淀粉/PVA可生物降解塑料的研究进展

详细阐述了淀粉/PVA(聚乙烯醇)材料的生物降解机理,从淀粉预处理和PVA预处理这两方面分别对淀粉/PVA可生物降解塑料的热塑性及生物降解性研究进展进行了重点介绍,还对目前国内外淀粉/PVA材料的热塑加工方式进行了综述。

杨梅单宁膜吸附材料的制备及其对铜、锌离子的吸附特性研究

以杨梅单宁、魔芋葡苷聚糖和大米淀粉为原料,通过交联反应制备杨梅单宁膜吸附材料,分析其红外光谱(FT-IR),并系统地研究了其对Cu2+和Zn2+的吸附特性。结果表明:杨梅单宁膜吸附材料在pH值5.0时对Cu2+和Zn2+的吸附容量最高;当初始质量浓度为200mg/L,pH值5.0,反应温度为25℃,吸附剂用量为0.1 g时Cu2+和Zn2+的平衡吸附容量分别为12.79和6.13 mg/g;吸附容量随着温度的升高而增大,但影响不大;Freundlich方程可以很好地拟合吸附等温线;吸附动力学均可用拟二级速率方程进行拟合。在铜、锌混合溶液中,杨梅单宁膜材料可以优先去除铜离子。

微生物菌肥作用下荒漠土壤微生物群落结构和功能研究

为了探究施用微滴灌生物菌肥后对土壤的影响,笔者以经过微滴灌菌肥处理、种植棉花的荒漠土壤为研究对象,采用常规的稀释平板法和Biolog-Eco微平板反应系统研究了4种不同浓度的微生物菌剂（A、R、G、K）对荒漠土壤微生物群落结构及功能多样性的影响。结果表明,各处理组的土壤中的微生物数量关系为：细菌〉真菌〉放线菌;相比对照组,处理组AWCD提高了3.7%-25.6%,并且AWCD、Shannon指数（H’）、Simpson指数（D）与有机质、全氮、可溶性磷、全钾等的含量呈现显著的正相关;不同种类的微生物菌肥影响了不同土壤中微生物群落间的代谢特征,通过主成分分析表明碳水化合物类碳源是这种变化重要指示指标。本试验结果可为微滴灌微生物肥料的使用效果以及荒漠土壤微生物群落结构评价提供一定的参考。

酒糟增强聚丙烯复合材料的制备与性能研究

通过熔融共混制备了酒糟(DG)增强聚丙烯(PP)复合材料,考察了DG用量、粒径以及马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)相容剂对复合材料性能的影响。结果表明,DG的加入使得复合材料的热稳定性和阻燃性能提高;PP/DG复合材料的结晶温度随DG含量的增加而升高,说明DG对PP有异相成核的作用;当粒径为100μm的DG用量为10%(质量分数,下同)时,复合材料的缺口冲击强度相比纯PP提高了55.2%;一定的粒径范围内,复合材料的力学性能与DG粒径呈正相关;PP-g-MAH含量为2%,DG含量为10%的复合材料的拉伸强度比未加相容剂时提高了9.3%,比纯PP提高了4.1%;PP-g-MAH的加入使得DG颗粒与PP基体间的界面结合明显改善。

微生物复合菌剂对重金属超富集植物体快速减容减重应用基础研究

针对污染环境生物修复后产生的大量富集植物体低成本快速处理的关键技术问题,选用枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)等组成的复合菌剂,用印度芥菜(Brassica juncea)等对重金属有很强富集能力的植物作为材料进行超富集植物体减容减重应用基础研究。结果表明,经微生物复合菌剂处理的超富集植物体的体积减容率达到96%,比对照增加23个百分点;纤维素、半纤维素、木质素降解率分别达到69.06%、80.75%、28.59%,分别比对照增加27.35、14.75、5.49个百分点。充分证明微生物复合菌剂对重金属超富集植物体具有显著的减容减重能力和潜在的应用推广前景。

