碱木质素强化煤焦粉化学链气化实验研究

中国煤炼焦工业副产物煤焦粉产量大、活性低,难以被直接回收利用,常规热化学利用方式反应条件苛刻、催化剂易失活且存在动力学限制。本研究通过造纸副产物碱木质素作为可弃型催化剂,构建碱木质素强化化学链气化的方式来处理煤焦粉,实现工业副产物协同资源化利用。热转化实验和动力学分析研究表明,碱木质素可强化煤焦粉化学链气化过程,促进煤焦粉热解峰向低温方向移动。当煤焦粉与碱木质素质量比为1∶3时,反应活化能比单独煤焦粉反应降低87.56%。固定床实验证实气化温度提高、碱木质素以及载氧体赋存量增加,可以有效提高燃料碳转化率及合成气产物选择性,促进气化反应进行,但氧载体过量会导致合成气转化为终端产物,降低合成气选择性。在气化温度为950℃,煤焦粉与碱木质素质量比为1∶2,氧载体与煤焦粉/碱木质素混合体系质量比为1∶1的最佳反应条件下,基于NiFe2O4的碱木质素/煤焦粉化学链气化合成气选择性高达82.85%。该研究为碱木质素与煤焦粉的资源化利用提供科学依据。

木质素基载药微胶囊的研究进展

近年来,基于天然生物基材料的球形颗粒由于其独特的性质,包括形状、结构和与其他材料结合的能力,受到了越来越多的关注。木质素作为自然界中最丰富的芳香族聚合物,具有抗菌、抗病毒以及生物相容性好等特性,在医药、化妆品和食品领域的应用潜力巨大。以球形木质素颗粒作为载体在包覆药物活性成分治疗癌症等疾病或者包覆杀虫剂、抗菌剂等药物应用于农药的控释制剂等方面都取得了初步的研究成果。首先,简要介绍了木质素基载药微胶囊的基本理化性质及释放影响因素;接着,概括了木质素基载药微胶囊的制备方法与对应的特点及优势,为微胶囊的制备提供更多理论依据;然后,综述了具有生物医药应用型与化学农药应用型木质素基载药微胶囊的应用进展及亟需解决的关键问题;最后,展望了木质素基载药微胶囊的发展前景及进一步的工作重点。

木质素基纳米颗粒的制备及应用研究进展

木质素纳米颗粒的制备为木质素的高价值化应用开辟了新的途径。基于近几年国内外最新研究进展,概述了木质素纳米颗粒的主要制备方法,包括反溶剂滴加法、二元乳化法、溶剂交换法和高效蒸发法等,分析了其在纳米载体(贵金属载体、药物运输载体、药物缓释剂)和纳米填料(紫外线吸收剂、水凝胶基体、稳定助剂)等领域的应用前景,为木质素纳米颗粒的可控制备及高值化应用提供理论基础。

木质素纳米胶束在药物递送中的应用

介绍了木质素纳米胶束的主要制备方法及其在pH响应型、温度响应型以及光响应型药物递送领域的最新应用研究进展,分析了木质素纳米胶束应用于药物递送领域的优点和不足,并对未来的研究进行了展望。

以木质素为载体固态发酵制备生物肥料的工艺条件

以木质素为载体进行了固氮菌CN 2的固体发酵制备生物肥料的实验。结果表明 ,在草浆木质素中加入适量的玉米秸秆粉作为疏松剂 ,可作为固体发酵的良好载体 ,其优点在于可提高空障率 ,有利于散热和传氧。木质素载体在固体发酵中还具有稳定 pH的作用 ,适当提高其含量有利于促进微生物的生长。以固氮菌固体发酵制备木质素生物肥料的最佳工艺条件是 :工业木质素与玉米秸秆粉的质量比是 1∶0 75 ,接种量为 10 % ,培养温度 3 5℃ ,固液质量比为 1∶2 ,料层厚度为7 5cm。此培养条件下固氮菌活菌数最高可达 4 7× 10 10 /g。

真菌固态载体预处理对不灭菌玉米秸秆降解的影响

采用云芝变色栓菌（Trametes versicolor）、色精木霉菌（Trichoderma chromospermum）、深绿木霉菌（Trichoderma atroviride）和云芝变色栓菌分别与色精木霉菌、深绿木霉菌的混合菌对干黄玉米秸秆进行真菌预处理。结果显示,真菌预处理不灭菌秸秆30 d后,木质纤维素的降解率几乎可以忽略,在不灭菌的环境中,接入的真菌对秸秆本身附着的微生物群落不能形成竞争优势,造成较低的木质素降解率。而云芝变色栓菌、色精木霉菌、深绿木霉菌以及云芝变色栓菌分别与色精木霉菌、深绿木霉菌的混合菌对灭菌秸秆预处理30 d后,木质素的降解率分别为34.0%、38.1%、38.1%、39.1%及40.3%。为降低秸秆的灭菌成本,将真菌预处理30 d后的灭菌秸秆作为真菌固态载体与不灭菌秸秆按照1∶9、1∶4及1∶1的干质量比混合培养30 d,结果显示,采用云芝变色栓菌分别与色精木霉菌和深绿木霉菌的混合菌固态载体预处理不灭菌秸秆,木质素降解率可达到30%~40%。因而,真菌固态载体可以较好地适应非灭菌环境并对秸秆中的木质素进行有效降解,是一种有效降低过程成本的预处理手段。

