木聚糖酶降解玉米秸秆的工艺研究

[目的]利用木聚糖酶降解玉米秸秆中的木聚糖,为玉米秸秆的生物降解提供参考。[方法]将玉米秸秆烘干、磨碎、过筛。采用单因素和正交试验研究酶添加量、pH值、酶解时间及酶解温度对玉米秸秆木聚糖降解率的影响。[结果]各因素对木聚糖降解率的影响由大到小为:pH值>酶解温度>酶添加量>酶解时间。酶解温度为50℃时,木聚糖降解率最大。木聚糖酶添加量为65×104U/g,酶解时间为20 h及pH值为4.0时,秸秆木聚糖的降解率最大,分别为27.80%、27.00%、26.37%。[结论]木聚糖酶降解玉米秸秆中木聚糖的最适条件为:酶添加量65×104U/g、pH值4.0、酶解时间20 h、酶解温度50℃,该条件下玉米秸秆木聚糖的降解率为26.61%。     

玉米秸秆液化树脂化研究

[目的]研究玉米秸秆液化及树脂化的工艺条件,进而提高玉米秸秆资源的利用价值及开辟玉米秸秆利用的新途径.[方法]以苯酚为液化剂、磷酸为催化剂对玉米秸秆进行液化,通过单因素试验和正交试验确定玉米秸秆液化的最优工艺;然后对液化产物进行树脂化,利用单因素试验确定树脂化工艺.[结果]玉米秸秆液化的最优工艺条件：液化温度150℃、液化时间165 min、固液比3∶13、磷酸用量10％,该液化工艺条件下,玉米秸秆液化残渣率为l2.1％;树脂化工艺条件：甲醛与液化产物摩尔比1.8、NaOH与液化产物摩尔比0.35、树脂化合成温度85℃、保温时间40 min、水与液化产物摩尔比8.0,该工艺条件下可生产获得综合性能较好的玉米秸秆液化物树脂,用其压制的胶合板干状强度1.788 MPa、湿状强度0.812 MPa,胶合强度符合国家标准（GB/T 17657-1999）对Ⅰ类胶合板的要求（≥0.700MPa）.[结论]以玉米秸秆液化产物制备的酚醛树脂胶黏剂可用于木材加工.     

绿色木霉F6降解玉米秸秆的固体发酵条件优化

[目的]探寻绿色木霉(Trichoderma viride)F6固体发酵降解玉米秸秆的最佳发酵条件。[方法]研究发酵温度、基质含水率、通气状况、接种量及基质初始pH对玉米秸秆降解率的影响,在此基础上采用二次正交旋转组合设计对这5个因素及其交互作用对玉米秸秆降解率的影响进行分析,并对其发酵条件进行了优化。[结果]玉米秸秆固体发酵的最适条件为31.6℃下调节基质含水率61.7%,pH6.0,接种5.0 ml液体菌种,6层纱布封口。经验证,该条件下玉米秸秆的降解率可达46.38%。[结论]绿色木霉F6固体发酵降解玉米秸秆效果良好,操作简单,经济高效,有较高的应用价值。     

玉米秸秆木糖水解液的脱色研究

[目的]为玉米秸秆木糖水解液的生产提供科学依据。[方法]用活性炭对玉米秸秆木糖水解液进行脱色研究,通过正交试验确定玉米秸秆木糖水解液脱色的较优工艺参数。[结果]以活性碳对玉米秸秆木糖水解液脱色的较优工艺参数为:活性炭用量5%,温度60℃,时间30 min。在该工艺条件下木糖水解液的脱色率为95.27%,木糖保留率为80.12%。[结论]以该优化工艺脱色,玉米秸秆木糖水解液的脱色率和木糖保留率均取得较好效果,该工艺稳定可行。     

复合酶降解玉米秸秆工艺条件的研究

[目的]为了寻找玉米秸秆酶解的最佳工艺条件。[方法]采用5因素3水平的正交试验,利用复合酶进行玉米秸秆的酶解,研究降解玉米秸秆的最佳工艺条件,并利用扫描电镜观察秸秆在降解过程的形态结构变化。[结果]影响该复合酶降解玉米秸秆的因素为:pH值>底物浓度>反应时间>酶用量>反应温度。该复合酶降解玉米秸秆的最佳工艺条件为:酶用量0.20%,底物浓度5.0%,反应时间3.0 h,反应温度50℃,pH值5.0。此时,降解率最高(达27.6%)。电镜观察表明:玉米秸秆经酶解作用后表面蜡质结构被降解,内部的致密结构变得松散,出现空洞。[结论]该研究为玉米秸秆的生物利用提供了参考依据。     

