硫酸预处理,木质素脱除率和木聚糖分解率在同样的爆破压力下比未用硫酸预处理的高。在最优的水解条件下,硫酸预处理,2．2MPa爆破的尾叶按木材多糖水解率达到82．43％,比未用硫酸预处理的提高36．86％。     

杨木预水解液中木质素质量浓度的P因子调控作用

为实现生物质预水解液中对木质素质量浓度的调控,探讨了不同P因子对杨木预水解液中Klason木质素和酸溶木质素质量浓度的影响,结果表明:P因子对杨木预水解液中的木质素质量浓度具有调控作用;预水解液中两类木质素质量浓度变化均分为快速增加(P因子1 200)和缓慢增加(P因子1 200)两个阶段,且Klason木质素与酸溶木质素质量浓度比值(r)稳定在(0.50±0.03)。P因子306时,预水解液中木质素主要以木质素-碳水化合物复合体形式存在;P因子691时,Klason木质素发生显著碎片化,并明显伴有假木质素生成。     

桉木循环强化预水解过程中有机酸变化规律

以桉木为原料,将桉木经热水预水解后,将预水解液按不同比例循环回用于桉木的预水解,在桉木粉(8 g)与不同水解介质6∶1(m L∶g)的条件下,探讨了循环强化预水解过程中,主要的有机酸(乙酸、甲酸和乙酰丙酸)及总糖的生成和变化情况。结果表明:反应温度190℃,在不同保温时间下,循环强化预水解液中的甲酸和乙酰丙酸浓度随着保温时间的延长而增加,而乙酸浓度则先增加,后期虽有波动,但是稳定在较高水平,而总糖则呈现先增加后下降的趋势;保温时间60 min,在不同预水解温度下,循环强化预水解液中的有机酸和总糖质量浓度随着预水解温度的升高呈现增加的趋势;在上述两种效应研究中,循环比的增大均对循环强化预水解液中的有机酸质量浓度提升有正面效应。循环强化预水解工艺的水解过程自产酸得以富集,利于其资源化利用,而自产酸具有催化水解进程的功能。     

两步法预处理对杨木酶水解及木质素吸附性能的影响

研究了不同的两步法预处理对杨木酶水解和木质素吸附性能的影响,结果显示:未处理原料中木质素为29.05%,其酶水解得率仅为15.24%;蒸汽爆破一步法预处理后物料中木质素为34.88%,酸性基团仅为10.16 mmol/kg,酶水解得率为56.88%,预处理过程中木质素几乎没有脱除,因此未能回收作为吸附剂使用。碱性氧化-蒸汽爆破和碱性磺化-蒸汽爆破两步法预处理后物料中木质素减少至21.06%和17.68%,酸性基团增加至101.34和107.69 mmol/kg,酶水解得率由一步法的56.88%提高至74.38%和81.09%,两步法预处理脱除了原料中50%左右的木质素,经回收可作为重金属离子吸附剂使用,对Pb(Ⅱ)的最大吸附量分别为158.73和142.86 mg/g。分析表明:碱性磺化-蒸汽爆破两步法预处理既可大量脱除木质素,增强纤维素酶水解,又可对木质素进行改性,提高木质素对重金属离子Pb(Ⅱ)的吸附性能。     

黑荆树枝桠材袋栽香菇发菌过程主要组分的降解和单宁的变化

以黑荆树枝桠材为主要原料栽培香菇,在栽培的不同阶段分析测定培养物的主要化学组成和单宁的变化。试验结果表明,香菇有一定消耗利用栽培基质的能力,菌丝长透至现蕾干物质消耗达45%,三种有机组分均被降解,降解有机物质趋向与其它阔叶树种栽培降解规律相同。单宁在生长过程不被香菇菌丝所吸收,其变化与香菇菌丝生长关系不大,证实了黑荆枝桠适合为栽培香菇的原料。     

化学助剂对杨木酶水解及发酵制备枯草芽孢杆菌的影响

以乙酸、乙酸-双氧水两步预处理后的杨木残渣为底物,探讨化学助剂的种类和浓度对纤维素酶水解的影响,并以纤维素酶水解液中单糖为碳源,对枯草芽孢杆菌进行发酵培养,探究表面活性剂种类和剂量对其发酵过程的影响。结果表明:额外添加1000nkat/g的β-葡萄糖苷酶,杨木葡萄糖和木糖得率分别提高到74.35%和95.43%。添加吐温-80、PEG-6000、木质素磺酸钠对酶水解均有促进作用,且PEG-6000促进效果更为显著。不同表面活性剂对发酵有不同影响,吐温-80和PEG-6000在一定程度上抑制菌株生长,而木质素磺酸钠对发酵有促进作用,添加量为1g/L时活菌数提高到2.10×10^(9)CFU/mL。研究结果为木质纤维素的生物转化益生菌提供了科学依据。     

低丘红壤退化类型对杨树生长的影响

为探讨四纪红土红壤退化特性及其对杨树生长的影响，通过田间试验进行 未退化较轻度退化、中度退化的四纪红土红壤的田间持水量高21．62％，48．08％；贮水库容总贮量高27．96％，84．15％．其土壤营养总贮量损失率分别为0,33．6％和79．6％。红壤上3a杨树生长高度分别为7．65、4．9和2．65m。不同退化类型，其土壤物理、化学、生物指标差异极显著，对杨树生长影响很大。杨树能在未退化红壤上生长。     