木质素理化性质及其作为肥料载体的研究进展

根据有关文献资料介绍了木质素的主要物理化学性质及其作为肥料载体在国内外的研究进展。

银杏LCC制备多孔生物载体及在人体肝细胞培养中的应用

以银杏木质素-碳水化合物复合体(LCC)为原料,通过洗脱支架的方法制备医用多孔生物载体,并利用红外光谱、液相色谱、核磁共振波谱及扫描电子显微镜对该生物载体的主要成分含量、化学结构以及表面形态进行分析。结果表明:以银杏LCC为原料可以制备性能优良的生物载体。该载体不仅含有愈创木基型苯丙烷结构单元,而且糖组分中对人体肝细胞有较高生物相容性的半乳糖和甘露糖分别占3.30%和21.94%。制备的多孔生物载体孔隙率可达60%以上,平均孔径约为130μm。用多孔生物载体进行人体肝细胞培养,发现人体肝细胞能够成功地在银杏LCC多孔生物载体上生长,且细胞增殖较快,白蛋白分泌和葡萄糖代谢活性的测定结果表明肝细胞具有较高的代谢活性。研究结果表明银杏LCC多孔生物载体具有良好的生物相容性。

杨木MWL和LCC制备多孔生物载体及其在人体肝细胞培养中的应用

为了比较磨木木质素(MWL)与木质素-碳水化合物复合体(LCC)与人体肝细胞的生物相容性,从杨木中提取MWL和LCC,制备水凝胶,冷冻干燥形成多孔生物载体。利用红外光谱和扫描电子显微镜对多孔生物载体的成分及表面形态进行了分析,采用多孔生物载体对人肝细胞进行体外培养,并对肝细胞形态及代谢活性进行检测。结果表明:LCC基载体中木质素含量较低而碳水化合物含量较高,因此其两亲性较MWL基载体好。以MWL和LCC制备的多孔生物载体,孔隙率达到60%左右,平均孔径约为30μm。细胞形态、白蛋白分泌和葡萄糖代谢的分析结果显示,相比MWL基载体,LCC基多孔生物载体能更好地促进肝细胞长期生长,具有更好的生物相容性。

木质素降解菌的分离筛选及菌丝成球条件优化

为分离筛选出能高效降解木质素的丝状真菌,构建生物固定化载体,从造纸厂采集的污泥中分离筛选出一株高产木质素降解酶的真菌G-13,其产锰过氧化物酶、漆酶和木质素过氧化物酶的活力分别为8.27、0.95和13.55 U/L。通过对菌丝成球影响因素的研究,得到最佳成球条件:18 g/L的蔗糖和2.5 g/L酒石酸铵分别为最佳碳源和氮源,培养基的pH值为5,将5 mL菌悬液接种于100 mL成球液体培养基(250 mL锥形瓶)中,160 r/min,30℃培养72 h,得到的菌丝球球径最大,约为3.4 mm,且表面光滑,弹性好,内部中空,是一种优良的生物固定化载体,能够满足实践应用的需求。

天然高分子材料在农药控释剂中的应用研究进展

基于传统农药剂型存在理化性质不稳定、利用率低、持效期短以及环境问题凸显等不足,开发释放剂量可控、安全性高的农药控释剂已成为目前农药研究的热点。天然高分子材料因具有无毒无害、来源丰富、廉价易得且生物降解性好等特点而成为农药控释剂的理想载体。本文综述了淀粉、纤维素、壳聚糖和木质素4种自然界中含量丰富的天然高分子材料在农药控释剂中应用的研究进展,并展望了其发展前景。

基于好氧丝状生物膜的白腐真菌垃圾渗滤液处理体系构建

如何实现白腐真菌好氧丝状生物膜的连续生长,是白腐真菌废水处理技术面临的难题。针对此问题,作者研发中空的脉管载体,其上固定的Phanerochaete chrysosporium好氧丝状生物膜可从载体的外部和中空内部同时获取氧和基质,实现生物膜的连续生长;继而还构建出新型的白腐真菌反应器控制气泡和废水流向,减少对生物膜的冲击,并在非灭菌条件下以批次运行的方式实现P.chrysosporium好氧丝状生物膜连续401 d的木质素过氧化物酶(33~199 U/L)表达;完成了18批次(401 d)的垃圾渗滤液的连续处理,NH3-N和COD去除率分别达83%~97%和56%~74%。这表明:固定于脉管载体的P.chrysosporium好氧丝状生物膜实现了在垃圾渗滤液中长期的连续生长,并成功构建出能连续运行的白腐真菌垃圾渗滤液处理体系,为白腐真菌废水处理技术的工程应用奠定了基础。

白腐菌降解TNT废水所用木质素载体的灰关联聚类分析

对于采用白腐菌生化降解TNT废水可以有几种木质素载体用于选择,但是没有简单的线性关系进行推断。灰色关联理论可以很好地处理这种情况下的数据选择。在这种情况下,利用建立灰色关联模型,通过对几种木质素载体进行优选实验,并经过多次分析得出它们的相关系数,然后利用所得到的模型进行灰色关联及聚类分析,可以得到在使用白腐菌降解TNT废水生化反应中木质素载体最优分类,结果表明:所编运算程序可行,数据重现性好,此技术可以应用推广到不同的地区。