稀酸预处理改善玉米秸秆酶水解性能的机制探讨

为了探讨在稀酸预处理提高玉米秸秆在纤维素酶酶解阶段提高纤维素转化率的机制,利用一系列的检测方法:FT-IR、XRD、SEM和比表面积分析仪分析了预处理前后玉米秸秆在形态学和物理化学性质方面的变化.在经过稀酸预处理后的玉米秸秆在纤维素酶酶解阶段其纤维素转化率有较大的提高,经过170℃,60 min,固液比1∶15(g∶mL),1.00 g/mL酸质量浓度的条件预处理后,从31.88％提高到95.74％.XRD结果显示预处理后玉米秸秆的结晶度有所增加,从原料的37.8％增加到58.7％,但是当预处理强度增加到一定程度后,结晶度没有较大的变化,基本维持在58％.玉米秸秆的表面结构在稀酸预处理后,原来的光滑表面变得粗糙、多孔,这样的表面有利于纤维素酶与玉米秸秆的接触,预处理后玉米秸秆的比表面积有很大程度的增加,经过170℃,60 min,固液比1∶15,1.00g/mL酸质量浓度的条件预处理后,玉米秸秆的比表面积从0.329 m2/g增加到2.878 m2/g,这都有利于改善纤维素酶对纤维素的作用,增加纤维素转化率.     

株行距配置对玉米根系性状及产量的影响

以郑单958为材料, 采用田间试验方法, 在50 025株/hm²、67 500株/hm²、100 050株/hm²密度下分别设两种株行距配置, 探讨增密条件下调控株行距配置对玉米根系性状及产量影响。结果表明, 3个种植密度下总体表现为小行距种植方式在0～60 cm土层内的根重密度、根长密度及根表面积密度均高于大行距处理。50 025株/hm²下吐丝期时0～60 cm土层内的根重密度和根长密度在两个株行距配置间差异显著(P<0.05), 两个株行距配置的根表面积密度在10叶展、吐丝期和吐丝后25 d差异显著(P<0.05);67 500株/hm²下不同时期两个株行距配置根重密度差异显著(P<0.05), 根长密度和根表面积密度在10叶展和吐丝后25 d差异显著(P<0.05);100 050株/hm²下, 两个株行距配置间根重密度和根长密度在10叶展和吐丝后25 d差异显著(P<0.05), 不同时期根表面积密度差异显著(P< 0.05)。同一密度下缩行增株后单株木质部伤流液体积增大, 根系供应能力增强, 产量增加, 50 025株/hm²、67 500株/hm²下产量分别提高了6.76%和4.89%。不同时期0～60 cm土层内根重密度、根长密度和根表面积密度与产量呈正相关, 其中10叶展时各根系性状均与产量呈显著正相关。     

大型精密仪器 准确分析结果 中国林业科学研究院林产化学工业研究所仪器分析中心

<正>中国林业科学研究院林产化学工业研究所仪器分析中心是江苏省大型仪器协作共用及维修网成员单位。以开展分析测试服务、分析测试技术与方法研究为主要任务。提供无机化合物分析、有机化合物的定性和结构分析、有机化合物组成定量分析、固体粉末或乳液中颗粒的粒度分布测定、微孔物质的比表面积和孔隙度测定等分析测试服务,承接所内外的样品测试任务。     

土壤矿物吸附和土壤团聚体对土壤有机碳含量的影响研究

Soil organic carbon (SOC) can act as a sink or source of atmospheric carbon dioxide; therefore, it is important to understand the amount and composition of SOC in terrestrial ecosystems, the spatial variation in SOC, and the underlying mechanisms that stabilize SOC. In this study, density fractionation and acid hydrolysis were used to assess the spatial variation in SOC, the heavy fraction of organic carbon (HFOC), and the resistant organic carbon (ROC) in soils of the southern Hulunbeier region, northeastern China, and to identify the major factors that contribute to this variation. The results showed that as the contents of clay and silt particles (0--50 μm) increased, both methylene blue (MB) adsorption by soil minerals and microaggregate contents increased in the 0--20 and 20--40 cm soil layers (P < 0.05). Although varying with vegetation types, SOC, HFOC, and ROC contents increased significantly with the content of clay and silt particles, MB adsorption by soil minerals, and microaggregate content (P < 0.05), suggesting that soil texture, the MB adsorption by soil minerals and microaggregate abundance might be important factors influencing the spatial heterogeneity of carbon contents in soils of the southern Hulunbeier region.     