烧结温度和树脂含量对木陶瓷的物相及结构的影响

为了探讨浸渍用酚醛（PF）树脂的分子量、树脂含量和烧结温度对木陶瓷的物相及微观结构的影响,采用低分子量PF树脂、常压浸渍杨木纤维制备木陶瓷,使用XRD、SEM等技术研究了PF树脂的分子量、树脂含量和烧结温度与木陶瓷的物相构成和形貌特征之间的关系。XRD分析表明:提高烧结温度,木陶瓷（002）晶面的Bragg衍射角右移,衍射峰变窄、变强,石墨烯片层堆积厚度和微晶胸径增加,晶面间距减小,微晶层的排列趋于规整、 有序,有石墨特征的析出相出现,可石墨化倾向增加;但PF树脂含量对物相构成的影响较小,且PF树脂分子量的大小与物相构成无明显关系。SEM分析表明:木陶瓷保持了木材作为天然生物体的部分结构特征,其微观结构与烧结温度、树脂含量和杨木纤维的结构及分布情况 有关。PF树脂含量的增加有助于木陶瓷形成三维网状结构,但会使表观密度增加和显气孔率降低; 而提高烧结温度将会导致木陶瓷显气孔率的增加。当烧结温度为1 000℃、PF树含量为1.30%时,木陶瓷的显气孔率和表观密度分别为39.3%和0.77 g/cm3。      

不同原料、热解温度对生物质炭化学性质及结构组成的影响

[目的]本文旨在研究热解温度和原料对生物质炭化学性质及官能团的影响,为优化生物质炭的化学性能提供科学依据。[方法]以小麦、水稻和玉米秸秆为原料,在3种温度(350、450和550℃)下进行热解,分别得到小麦秸秆生物质炭(WB350、WB450和WB550)、水稻秸秆生物质炭(RB350、RB450和RB550)和玉米秸秆生物质炭(CB350、CB450和CB550)。分析这些生物质炭的pH值、灰分含量、阳离子交换量(CEC)、全碳和全氮含量,采用红外光谱法和¹³C核磁共振波谱法分析生物质炭化学结构。[结果]当温度从350℃升至550℃时,小麦、水稻和玉米秸秆炭的pH值和C/N值均显著提高,全氮含量均显著降低;水稻和玉米秸秆炭的灰分含量显著提高,而CEC显著降低。从不同原料来看,当温度为350和550℃时,水稻、玉米和小麦秸秆生物质炭的灰分含量依次递减。同一温度下,玉米秸秆炭的CEC显著高于小麦和水稻秸秆炭的CEC。同一温度下小麦、玉米和水稻秸秆炭的全碳含量依次递减;玉米、水稻和小麦秸秆炭的全氮含量依次递减;小麦、水稻和玉米秸秆生物质炭的C/N值依次递减。随着温度的...     

玉米秸秆液化工艺研究

[目的]优化玉米秸秆液化工艺。[方法]以液化率为指标,通过单因素试验筛选出适宜的液化剂和催化剂,并通过正交试验优化液化工艺。[结果]EC和EC＋EG的液化效果较好,液化60min时液化率就接近于踟％;EG的液化效果较差,液化100min时液化率才达到70％。以浓硫酸为催化剂,EC和EC＋EG为液化剂的玉米秸秆的液化率接近80％;以磷酸为催化剂二者的液化率接近50％;以浓盐酸为催化剂,EC为液化剂的玉米秸秆的液化率不到24％,EC＋EG为液化剂的玉米秸秆的液化率只有11％;以碳酸钠和氢氧化钠为催化剂的玉米秸秆的液化率不到5％。较优液化工艺为添加3％催化剂在160℃下液化1．0h,此条件下玉米秸秆的液化率为90．56％。[结论]液化温度是影响液化率的最主要因素,其次是催化剂用量,影响最小的是液化时间。     

