水热或碱预处理协同无机硅矿化竹材性能北大核心

水热处理和碱处理诱导竹材细胞壁组分降解和小分子物质的溶解,可缩短无机硅在竹材内的有效渗透路径,提供额外的微/纳米通道和沉积空间。以四年生毛竹为研究对象,采用显微观察技术、傅里叶变换红外光谱技术和X射线衍射技术等,探究水热处理和碱处理对竹材微观结构、液体渗透性和化学组成的影响,揭示预处理方式对无机硅矿化竹材疏水性、力学性能和热稳定性等性能的作用机制。结果表明:相比于水热处理,碱处理对细胞壁中半纤维素和木质素的降解效果更为显著,构筑了疏松的细胞壁结构状态。但碱处理过程中的降解作用,在一定程度上给竹材的吸水性、吸湿性、表面硬度和力学性能等带来负面影响。无机硅矿化作用可以弥补上述负面作用,以改善竹材的疏水性、阻湿性和力学性能等。同时,无机硅矿化与碱处理可协同提高竹材的热稳定性。     

3种高含量植物纤维填充聚乳酸复合材料性能对比

[目的]为比较不同植物纤维对由其制备的聚乳酸(PLA)复合材料性能的影响，选用稻壳、芦苇秸秆、竹3种性能较优的植物纤维和PLA制备高含量植物纤维复合材料(植物纤维含量为50%)。[方法]对植物纤维进行成分分析，观察植物纤维/PLA复合材料的官能团、微观形貌，测定复合材料的力学性能、耐水性能和热稳定性。[结果]竹纤维/PLA复合材料具有最好的综合力学性能，其弯曲强度为91.37 MPa,比稻壳、芦苇秸秆纤维/聚乳酸复合材料分别高17.18%、40.33%;冲击强度为5.06 kJ·m^-2,比稻壳、芦苇秸秆纤维/聚乳酸复合材料高9.49%、53.56%。竹纤维/PLA复合材料的断面微观结构最致密，纤维与PLA结合最好。高含量植物纤维填充会降低复合材料的耐水性和热稳定性，而竹纤维/PLA复合材料能够保持较好的耐水性和耐热性。[结论]3种高含量植物纤维复合材料中，竹纤维复合材料具有最优的综合性能，为进一步拓宽聚乳酸复合材料的应用奠定了基础。     

水性聚氨酯/纳米纤维素/氢氧化镁或纳米铜粒子复合材料制备及阻燃、耐磨性能研究

本研究将磷酸化纳米纤维化纤维素（PMFC）与水性聚氨酯（WPU）混合，然后分别引入氢氧化镁颗粒和纳米铜粒子制备阻燃、耐磨复合材料，并对复合材料的显微结构、颗粒分散性能、热稳定性能、阻燃性能、耐磨性能等进行了考察。结果表明：氢氧化镁颗粒和纳米铜粒子的添加量对复合材料的显微结构影响较大；在水性聚氨酯涂料中添加一定量的磷酸化的纳米纤维素、氢氧化镁颗粒和纳米铜粒子能够提高复合材料的阻燃性和耐磨性，应用于木质板材上时，可使木质板材获得更好的表面性能。     

理性设计和定点突变对提高海藻糖合酶TreSI热稳定性的影响

[目的]来源于黏细菌Myxococcus sp.V11的海藻糖合酶(trehalose synthase, EC 5.4.99.16)TreSI可通过转糖苷作用将麦芽糖转化成为海藻糖，在酶法生产海藻糖上有很高的应用前景，其热稳定性是制约该酶工业应用的关键。本文旨在通过定点突变对TreSI相关氨基酸残基进行改造，以期获得热稳定性强的突变子，提高其应用潜力。[方法]使用在线预测软件PoPMuSiC-2.1对TreSI每个氨基酸突变后的去折叠自由能变化(ΔΔG)进行初步预测，以SDM(site directed mutator)和mCSM(mutation cutoff scanning matrix)以及两者联合(Duet)进行预测。用重叠延伸PCR法构建11个海藻糖合酶突变体，经大肠杆菌表达和蛋白纯化后，对其酶学特性进行表征。[结果]成功筛选到2个热稳定性提高的突变子。突变子R149L、N193E的比酶活与野生型无显著差异，且最适pH值和最适反应温度也未发生改变；R149L、N193E在50℃处理1 h的残余酶活性为野生型的1.37和2.50倍；在60℃处理1 h的残余酶活性为野生型的2...     

不同城乡有机垃圾堆肥碳磷特征分析

【目的】为我国城乡有机垃圾的养分资源循环利用及其堆肥合理施用提供依据。【方法】选取餐厨垃圾(FW)、园林废弃物(GW)、鸡粪(ChM)和牛粪(CaM)为主要原料的4种堆肥，采用Hedley连续浸提磷分级、红外光谱分析和热重分析等方法，系统分析不同有机垃圾堆肥的碳磷特征。【结果】4种堆肥的磷素含量和组成，有机碳含量、组成和结构均存在明显差异。粪肥堆肥全磷和活性态磷的含量明显高于植物源有机垃圾堆肥(FW和GW),其中ChM堆肥水提取磷(H₂O-P)含量最高，CaM堆肥NaHCO₃提取磷(NaHCO₃-P)含量最高。FW堆肥总有机碳高、但腐殖化系数低(胡敏酸碳/富里酸碳=0.09),水溶性有机碳、小分子有机酸和氨基酸等活性碳含量最高，芳构化程度较低、含有更多的羧酸和多糖结构，热稳定性最差。GW堆肥易氧化有机碳和腐殖酸碳含量最高，芳构化程度和热稳定性高。粪肥堆肥的腐殖酸碳含量低、水溶性碳含量较高，ChM堆肥游离氨基酸含量最高且有机酸种类丰富，CaM堆肥含有一定量的氨基酸和草酸，两种堆肥芳构化程度和热稳定性相近，且居于FW和GW之...