杨木制备纤维乙醇过程中化学成分变化的分析

杨树是我国重要的速生树种。以杨木为原料制备生物乙醇是解决当今能源问题的一项新的尝试。对杨木原料蒸汽爆破预处理后以及菌处理后的化学成分及化学性质进行了测定分析。通过对比其化学成分(纤维素、木素、半纤维素、抽出物、灰分及蛋白质)的变化,研究了以杨木为原料制备生物乙醇生产过程中化学成分变化机理,旨在为指导杨木制备木质纤维乙醇的生产,并为发酵后副产物的回收再利用提供理论依据。     

洞庭湖滩地杨树人工林土壤微生物的研究

对洞庭湖滩地杨树人工林土壤微生物数量和分布特征及其与土壤理化性质的关系进行分析。结果表明:长期栽植杨树导致地力退化现象并不明显;在各个样地中,细菌占绝对优势,真菌最少;真菌和细菌主要分布在5～10 cm土层,放线菌主要分布在0～5 cm土层,厌氧菌主要分布在10～20 cm土层;同一微生物类群在各样地间的数量无显著差异;在不同林龄的土壤中,真菌、细菌和厌氧菌数量及微生物总量均随着林龄的增加呈现先升后降的趋势,而放线菌随林龄增加呈现高-低-高的趋势;各微生物与土壤理化性质存在一定的正相关或负相关关系。     

低温等离子体处理对老化杨木单板染色性能的影响

研究了老化杨木单板低温等离子体改性后的染色性能。试验结果表明:未老化和老化杨木单板染色后,老化杨木单板表面染色均匀性变差,上染率、水洗色牢度明显降低。老化杨木单板经低温等离子体处理后,染色的均匀性得到改善,上染率提高,但水洗色牢度降低。     

软化处理对杨木刨切单板性能的影响

采用化学方法对杨木刨切单板进行软化处理试验,为杨木铅笔板的制备提供技术参数。分别采用25%乙二胺、25%氨水、10%NaOH溶液、25%乙酸溶液对杨木单板进行软化处理,测定处理后试件的密度、硬度、抗弯弹性模量等物理力学性能,并与未处理材进行对比。研究结果表明:软化剂的种类、软化时间、软化温度和加压压力对单板力学性能都有一定的影响;最佳软化工艺为:软化剂为25%氨水,软化温度为60℃,软化时间为50 min,加压压力为0.6 MPa。微观构造进一步证明软化后杨木的细胞壁膨润变形,导管破损,软化减弱了细胞壁的骨架作用。     

古建木构件化学组分近红外光谱分析

在材种鉴定的基础上,通过近红外光谱(NIRS)定性分析了建成约600 a的木造古建筑木构件的化学组分,结合木构件化学组分定量分析,与现代木材相比较,探讨了近红外光谱技术评价木构件老化的可行性。结果表明:近红外二阶导数特征性谱带反映了木材纤维素以及半纤维素和木质素的基团信息,而其差谱反映出木构件与对照样化学组分变化。这些光谱特征与传统的化学组分定量分析的结果非常一致:纤维素和半纤维素相对含量减少而木质素相对含量增加,与各种组分谱带差谱的增减相对应。此外,在5 882,5 587和5 464 cm-1等谱带处反映的纤维素结晶和半结晶区的光谱信息,差谱观察到木构件与现代材落叶松之间化学组分的不变或减少,其结果与X射线衍射(XRD)方法获得的木材结晶度分析结果相一致。通过NIRS定性分析木构件化学组分及结晶度变化,接近于现场检测方法,使用便携式NIRS,在古建筑木构件端头裸露部位获取光谱信息,能够实现现场对木材化学组分的无损定性评价。本实验结果也表明,除了常规的红外光谱(FT-IR)、XRD分析技术,NIRS技术对于木构件老化状况的评价是一种有潜力的无损检测方法。     

加压因素对杨木单板压缩率和回弹率的影响

以速生杨木的边/心材单板为研究对象,对其进行水热密实化处理,通过单因素试验方法,分别研究了加压温度和加压压力对杨木边/心材单板的压缩率、气干24和48 h的厚度回弹率的影响,初步探讨了各个因素的作用机理.研究发现:各因素水平下,杨木边/心材单板的压缩率和厚度回弹率均呈现出一定的规律性,心材单板的压缩率高于边材单板,但厚度回弹率低于边材单板,且各因素的作用机理有所差异.边/心材单板水热密实化处理的较佳条件均为:加压温度150℃,加压压力5 MPa.     

基于响应面分析法优化杨木增强处理环保工艺

本文基于BBD响应面优化方法,建立杨木强化材目标性能可评价工艺参数模型,并优化出室内家具用杨木强化材环保生产工艺,结果表明:以加压压力、加压时间、树脂质量分数作为响应因子,分别以MOE、WPG、TVOC释放量和甲醛释放量作为响应值的预测模型显著,模型决定系数大于0.9;当加压压力、加压时间、树脂质量分数分别为0.89 MPa、2.5 h、32%时,产品环保性能在考察工艺参数范围内最优。     

镉胁迫对I-214杨生长和酶的影响

采用水培法,研究镉胁迫对I-214杨生长和2种保护酶的影响。结果表明:镉胁迫对I-214杨生长有显著抑制作用,随镉浓度增加,植株体内可溶性蛋白含量升高,过氧化物酶含量呈下降趋势,过氧化氢酶含量在低浓度下增加,在较高浓度下降低。     

The effects of poplar (P. trichocarpa × deltoides) on soil biological properties in a silvoarable system

A silvoarable experimental site in Buckinghamshire, England combined rows of poplar trees with an arable rotation. Soil properties were investigated using soil carbon and the bodysize of invertebrates. Four years after establishment, the soil within and 1 m from the tree rows has significantly higher soil organic matter and invertebrate populations. These effects do not extend far beyond the crown diameter.