关键词： 竹木质素   理化性能   热化学特性   生物质碳点   低温预处理  

摘要： 木质素是仅次于纤维素的第二大天然可再生的有机高分子聚合物,是一种富含sp杂化的具有三维网络结构的无定形的复杂芳香族生物基大分子。竹浆造纸黑液中含有大量的木质素资源,解析其物理化学性能对提升其附加值意义重大。因此,本研究首先采用酸沉淀法从竹浆造纸厂的黑液中分离出木质素,通过洗涤降低了竹木质素中灰分、纤维素和半纤维素等杂质的含量,进而解译其化学结构与物理化学性能;其次,利用水热法合成竹木质素基碳点,通过控制水热反应时间、水热反应温度和料液比优化其结构与性能;最后,通过低温预处理技术改性竹木质素,探索预处理温度对竹木质素基碳点的荧光性质的影响。主要研究结论如下:(1)水洗过程降低了粗木质素中灰分、纤维素和半纤维素等杂质的含量,其纯度从82.88%显著提高到96.55%。竹木质素是典型的GSH型木质素,单元间主要以β-O-4键的方式连接,其分子量较小(数均分子量为905-967 g/mol)。竹材木质素中含有大量的对香豆酸。(2)竹木质素的热解过程可分为脱水干燥、主要热解和残余物缓慢分解等三个阶段。竹木质素热解产物主要包括HO、CO、CO和CH等小分子气体以及芳香族类、酸类、酮类、醛类、醇类、烷烃、酚类和醚类等轻质焦油组分。CO是竹木质素热解的主要产物,其释放温度主要集中在400-800℃。竹木质素的燃烧过程分为四个阶段,主要燃烧阶段为IV阶段,失重率约为41-65%。洗涤过程改变了竹木质素灰的化学成分、热化学行为和灰分的熔融性能。(3)pH值和溶剂种类的改变影响了竹木质素在溶液中的聚集行为,进而改变其荧光特性。竹木质素基碳点合成的优化工艺为10 g/L的料液比、10 h的反应时间和200℃的反应温度。该条件下合成的竹木质素基碳点具有明显的晶格条纹,其平均粒径为3.11 nm,晶格间距为0.24 nm,对应着石墨烯的100晶面。在合成过程中,竹木质素的三维网状结构被破坏,结构单元间通过新的化学键相互连接成具有共轭平面的大分子,共轭区域面积增大,石墨化程度提高。(4)竹木质素样品在低温预处理过程中发生降解反应。当温度上升至275℃时,单体间所有的连接键均断裂;当温度从275℃升高至300℃,大部分的G型木质素和酯化的对香豆酸的结构被破坏;当温度升高至325℃时,酯化的对香豆酸信号完全消失,剩下少量的S和G型木质素单元;当温度升高至350℃时,S和G型木质素单元被完全热解。低温预处理增大了竹木质素样品sp杂化区域的面积,进而增强了类石墨碳的衍射强度。

关键词： 鱼腥草   液氮低温前处理   顶空固相微萃取  

摘要： 以贵州鱼腥草为实验材料，利用顶空固相微萃取联动气质色谱分析技术（HS-SPME-GC-MS），分析对比鱼腥草在常温和液氮低温预处理下挥发性香气成分的变化。结果表示，鱼腥草在常温和液氮低温预处理后，分别检得22种和29种挥发性香气成分，拥有19种相同的香气成分，共同拥有烯烃、酯类、醛类等6大类别，其中烯烃类和酯类占比含量较高。液氮低温对烯烃类提取物质提取效果更好。香气分析鱼腥草香气主要为以乙酸龙脑酯、乙酸松油酯为代表的木香和以柠烯、蒎烯为代表的新鲜辛木香为主构成的主体香气特征，佐以甲基正壬酮的特征蜡香和柑橘果香所构成的香气特征。

关键词： 中低温煤焦油   针状焦   预处理   溶剂萃取   催化加氢  

摘要： 针状焦因具有热膨胀系数低、导电率高以及易石墨化等优点,主要应用于高功率及超高功率石墨电极生产、特种炭素制品等领域。通过对原料进行4种不同方法的预处理,采用元素分析、族组成对不同预处理方法所得精制沥青进行表征,使用SEM、XRD、偏光对不同精制沥青所制备的针状焦进行表征,并选择出较好的原料预处理方法。结果表明,原料先在剂油比1.6∶1,芳烷比1.2∶1下溶剂萃取,得到的萃取油再在360℃,9 MPa下进行催化加氢预处理,所得精制沥青制备的针状焦纤维取向性及有序性较好、片层堆积更为紧密,并且电阻率为580μΩ·m、真密度为2.138 g·cm-3。

关键词： 水稻秸秆   低温冰冻   预处理   厌氧发酵  

摘要： 以水稻秸秆为厌氧发酵原料,在中温(37℃)湿式批次发酵条件下,考察了低温冰冻预处理在不同温度(-5,-18,-40,-60℃)和不同时间(12,24,36 h)下对水稻秸秆厌氧发酵产气性能影响。实验结果表明:低温冰冻预处理均显著增加了秸秆溶出物COD含量,其中D3处理与对照相比增加了7.65倍。低温冰冻预处理显著降低了木质素含量,降低幅度为16.36%~59.88%。在预处理冰冻温度为-5,-18,-40℃下,水稻秸秆厌氧发酵TS产气率和甲烷含量随着预处理时间增加而提高。其中,-60℃,24 h处理的厌氧发酵TS产气率与-60℃,36 h处理的甲烷含量最高,相较于对照组分别提高了96.46%和209.30%。