白腐真菌降解生物质秸秆效果的研究

[目的]探讨不同发酵时间白腐真菌对玉米和油菜秸秆的降解效果。[方法]设置6个时间点（0、20、25、30、35和40 d）,测定油菜和玉米秸秆的木质素含量和降解率变化。[结果]随着发酵时间的延长,玉米和油菜秸秆的木质素降解率均呈下降—上升—再下降的趋势。在发酵培养20 d时,油菜秸秆的木质素降解率达到最大,为58.07%;在发酵培养35 d时,玉米秸秆的木质素降解率达到最大,为33.62%。[结论]白腐真菌对玉米和油菜秸秆的降解效果显著,其中对油菜秸秆的降解效果尤为突出。     

玉米秸秆预处理后的酶水解及丁醇发酵

[目的]寻求玉米秸秆预处理后的最佳酶解工艺条件。[方法]采用碱浸泡法和氨水浸泡法对玉米秸秆进行预处理,考察预处理方法以及温度、酶用量、pH值、底物浓度等因素对玉米秸秆酶水解的影响,得出最佳酶解条件,并利用最佳条件下的水解液进行丁醇发酵。[结果]碱法预处理玉米秸秆能有效地提高酶的水解效率。玉米秸秆经过预处理后的最佳酶水解工艺条件为：pH值4．5～5．0,温度50℃,底物浓度3．33％,酶用量950U／g秸秆。利用秸秆水解液进行丁醇发酵后,溶剂（丁醇、丙酮、乙醇）的产率比值为10．O：1．5：1．0,与传统发酵（6：3：1）相比,提高了丁醇所占的比值。[结论]该研究为以木质纤维素为原料进行新能源的开发和利用验提供试验依据。     

玉米秸秆酸解产糖影响因素研究

[目的]考察影响玉米秸秆稀酸水解产糖的主要因素,为进一步提高玉米秸秆利用率提供参考。[方法]通过单因素和正交设计试验分别考察稀酸浓度（稀H2SO4）、酸解温度、固液比、酸解时间对玉米秸秆酸解产糖得率的影响。[结果]酸解温度、酸解时间、稀酸浓度、固液比对酸解产糖得率均有影响,影响大小顺序依次为酸解温度〉稀酸浓度〉酸解时间〉固液比。正交试验结果表明,最适酸解条件为酸解温度120℃,稀酸浓度1.5%,酸解时间60min,固液比7.5%,在该试验条件下还原糖得率为29.64%。[结论]此研究为进一步提高玉米秸秆利用率和转化率提供重要的理论依据和借鉴意义。     

农业废弃物为碳源去除硝酸盐氮研究

[目的]探讨以农业废弃物为碳源去除硝酸盐氮的效果。[方法]以棉秆、玉米秆、玉米芯和稻壳为碳源,采用静态和动态试验,研究不同碳源的COD释放情况和脱氮效果。[结果]静态试验中,玉米芯和玉米秆的COD释放速率比稻壳和棉秆的高,棉秆和稻壳pH的变化较小,玉米秆和玉米芯的pH先降后略有升高,最高趋于稳定。动态试验中,随着停留时间(241、26、h)的缩短,硝酸盐氮的浓度均逐渐升高,玉米秆和玉米芯中硝酸盐氮的去除率依然在70%以上,而棉秆和稻壳则下降比较明显;出水COD浓度随停留时间的缩短在减小,玉米秆和玉米芯的出水COD浓度均在100 mg/L以上,出水浓度偏高,反硝化所需要的碳源则过剩。[结论]该研究为开发新的脱氮效率较高的碳源物质提供参考依据。     

秸秆型育苗基质理化性质的研究

[目的]筛选最佳的紫背竹芋育苗基质。[方法]以紫背竹芋为供试材料,玉米秸秆、草炭和园田土为育苗基质,对紫背竹芋幼苗在各种秸秆型育苗基质上的理化指标进行研究。[结果]随着玉米秸秆的腐解和作物的生长,不同配比的玉米秸秆与园田土制成的育苗基质的容重和总孔隙度逐渐降低。基质中氮、磷、钾元素含量基本呈下降趋势。其中以配比比例为玉米秸秆：园田土=3：7的处理中各元素含量下降的速度较快,而且通过对紫背竹芋幼苗外观长势观察发现,幼苗在此处理下的育苗基质中逐渐适应生长环境,长势健壮,发育较好。[结论]玉米秸秆：园田土=3：7的基质是紫背竹芋良好的育苗基质。     