KOH微波活化法处理竹炭的研究

研究了以自制的快速裂解产物竹炭为原料,采用KOH-微波辐射活化法制备竹质活性炭.利用正交试验探讨了不同因素对竹质活性炭性质的影响.最佳工艺条件为KOH质量分数 25 %,浸渍时间 24 h,微波功率 800 W,活化时间 7 min,所制备的活性炭产品的碘吸附值为 1 239.08 mg/g,亚甲基蓝吸附值为 274.95 mg/g,比表面积为 1 394.16 m2/g,亚甲基蓝吸附值为国家一级品标准(GB/T 13803.2-1999)的2.04倍,同时测定了活化前后竹炭的红外光谱.结果表明,活化后竹炭表面结构有了较大的修饰,增加了较多的表面化学官能团,从而提高了竹炭的比表面积和吸附性能.     

竹活性炭比表面积及其孔径对TiO_2/BAC光催化降解甲醛性能的影响

[目的]研究竹活性炭比表面积及其孔径对TiO2/BAC光催化降解甲醛性能的影响。[方法]以竹子为原料,按照不同浸渍比,用磷酸活化法制备不同孔径和比表面积的系列竹活性炭（BAC）作为载体;通过溶胶凝胶法制备负载型光催化剂（TiO2/BAC）,以水溶液中的甲醛作为目标污染物,考察所得的一系列负载型光催化剂的光催化性能;采用氮气吸附、SEM进行表征,研究了竹活性炭的孔径和比表面积对负载型光催化剂性能的影响。[结果]竹活性炭吸附和TiO2光解的协同效应使TiO2/BAC光催化剂对水溶液中甲醛的处理效率显著提高;比表面积较大、微孔较多、平均孔径为2~3 nm的竹活性炭有利于TiO2的负载,制备得到的复合光催化活性较高。[结论]为TiO2光催化剂的固化负载研究提供了理论依据。     

黄土丘陵区4种典型植物根系分布特征及对土壤分离速率的影响

以黄土丘陵区4种典型植物种群(狼牙刺、白羊草、铁杆蒿、达乌里胡枝子)为研究对象,采用野外采样、室内模拟试验与分析相结合的方法,对0—30cm土层的各径级根系密度参数(根长密度、根体积密度、根表面积密度)与土壤理化性质、土壤分离速率间的关系进行了研究。结果表明:(1)4种植物的根系径级主要集中在0D≤1.0mm之间,86%~93%的根长和46%~61%的根表面积分布在此范围内,且根系径级越大,根系各密度参数越小;(2)4种植物各径级根密度参数对土壤理化性质(容重、有机质、团聚体)的影响各不相同;狼牙刺根系直径为0D≤1.0mm的根密度参数与土壤容重、有机质含量呈极显著相关;铁杆蒿在0D≤1.0mm径级的根密度参数与土壤容重呈极显著负相关,与土壤有机质含量呈极显著正相关,所有径级的根密度参数与土壤团聚体均呈显著正相关;白羊草在0D≤5.0mm径级区间内的根可有效改善土壤的容重,在0D≤2.0mm径级根密度参数与土壤有机质、团聚体呈显著正相关;达乌里胡枝子在3.0D≤5.0mm径级的根对土壤容重影响显著,直径D1.0mm的根对土壤团聚体有显著的影响;(3)土壤分离速率与根系各密度参数呈负相关。除达乌里胡枝子外,其他3种植物在0.0D≤1.0mm径级上根密度参数与土壤分离速率均呈极显著负相关。     

钾细菌对钾长石胶体吸附特性的影响研究

土壤硅酸盐细菌能够分解含钾硅酸盐矿物,可有效缓解我国农田土壤有效钾不足的问题.对硅酸盐细菌与含钾矿物表面的交互作用的研究有助于了解土壤硅酸盐细菌解钾的作用机制与效率.选取硅酸盐矿物钾长石和硅酸盐细菌,通过DLVO理论和扩展DLVO理论分别计算出钾长石胶体体系、钾长石-钾细菌混合体系颗粒间的相互作用力,探讨钾细菌对钾长石胶体吸附特性的影响.研究结果表明:钾长石-钾细菌混合体系对亚甲基蓝的吸附量明显大于钾长石对亚甲基蓝的最大吸附量.细菌比表面积大,加入钾长石胶体中,形成的钾长石-钾细菌复合物的比表面积增大,导致钾长石-钾细菌混合体系吸附反离子的能力增大,屏蔽电场的强度增强,静电斥力减弱,吸引力增加,从而提高了吸附强度.     

雷竹活性炭初步研究

以雷竹材为原料,氢氧化钾为活化剂制备雷竹(Phyllostachys praecox cv.prevernalis)活性炭,并用扫描电镜(SEM)、比表面积测定仪、红外吸收(IR)等测试分析仪器表征其显微结构、表面官能团、比表面积和孔结构。结果表明:炭碱比为1:4,活化温度为800℃的工艺条件下制备的雷竹活性炭比表面积为510.9 m2/g,总孔容0.238 cm3/g,平均孔径1.87 nm。