关键词： 百子莲   体胚发生   低温预处理   内源激素   糖代谢   氧化胁迫  

摘要： 为研究低温预处理对百子莲体胚诱导的影响,并初步揭示其生理调节机制,通过4℃低温预处理0、2、4、6 d,优化百子莲体胚诱导体系,并利用酶联免疫吸附法(ELISA)测定了体胚诱导期激素代谢、糖代谢以及氧化胁迫相关生理指标。结果表明,与未低温处理(对照)相比,4℃预处理2 d可使体胚数量显著增加63.81%(P<0.05),处理4、6 d分别降低17.43%、75.78%。低温预处理显著调节体胚诱导期生理代谢,对内源IAA、GA含量和体胚诱导数量具有相似的调节规律,均在2 d的处理中达到较高水平,而细胞分裂素(CTK)含量随低温预处理时间逐渐降低,且具有梯度效应,IAA、CTK含量与体胚数量的相关系数分别为0.880、0.705。4℃处理2 d,体胚诱导材料中的总糖、淀粉、麦芽糖含量分别显著增加31.44%、51.91%、36.50%(P<0.05),其中淀粉、麦芽糖含量与体胚诱导数量的相关系数分别为0.786、0.742。低温预处理可使活性氧(ROS)活性降低,过氧化氢酶(CAT)活性整体升高,4℃处理2 d,体胚诱导材料内H2O2含量、过氧化物酶(POD)活性比对照分别显著降低25.35%、18.41%(P<0.05),与体胚数量的相关系数分别为-0.886、-0.993。低温预处理模式下,内源IAA、GA、总糖、淀粉、麦芽糖含量积累利于百子莲体胚诱导,而H2O2含量、POD活性增强对体胚诱导不利。

关键词： 高粱秸秆   低温冻融   氨水   预处理   酶解  

摘要： 【目的】降低预处理成本、提高秸秆预处理后的酶解效果,模拟自然界低温环境并结合氨水对高粱秸秆进行预处理。【方法】通过单因素试验分别探究氨水低温冻融预处理中浸泡液的液固质量比、冷冻温度、冷冻时长、氨水质量分数对高粱秸秆酶解的影响,采用正交试验对预处理条件进行优化,对预处理前后高粱秸秆的成分采用范式法测定,物理化学结构用红外光谱和X射线衍射分析。【结果】单因素试验中,浸泡液的液固质量比、冷冻温度、冷冻时长和氨水质量分数在不同水平下均显著提高了高粱秸秆酶解还原糖的产量(P<0.05)。正交试验最优预处理条件为浸泡液的液固质量比12,冷冻时长12 h,冷冻温度-10℃,氨水质量分数8%。相较于未进行预处理的秸秆,氨水低温冻融处理的秸秆半纤维素含量下降42.42%;木质素含量下降50.76%;秸秆的还原糖产量为302.87 mg·g^-1,较未预处理组提高了80.34%;纤维素结晶度提高了57.02%。【结论】氨水低温冻融预处理能有效破坏高粱秸秆木质纤维素间原有的连接结构,溶解半纤维素,木质素的单体和聚合结构被破坏,提高了高粱秸秆的酶解还原糖得率以及纤维素结晶度。

关键词： 脉冲电场预处理   顶空固相微萃取   气相色谱–质谱联用   花生油   挥发性风味物质  

摘要： 采用顶空固相微萃取(HS-SPME)和气相色谱–质谱联用(GC-MS)技术检测不同预处理低温压榨花生油中挥发性风味物质,探讨不同预处理低温压榨花生油中醛类、酮类、吡嗪类等挥发性风味物质的种类和相对含量。结果表明:被检测的花生油样品中共鉴定出97种挥发性风味物质,不同预处理方式制得的低温压榨花生油其挥发性风味物质差异很大。脉冲电场预处理低温压榨花生油主要呈味物质为3-羟基-2-丁酮;微波预处理低温压榨花生油挥发性风味物质以吡嗪类和吡咯类物质居多;超声波预处理低温压榨花生油挥发性风味物质主要是酸类。预处理方式对低温压榨花生油挥发性风味物质的影响有显著差异,不同预处理方式可以获得不同风味的低温压榨花生油。

关键词： 华山松   幼苗   低温胁迫   油菜素内酯(BR)   生理特性  

摘要： 为揭示外源油菜素内酯(BR)对低温胁迫下华山松幼苗的抗寒机理,以华山松幼苗为材料,研究在低温(4℃)胁迫下,不同浓度:0mg/L(CK)、0.01mg/L(G1)、0.05mg/L(G2)、0.25mg/L(G3)、1.25mg/L(G4)的BR预处理对华山松幼苗生理特性的影响。结果表明:不同浓度的BR均可提高低温胁迫下华山松幼苗叶片的含水量和光合色素含量,提高抗氧化酶活性和渗透调节物质含量,降低丙二醛含量,且0.25mg/L的BR处理效果最佳。研究表明,外源BR能有效地缓解低温胁迫对华山松幼苗的影响,降低活性氧对其幼苗的伤害,减轻膜脂过氧化程度,提高华山松幼苗的抗寒能力。