碳化温度对2种畜禽粪便水热炭热重特性的影响

[目的]考察碳化温度对水热炭热解特性的影响。[方法]采用热重法对不同碳化温度下的猪粪和牛粪水热炭的热解特性及反应动力学进行研究。[结果]水热碳化温度达到180℃时,猪粪水热炭热解DTG曲线出现2个峰,特性参数也发生显著变化,且180℃的猪粪水热炭的热解残留率最低。猪粪水热炭热解反应活化能(E)和指前因子(A)均随水热碳化温度的升高而降低,牛粪水热炭热解特性参数和动力学方程中的E和A随碳化温度的增大而增大。[结论]该研究可为猪粪水热炭的制备条件化及应用提供科学依据。     

棉秆结构及热解规律的研究（摘要）

[目的]研究棉秆的结构及热解规律。[方法]采用热重分析法研究了棉秆纵向（棉杆和棉根）及横向（皮层、质层和髓层）的热解特性。[结果]棉秆是一种质地不均匀的材料,其横、纵向各结构存在较大差异,各层成分含量差异明显。棉杆和棉根随升温速率增大反应程度越剧烈,炭得率依次减小,且相同升温速率下,棉杆炭得率高于棉根;皮、芯、髓层炭得率依次减小,皮层反应剧烈程度小于芯和髓层。[结论]为获得棉秆活性碳技术提供了理论依据。     

玉米秸秆还田对东北黑土地生态效益的影响

[目的]为了研究秸秆还田的生态及经济效益。[方法]通过长达2年的试验,探讨了秸秆还田在东北黑土地所具有的生态经济效益。[结果]秸秆还田既能控制农业碳排放量,又能代替部分化肥使用,增加土壤含水量。[结论]秸秆还田是一种环保、经济且适用于东北黑土地地区农业耕作的耕作模式。     

玉米茎秆多糖提取工艺优化

[目的]研究玉米茎秆多糖提取的最优条件,为玉米茎秆资源的深入开发利用提供试验依据。[方法]通过单因素和正交试验,以多糖得率为指标确定玉米茎秆多糖热水浸提的最优条件。[结果]确定提取时间、温度、料水比在玉米茎秆多糖提取中影响因素的大小顺序为:提取时间温度料水比。玉米茎秆多糖提取最佳工艺参数组合为:温度80℃,提取时间3 h,料水比1∶30 g/ml。[结论]热水浸提法提取玉米茎秆多糖效果较好,以蒽酮-硫酸法测定多糖提取率方法可行,结果稳定。     

盖草种类和厚度对黄芩产量及黄岑苷含量的影响

[目的]寻求提高黄芩产量和品质的栽培新途径。[方法]试验地共设地面覆盖物碎稻草厚度1和3cm、整稻草1和3cm、整玉米秸1和3cm、裸地（对照）7个处理,研究地面覆盖物种类和厚度对黄岑产量及黄岑苷含量的影响。[结果]经地面覆盖整稻草1cm、碎稻草1和3cm和整玉米秸1cm处理的黄岑比对照增产极显著,增幅为82％-106．6％;覆盖整玉米秸3cm处理的黄岑比对照增产显著,增幅为49．90％;黄岑苷含量以覆盖碎稻草1和3cm、整玉米秸3cm处理的最高,比对照增加11．18％～17．79％,但未达到显著水平;单位面积黄岑苷产量以覆盖整玉米秸1cm、碎稻草1和3cm处理的最高,比对照增加98．86％～127．49％。[结论]综合而言,覆盖材料以碎稻草最好,覆盖厚度以1cm左右为宜。     

河北玉米新品种穿刺强度和压碎强度比较

[目的]比较河北玉米新品种的穿刺强度和压碎强度。[方法]采用随机区组设计,利用茎秆强度测定仪对河北12个品种进行茎皮穿刺强度和茎秆压碎强度研究。[结果]大喇叭口期不同品种间茎秆穿刺强度有一定差异,其中8号品种最强,而4号品种最弱;灌浆期不同品种抗折能力无差异;乳熟期9号品种穿刺强度最强,而7号品种最弱。12号品种的压碎强度最高、最抗压,而11号品种最低,抗压能力最差。测量茎秆穿刺强度适宜在抽雄期第6节间进行。参试的12个品种中,8号和9号品种的综合抗倒能力最强。[结论]该研究为筛选抗倒能力强的玉米品种提供了理论基础。