噻霉酮对猕猴桃溃疡病菌的抑菌机理研究

【目的】通过测定噻霉酮水乳剂处理后的丁香假单胞杆菌猕猴桃致病变种(Pseudomonas syringae pv.Actinidiae,Psa)的一系列指标变化,揭示噻霉酮对猕猴桃溃疡病菌的抑菌机理,为噻霉酮防控猕猴桃溃疡病提供理论依据。【方法】对Psa进行稀释10倍的噻霉酮处理(X10),原液噻霉酮处理(Y)以及无菌水处理(CK),利用试剂盒测定Psa抗氧化酶系过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)的酶活性,考马斯亮蓝法测定可溶性蛋白质量浓度;通过荧光显微镜和扫描电子显微镜观察Psa细胞膜结构的变化;通过流式细胞术进行细胞周期的检测。【结果】噻霉酮处理能明显抑制Psa生长和繁殖,缩短菌体细胞的对数生长期,使细胞膜破裂,细胞内容物外泄,细胞死亡量增加,最终处理组菌体量为CK的5.5%;Psa对噻霉酮存在氧化应激反应,处理后的Psa活性显著升高,呈先上升后下降的趋势。噻霉酮处理后Psa的CAT活性在10 h时到达峰值118.795U/mg,SOD活性在4 h时达到峰值1060.452 U/mg。X10、Y的菌体蛋白质量浓度在12 h与CK相比差异显著,分别降低了47.1%、73.4%;随噻霉酮浓度的增加,G0G1期细胞堆积越多,细胞百分比由CK的28.85%增加至Y的45.23%,S期细胞比例减少,由CK的58.84%降低至Y的41.86%。Y的G0G1期细胞比CK高56.8%,在S期比CK低23.7%。【结论】噻霉酮能使Psa菌体细胞膜破裂,引起Psa的氧化应激反应,并通过抑制菌体细胞的DNA合成抑制Psa生长,有效防控猕猴桃细菌性溃疡病。

聚酯多元醇的合成与表征

为探究不同二元酸对聚酯多元醇性能的影响,以壬二酸、己二酸、1,4丁二醇为原料,通过酯化缩聚反应制得聚酯多元醇,利用红外光谱、核磁共振氢谱、凝胶色谱、热质量分析、旋转流变等测试手段对合成产物的结构进行表征,并研究醇酸摩尔比和合成工艺对合成产物酸值、羟值的影响。通过调控反应温度、反应时间等参数,确定不同反应条件下制得的聚酯多元醇的酸值、羟值,以获得最佳工艺条件,再进行减压脱醇处理后,对最终产物进行性能测试。结果表明,壬二酸聚酯多元醇的酸值为0.520 mg KOH/g、羟值为39.0 mg KOH/g、分子量为19421、完全分解的温度为514℃;己二酸聚酯多元醇的酸值为0.830 mg KOH/g、羟值为46.6 mg KOH/g、分子量为19219、完全分解的温度为438℃,说明壬二酸聚酯多元醇比己二酸聚酯多元醇有更低的酸值、羟值,更好的热稳定性和更低的黏度。因此,使用壬二酸比己二酸更适合作为原料来合成聚酯多元醇。

铀尾矿污染土壤微生物活性及群落功能多样性变化

采用常规微生物活性评价法和Biolog方法研究了铀尾矿区不同污染程度、不同深度土壤微生物活性及群落功能多样性的变化特征。结果表明,尾矿区土壤微生物活性发生了显著的变化,微生物生物量和可培养细菌数量显著降低,而土壤基础呼吸和代谢熵则明显升高,在取样深度方面,15 cm处土壤的微生物活性指标值基本都低于30 cm处。与对照相比,矿区土壤微生物群落结构多样性有所降低,其中放射性核素含量与Shannon指数、Simpson指数呈正相关关系,与AWCD值和McIntosh指数呈负相关关系;在深度上,上层土壤微生物的AWCD值、Shannon指数、Simpson指数均高于下层,随污染程度的增加,对碳源的选择性利用上也存在差异,在深度方向上则变化不一。该文研究结果可为尾矿区环境质量评价以及生态修复提供一定参考。

