低共熔溶剂体系提取中药渣中肉桂醛

筛选适合的低共熔溶剂(DES)对中药渣疏水性功效成分进行高效提取对提高中药固废物的资源化利用效率有着重要的意义。采用微波辅助低共熔溶剂法对肉桂枝中药渣原料中的肉桂醛进行提取,考察低共熔溶剂类别、固液比、提取时间、摩尔比、提取温度等因素对肉桂醛提取率的影响。结果表明:氯化胆碱与乙二醇组成的DES体系中,在氯化胆碱与乙二醇摩尔比为1∶6、固液质量体积比1∶60、提取温度100℃、反应时间90 min的较优条件下肉桂醛的提取率可达到12.64 mg/g,相比传统甲醇提取法提取率增加了45.45%。中性DES相比酸性DES对功效成分的稳定性和提取效率都具有较佳的效果。氯化胆碱和乙二醇中性DES有益于中药渣功效成分的提取和纯化,具有较大的发展潜力。

低共熔溶剂预处理提高甘草渣酶解效果优化

近年来,低共熔溶剂(deep eutectic solvent,DES)以易制备、成本低、易回收等优势,在生物质预处理方面受到广泛关注。本研究以氯化胆碱为氢键受体,乙醇胺为氢键供体,合成DES,研究了不同温度、时间和固液比预处理条件对中药渣组分和酶解效果的影响。结果表明:固液比1∶20、120℃、预处理4h后原料中木质素去除率达到78.42%,纤维素回收率为83.89%。随后对不同条件下所得底物进行酶水解,反应96h后发现,较优条件下所得底物酶解效率为78.57%,较未处理中药渣(30.40%)提高了1.58倍。类分形动力学分析表明,预处理温度对酶解效果影响最大。SEM、XRD和FTIR检测发现,预处理后底物形貌、结晶指数和官能团变化有利于酶解效果的提高。

固态发酵产酶反应中体系传热传质行为分析

固态发酵是纤维素类生物质转化的有效途径,具有用水量少、容积产率高等优点。固态发酵生产纤维素酶一般是液态发酵酶产量的近3倍,可大幅降低酶的生产成本。在固态发酵过程,微生物在缺水环境中生长,发酵底物和接种物之间存在异质性,导致发酵热量分布不均匀、发酵过程氧气与中间产物不易扩散等问题。基于此,重点对固态发酵反应中体系传热传质方式及其影响因素进行了分析,并探讨其强化方法。根据传热方式,总结了发酵罐适用的导热微分方程及传热模拟方法,并分析气泡和颗粒基质中的传质过程及其限速步骤以及解决传质限速的途径。反应体系传热传质机理研究可促进固态发酵技术产业化应用进程。该研究可为有机废弃物固态发酵技术研究及应用提供一定的理论和技术支持。

深度共熔溶剂应用于预处理生物质研究进展

深度共熔溶剂(DES)作为一种成本低、制备工艺简单和设计性优良的绿色高效溶剂,近年来在生物质预处理过程被广泛应用。主要对DES应用于预处理生物质的研究进展进行综述,对DES的物化性质及其在预处理生物质过程中的作用机理进行探讨,总结近年DES的设计和循环利用的思路和方法,并针对其当前存在问题进行分析;最后,从研究现状出发,对DES预处理生物质技术研究的发展趋势做出预测和展望。可为DES在生物质高效转化过程中的应用提供一定的理论支持。

生物炭应用于超级电容器电极的研究进展

生物质资源储量丰富,可通过热化学等方法转化制备性能优良的生物炭。生物炭材料具有较大的比表面积、较高的孔隙率、丰富多样的孔道结构以及优良的导电率,将其作为超级电容器电极材料有利于提高双电层超级电容器的电化学性能,应用前景良好。通过介绍两种超级电容器工作原理,总结了生物炭作为电极材料的制备和改性方法,论述了生物炭的比表面积、孔道结构和表面官能团对双电层超级电容器电化学性能的影响,综述了近几年生物炭的制备方法和改性工艺对炭材料电极的电化学性能影响。可为生物炭材料在储能领域应用发展提供参考。