深度共熔溶剂预处理木质纤维素研究进展

木质纤维素是自然界含量丰富的可再生能源,可转化为生物燃料及其他化工产品,有望代替传统化石燃料,助力碳达峰。但木质纤维素拥有复杂的化学结构,在合理利用前需进行预处理。传统预处理方法存在工艺复杂、成本高等问题。而深度共熔溶剂(DES)作为一种新型的预处理生物质溶剂,在生物质分离方面具有巨大潜力,已得到众多科研工作者认可。本文综述了DES预处理木质纤维素相关研究,对DES进行了详细介绍及分类,根据化学组成将其分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型4种类型的DES。阐明了DES预处理木质纤维素三大组分(木质素、半纤维素、纤维素)的作用机制。并分别对DES预处理木质纤维素三大组分的研究进展进行了总结。在去除木质素时,采用酸度较强的物质作为氢键供体(HBD)制备DES或者选用羧基、胺/酰胺基类DES对木质素的去除效果会更好。另外,相较于纯DES,加水会降低DES的黏度,有利于木质素的溶解。但过量的水会降低DES中氢键的数量,反而不利于木质素的溶解。关于DES分离半纤维素的研究目前大多数集中于预处理条件优化等方面,众多研究表明,以氯化胆碱为氢键受体(HBA)的DES去除半纤维素能力更强。通常情况下,DES在分离三大组...     

发酵助剂配方优化对小麦秸秆厌氧消化产甲烷的研究

试验旨在研究不同种类及不同复配方式的添加剂对小麦秸秆厌氧消化(anaerobic digestion,AD)的影响。研究了四氧化三铁纳米颗粒(Fe₃O₄ nanoparticles,NPS-Fe₃O₄)、三氧化二铁纳米颗粒(Fe₂O₃ nanoparticles,NPS-Fe₂O₃)、四氧化三铁(Fe₃O₄)、三氧化二铁(Fe₂O₃)、氯化亚铁(FeCl₂)、血晶素(hemin)、皂苷(Ginsenoside Rg1,Rg1)七种外源添加剂在不同添加浓度及搭配方式对AD产甲烷的影响。结果表明：单独添加各发酵助剂均可显著提高AD的累计甲烷产量,混合添加后提升效果反而降低。其中单独添加100 mg/L Fe₂O₃的提升效果最好,累计甲烷产量达到207 mL/g,比空...     

向日葵茎秆切割能耗实验研究

针对向日葵在收获切割过程中的力学变化较为复杂,现存葵花茎秆收割装置存在切割不完整、效率低和能耗高等问题,拟采用摆切式切割试验台对葵花茎秆切割能耗进行实验,研究切割速度、滑切角、割刀刃角对切割能耗的影响以及不同条件下切割能耗的变化规律.实验结果表明:①切割速度在2～3.8m/s范围内时,切割能耗逐步减小,并慢慢减缓;②滑...     

葵花茎秆力学特性试验研究

针对葵花茎秆的力学特性进行研究,为葵花茎秆加工机械研发提供试验数据和理论依据。通过电子万能试验机对葵花茎秆的弯曲、剪切、拉伸等力学特性进行试验,在含水率保持在9.3%～13.9%的范围内,研究葵花茎秆在不同加载速度、不同取样位置下的弯曲力、剪切力及拉力的变化规律,以及各因素对弯曲力、剪切力及拉伸应力应力的影响。结果表明:①取样位置不变,弯曲力峰值随着加载速度的增加而增加;加载速度不变,取样位置越接近根部弯曲力峰值越大。②取样位置不变,剪切力峰值随着加载速度的增加而减小:加载速度不变,取样位置越接近根部剪切力峰值越大。③取样位置不变,拉伸应力峰值随着加载速度的增加而减小:加载速度不变,取样位置越接近根部拉伸应力峰值越大。     

施用二氧化碳液态肥对青菜生长和品质的影响

将二氧化碳液态水(在沼气提纯中将CO2经高压水连续微混合乳化脱碳后形成的CO2乳液,由南京工业大学研制)应用于植株生长,考察其作为二氧化碳液态肥对植株生长状况的影响.为明确CO2液态肥对植株的影响,以青菜为试验对象进行为期61 d的种植试验,研究二氧化碳液态水碳释放规律,分别测定了成熟植株维生素C、蛋白质、硝酸盐、叶绿素含量以及叶片中氮、磷、钾等养分含量.试验结果表明,二氧化碳液态水的碳释放期为11 d;碳释放主要集中在试验前5 d,此时溶液中总碳含量会由128.80 mg/L降至37.61 mg/L,在11 d时碳含量降至20.44 mg/L且在之后含量维持稳定,此时溶液中的碳含量与自来水中的碳含量相当.在种植试验中,施用CO2液态肥后的植株鲜质量明显增加,而对叶绿素含量则无明显变化,而且试验组中除全氮含量下降以外,其余营养物质含量(如蛋白质、全磷、硝酸盐、维生素C含量)均明显增加,表明施用CO2液态肥能有效提高青菜体内营养物质的含量,对青菜的生长起到积极的影响,这为沼气分离出的CO2提供了新的利用途径.