高温快速堆肥处理屠宰废弃物效果研究

实验以屠宰废弃物为堆肥原料,在60℃高温下,通过添加不同质量浓度（0、0.25%、0.5%、0.75%、1%）的嗜热脂肪地芽孢杆菌,采用自制呼吸瓶发酵7.5 h和堆肥呼吸仪发酵10 h 2种模式,研究高温快速堆肥处理屠宰废弃物的效果。结果表明：在10 h内,2种堆肥模式温度的变化经历60℃上升到69℃的升温期、63～69℃的高温期、69℃下降到61℃的降温期,最后接近环境温度60℃,快速达到常温堆肥30～60 d左右的效果;堆肥过程中含水率的变化范围从44%下降到39.22%;碳氮比（C/N）的变化范围从20.53下降到14.66;O2含量最低为4.5%;CO2的含量最高为980 cm^3/m^3;pH的变化范围从9.78上升到10.18;EC的变化范围从2.89降到1.06;1%加菌组腐熟效果最佳,与对照组相比,种子发芽指数（GI）提高24%、终点C/N与起始C/N之比（T值）降低10.2%、腐殖质在465 nm和665 nm的吸光度比值（E4/E6）降低13.2%。该研究结果可为养殖和屠宰废弃物规模化利用制备有机肥提供一定的参考。

微生物诱导碳酸钡沉淀(英文)

利用巴斯德芽孢杆菌繁殖过程产生的酶化作用,适时引入Ba2+,形成碳酸钡沉淀,通过用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、综合热分析仪(DSC-TG)对碳酸钙样品形貌、结构、热性质等进行表征。结果表明,巴斯德芽孢杆菌诱导沉淀的碳酸钡与纯水中的不同,含有少量有机物质,晶形转变温度降低。主要为花簇状和放射状,属于正交晶系。菌体和代谢物在碳酸钡晶体成核、生长及堆积过程中扮演重要的角色。

制备活性炭负载K_2CO_3用于催化餐饮废油合成生物柴油

以K2CO3为催化剂,工业碱木质素(KL)为活性炭(AC)前体,在管式电阻炉中经一步共混活化(K2CO3/KL质量比为0.6、活化温度800℃、N2流量100cm3/min、活化时间2h)制备K2CO3/AC固体碱催化剂,用于餐饮废油与甲醇的酯交换反应合成生物柴油。对制备的固体碱催化剂进行了X-射线衍射(XRD)、BET表面积及扫描电镜(SEM)表征。考察了反应温度、催化剂用量、反应时间、醇油摩尔比等因素对餐饮废油转化为生物柴油产率的影响。结果表明当反应时间2h、反应温度60℃、醇油摩尔比15∶1、催化剂为原料油质量的3.0%时,生物柴油最大产率为87.5%。考查了催化剂的循环利用效果,结果表明催化剂能循环利用3次,第3次利用时生物柴油的产率仍达到80.7%。

铀对土壤微生物数量及酶活性的影响

通过温室盆栽试验研究了铀(U)对土壤微生物数量和土壤酶活性的影响,评价了U的环境效应。结果表明,在试验设置的质量比范围内,U对真菌、细菌种群生长均有显著促进作用,对放线菌"低促高抑",但变幅不大,且均未达显著水平(p>0.05)。土壤微生物中的细菌、真菌对U污染较为敏感,而放线菌对U污染不敏感。U对不同土壤酶的影响差异较大,对脲酶、酸性磷酸酶表现为抑制效应,对过氧化物酶则表现为促进效应,对脱氢酶表现为低质量比下的促进效应和高质量比下的抑制效应,对蔗糖酶的影响仅在50 mg/kg时达到显著水平(p<0.05)。脲酶、酸性磷酸酶、过氧化物酶、脱氢酶对U污染较敏感,而蔗糖酶不敏感。细菌、真菌数量及脲酶、酸性磷酸酶、过氧化物酶活性适合作为土壤U污染的生物指标。U显著促进了酸模株高,而对其鲜重无显著影响,酸模根部U的质量比远高于地上部。酸模对U污染有一定的耐受性及U富集能力。

松针和椰糠无土栽培基质理化性质比较研究

为开发松针资源作为高附加值植生袋基质材料的新途径,以松针为材料,对松针和椰糠的理化性状进行测定和分析比较。结果表明:松针的总孔隙度为88.64%,持水能力为293%,p H 6.12,电导率为1.10 m S/cm,都处于无土栽培的适用范围;松针阳离子交换量(59.8 cmol/kg)略小于椰糠(67.1 cmol/kg);与椰糠相比,松针的矿质元素含量更为丰富,能够一定程度上为植物提供养分;松针的酸、碱、盐缓冲容量分别为0.0689、0.1033、0.1202 mol/kg,椰糠为0.0567、0.0842、0.1394 mol/kg,两者相差不大。松针可以作为有机栽培基质。研究既对无土栽培和植生袋的推广应用提供一定的参考,又为可再生林下资源松针的利用提供了新途径。

