辐射研究与辐射工艺学报
2023, 41(6): 060401
探究油菜秸秆髓芯、 外壳、 籽荚对水溶液中Pb(Ⅱ)的吸附能力及其吸附机理。 以水溶液中Pb(Ⅱ)最大去除率为评价指标, 采用响应面法Box-Behnken Design实验来分析溶液pH、 Pb(Ⅱ)初始浓度、 粒径大小、 油菜秸秆各部位投加量和时间因素对油菜秸秆吸附Pb(Ⅱ)的影响程度并建立多元回归模型, 优化出最佳吸附条件参数组合; 应用吸附动力学、 等温吸附线模型来拟合油菜秸秆各部位对Pb(Ⅱ)吸附过程, 评价其吸附行为; 用红外光谱对吸附水溶液中Pb(Ⅱ)前后的油菜秸秆髓芯、 外壳、 籽荚进行表征, 探讨其基团变化情况。 结果表明: 水溶液pH与油菜秸秆髓芯、 外壳、 籽荚的投加量两个因素是影响油菜秸秆对水溶液中Pb(Ⅱ)去除的关键因素。 模型回归决定系数分别是R2髓芯=0.9664, R2外壳=0.970 1, R2籽荚=0.964 9, 方程拟合较好, 模型可用。 油菜秸秆髓芯、 外壳、 籽荚对Pb(Ⅱ)的吸附行为符合二阶动力学方程与Langmuir等温线模型, 对水溶液中Pb(Ⅱ)最大吸附量分别为135.14, 78.74和90.09 mg·g-1。 通过比较油菜秸秆髓芯、 外壳、 籽荚吸附水溶液中Pb(Ⅱ)前后红外光谱图发现, 油菜秸秆各部位基团(羟基、 羧基、 酰胺等基团)发生了峰波数位移、 强度降低的变化, 提示这些基团在吸附水溶液Pb(Ⅱ)过程中发挥重要作用。
油菜秸秆 铅 响应面法 生物吸附 Rape straw Lead Response surface methodology Biosorption 光谱学与光谱分析
2017, 37(9): 2849
1 湖南农业大学食品科技学院, 湖南长沙 410128
2 湖南省作物种质创新与资源利用重点实验室, 湖南长沙 410128
3 中国农业科学院蔬菜与花卉研究所, 北京100081
采用DNS法、离子色谱法和气质联用(GC-MS)技术对油菜秸秆蒸汽爆破降解产物进行了分析。结果表明, 经蒸汽爆破处理后的油菜秸秆酶解产糖量有明显的提高, 为未处理样品直接酶解含量的3.4倍, 各种水溶性糖化合物的含量也大大提高, 其中葡萄糖和木糖含量分别为未处理样品直接酶解含量的3.5倍和4.7倍之多。水提液乙酸乙酯萃取物中分别检测到脂肪酸类、芳香类和呋喃类物质40、12和1种。通过扫描电镜观察处理后油菜秸秆的表面形貌结构, 发现处理后的秸秆表面结构松散, 比表面积增大, 酶对纤维素的可及性增加。
油菜秸秆 蒸汽爆破 降解产物 气质联用 rapeseed straw steam explosion degradation products GC-MS
1 湖南农业大学食品科技学院, 湖南 长沙 410006
2 食品科学与生物技术湖南省重点实验室, 湖南 长沙410128
3 湖南省作物种质创新与资源利用重点实验室, 湖南 长沙410128
4 湖南农科院核农学与航天育种研究所, 湖南 长沙 410125
研究了辐照协同氢氧化钠预处理油菜秸秆对酶解产还原糖的影响。利用响应面法对氢氧化钠反应条件进行了优化, 得出最优条件为氢氧化钠浓度为2.38%, 反应温度为100 ℃, 反应时间为0.5 h。这一条件预期还原糖产量为524.93 mg/g, 通过实验验证, 实际还原糖含量(528.51 mg/g)能够很好地与预期相吻合。扫描电镜观察表明, 辐照协同氢氧化钠预处理后秸秆表面积明显增大, 出现很多蜂窝状孔洞结构, 能够有效增大酶解可及表面积, 从而提高酶解效率。
油菜秸秆 γ-射线辐照 氢氧化钠 酶解 还原糖 rapeseed straw γ-irradiation sodium hydroxide enzymatic hydrolysis reducing sugar