枯草芽孢杆菌对铀的富集及机理研究

为了研究枯草芽孢杆菌在培养条件下对铀的富集能力及机理,为该菌在铀污染治理中的应用提供理论基础。通过探究铀的初始浓度、培养时间、接种量各因素对枯草芽孢杆菌富集铀特性的影响,并且利用红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)和探究菌体富集铀的部位以探讨菌体富集铀的机理。结果表明,当接菌量为6%,培养时间为48 h时,枯草芽孢杆菌对UO_2^(2+)的富集达到平衡。UO_2^(2+)初始浓度为25~100 mg/L时,枯草芽孢杆菌可正常生长,并且对铀具有富集能力。枯草芽孢杆菌对铀的主要富集部位为细胞壁,约占菌体总吸附量的89%。SEM、EDS表明菌体与铀作用后,细胞表面粗糙,铀沉积在细胞表面及周围。FTIR图谱中出现了UO_2^(2+)的特征吸收峰,羟基、胺基、羧基及菌体蛋白质等活性位点参与枯草芽孢杆菌对铀的富集作用。XPS表明菌体吸附的铀多以U(VI)形式存在。说明在一定浓度范围内,枯草芽孢杆菌在培养条件下对铀有良好的富集效果。

不同浓度微生物对堆肥起始工艺参数的影响

为探索添加外源微生物对堆肥起始工艺参数的影响,进而提出二次调控工艺参数的意义。本研究分别添加0%、0.25%、0.5%、0.75%、1%5种不同质量浓度的嗜热菌,研究微生物加入后对含水量、酸碱度(p H)、电导率(EC)、全碳、全氮、碳氮比的不同影响。结果表明:1%加菌组水分含量较对照增加幅度为5.82%;p H、EC均有不同程度的改变;0.25%加菌组含碳量较对照降低幅度为9.20%;0.75%加菌组全氮含量较对照下降幅度为35.33%;0.75%加菌组碳氮比较对照增大幅度为4.34%。以上结果综合表明,加入不同浓度的外源菌,菌悬液会导致堆肥起始工艺参数不同。

二氧化硅纳米颗粒暴露对莱茵衣藻生长及细胞代谢的影响

为评估二氧化硅纳米颗粒(Silica Nanoparticles,SiO_(2)NPs)对淡水微藻的影响,本研究以莱茵衣藻为供试对象,分析了不同浓度SiO_(2)NPs暴露对莱茵衣藻生长速率、活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)、叶绿素和微藻代谢网络的影响。研究发现:当SiO_(2)NPs为400~800 mg/L时,其可显著抑制莱茵衣藻的增殖;200~800 mg/L的SiO_(2)NPs暴露后,莱茵衣藻叶绿素a和叶绿素b的浓度分别较对照组下降27.89%~42.16%和16.28%~26.3%,且藻细胞内产生的ROS较对照组上升9.25%~24.9%;100 mg/L和800 mg/L的SiO_(2)NPs显著改变了莱茵衣藻的代谢网络,包括脂质和类脂质分子、有机杂环化合物、有机酸及其衍生物等。通过代谢物分类注释基础代谢网络后分析发现,SiO_(2)NPs影响了莱茵衣藻甘油磷脂类和有机杂环化合物代谢,特别是吲哚、吡啶、咖啡因等,并导致莱茵衣藻碳水化合物代谢、核苷酸合成、脂类和氨基酸代谢等基础代谢过程异常。本研究可为探索SiO_(2)NPs对微藻的生物效应提供一定的理论基础和数据支持。

改性魔芋葡甘聚糖/生物可降解聚酯静电纺丝

为了制备改性魔芋葡甘聚糖(TDKGM)/生物可降解聚酯纳米复合纤维,以TDKGM和生物可降解聚酯(BP)为原料,三氟乙酸为溶剂,调节TDKGM和BP共混比例,采用静电纺丝方法分别制备了TDKGM/聚乳酸(PLA)、TDKGM/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)纳米复合纤维。探讨了TDKGM与可降解聚酯共混比例对纺丝溶液的电导率、表面张力、流变性以及复合纤维直径、形貌和力学强度的影响。随着BP的增加,TDKGM/PLA共混液的表面张力从22.2 N/m降至18.2 N/m,电导率从69.7μS/m下降至39.1μS/m;TDKGM/PBS共混液的表面张力从22.8 N/m降低到17.0 N/m;储能模量、损耗模量、剪切黏度都随之降低;而TDKGM/PBS共混液的电导率变化不成线性规律。当TDKGM/PLA比例为5∶5、TDKGM/PBS比例为6∶4时得到的纤维形貌最为理想,纳米复合纤维的直径分布在400~600 nm,100~500 nm范围,纤维膜的拉伸强度分别为3.557 MPa,4.543 MPa。TDKGM和BP共混比例将影响共混液的电导率、表面张力、流变性,从而影响静电纺丝复合纤维直径分布和形貌,通过控制TDKGM和BP共混比例可以成功地纺丝出纤维直径可控、强度高的TDKGM/BP纳米复合纤维。

魔芋葡甘聚糖基膜材料去除Cr^(3+)污染特性与机理

以魔芋葡甘聚糖(KGM)和乙酸酐为原料,合成了魔芋葡甘聚糖醋酸酯(KGM-Acetate)溶胶,辅以助剂制备一种新型去污剂,涂布于被Cr3+污染的镀漆钢板表面,成膜去污后,去污膜实现自脱落。综合考察了KGM-Acetate合成条件对Cr3+去污率、KGM-Acetate溶胶浓度和成膜温度对成膜时间以及不同配方助剂的添加对去污膜的剥离强度的影响,并运用FTIR、EDX及XPS等分析手段对去污机理进行了分析。结果表明:当反应温度为60℃,反应时间为150 min,催化剂浓硫酸的用量为3 ml,酯化剂醋酸酐为40 ml(KGM为5 g)时合成的KGM-Acetate溶胶成膜剂对Cr3+去污率最高,达到99.2%。KGM-Acetate对Cr3+的去除可能主要是KGM-Acetate与Cr3+配位作用和物理吸附作用的结果。当KGM-Acetate溶胶浓度为4.7%、成膜温度为40℃时成膜时间最短为87 min;助剂配方为柠檬酸:十二烷基苯磺酸钠(SDBS):乙二胺四乙酸钠(EDTA):水为4:6:1:89时去污膜剥离强度最小,实现自脱落。

离子交换法制备ZnO-聚酰亚胺复合薄膜及光催化性能研究

采用离子交换法制备Zn O-聚酰亚胺(Zn O-PI)复合薄膜,用扫描电镜、场发射扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅立叶红外光谱仪等手段对其形貌、结构进行表征。结果表明,复合薄膜表面负载的纳米颗粒为六方晶系纤锌结构,无团聚现象,复合薄膜保留了原有PI的结构与性能。考察了制备条件对复合薄膜光催化性能的影响,当PI薄膜经2 mol/L的KOH溶液刻蚀90 min,于0.5 mol/L的乙酸锌溶液中离子交换3 h,之后阶段升温到410℃并保温5 h的复合薄膜,以甲基橙模拟废水为目标产物进行光催化性能实验,4 h后降解率可达到99.5%,具有较高的催化活性。

胶原纤维固化单宁对U^(6+)的吸附特性研究

采用胶原纤维固化单宁(CFIT)作为吸附材料,系统研究了该吸附剂在模拟放射性废水中对U6+的吸附特性,离子溶液的pH值、吸附剂量、温度、时间和初始浓度等因素对U6+去除率的影响都进行了初步探讨,对吸附过程中的反应动力学、热力学参数以及等温吸附规律进行了分析。胶原纤维固化单宁对U6+有良好的吸附效果,当pH值在5.5左右,吸附时间为4h时,铀的去除率可达96.58%。通过吸附热的计算得出胶原纤维固化单宁在高温下的吸附可自发进行(ΔH=19.2942kJ/mol)。等温吸附研究表明,静态吸附动力学可以用准二级速度方程来描述,胶原纤维固化单宁对U6+的吸附行为符合Langmuir等温吸附方程,说明胶原纤维固化单宁对U6+的吸附是以单分子层吸附(化学吸附)为主,通过拟合得出最大吸附量为352.1127mg/g。