生物降解农用地膜发展现状及其环境影响和经济效益的综述 被引量：7

1

作者 艾福轲 雍宬 +8 位作者 张洋 范小妮 张浩睿 焦映钢 李亚猛 张全国 黄红英 李连豪 张志萍 《江苏农业科学》 北大核心 2023年第1期8-15,共8页

生物降解农用地膜通过微生物直接降解而减少塑料废弃物,是替代传统塑料农用地膜的合理材料。如何从环境影响和经济效益双重因素考虑,提高生物降解农用地膜的应用性能和推广力度是亟待解决的问题。本文在介绍生物降解农用地膜分类的基础... 生物降解农用地膜通过微生物直接降解而减少塑料废弃物,是替代传统塑料农用地膜的合理材料。如何从环境影响和经济效益双重因素考虑,提高生物降解农用地膜的应用性能和推广力度是亟待解决的问题。本文在介绍生物降解农用地膜分类的基础上,根据国际上近几年生物降解农用地膜的发展现状及趋势,系统介绍了生物降解农用地膜的各个种类,包括活体植物覆盖农用地膜、农业废弃物地膜、糖基及其衍生物农用地膜、多肽类农用地膜、纸基农用地膜、液态农用地膜,总结了不同材料生物降解农用地膜在环境影响、降解性能、经济效益等方面的差异性。生物降解农用地膜的降解性能与其材料的关联性较强,多数生物降解农用地膜的增产效果明显,但相较于塑料地膜没有成本优势。最后阐述了生物降解农用地膜所面临的挑战,并展望其未来的发展趋势,生物降解农用地膜的发展需要从科研、企业、用户、政策等多方面推进,作为传统塑料地膜的替代品,其研发与应用影响深远,对环境保护及经济发展有着不可小觑的作用。 展开更多

关键词 地膜 材料 生物降解 环境 经济效益 挑战

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秸秆木醋液的制备及应用研究进展 被引量：14

2

作者 赵淑蘅 李卓洁 +2 位作者 刘晓锋 胡建军 丁严博 《河南农业科学》 北大核心 2022年第1期1-10,共10页

木醋液作为生物质热解制炭过程中的高价值酸性副产物,富含酸、醇、酚、醛、酯、醚等多种有机化合物以及少量金属元素,具有极高的应用价值。在木醋液的原料中,秸秆木质素含量较低、品质略差,因而秸秆木醋液的发展与应用较为缓慢。但秸秆... 木醋液作为生物质热解制炭过程中的高价值酸性副产物,富含酸、醇、酚、醛、酯、醚等多种有机化合物以及少量金属元素,具有极高的应用价值。在木醋液的原料中,秸秆木质素含量较低、品质略差,因而秸秆木醋液的发展与应用较为缓慢。但秸秆木醋液的研究对农业废弃物的利用具有重要意义,有广阔的发展前景。主要介绍了秸秆木醋液的粗制及精制工艺,概述了其组成及理化性质,并综述其在农业、医药卫生及其他领域的研究及应用进展,为秸秆木醋液的进一步发展及高效利用提供参考。 展开更多

关键词 秸秆木醋液 组成 精制 理化性质 应用进展

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秸秆类生物质厌氧发酵补氢强化技术研究进展 被引量：6

3

作者 张全国 焦有宙 +5 位作者 刘虹 李敖 张志萍 贺超 张真豪 隋琼 《河南农业大学学报》 CAS CSCD 2021年第3期397-403,共7页

针对秸秆类生物质厌氧发酵过程中适当补充氢气能够有效提高沼气产量和质量的补氢强化新技术,介绍了国内外补氢强化技术的研究现状,分析了外源补充氢气的含量、流量以及反应温度、微量元素等与厌氧发酵产气速率、甲烷含量等因素之间的相... 针对秸秆类生物质厌氧发酵过程中适当补充氢气能够有效提高沼气产量和质量的补氢强化新技术,介绍了国内外补氢强化技术的研究现状,分析了外源补充氢气的含量、流量以及反应温度、微量元素等与厌氧发酵产气速率、甲烷含量等因素之间的相关关系及其影响规律,明确了秸秆类生物质厌氧发酵过程中由于外源氢气的补入提高了沼气产量、产气速率和甲烷含量,并指出了补氢强化技术未来的重点研究方向。 展开更多

关键词 秸秆 生物质 厌氧发酵 补氢 强化技术

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负载二氧化钛陶瓷材料对玉米秸秆光合生物制氢的影响 被引量：1

4

作者 王健 张全国 +3 位作者 刘虹 王锴鑫 郭思懿 路朝阳 《河南农业大学学报》 CAS CSCD 2023年第1期118-124,135,共8页

【目的】探究陶瓷材料作为二氧化钛(TiO_(2))载体在玉米秸秆光合生物制氢中的作用。【方法】将3种陶瓷材料(氧化铝、氧化锆和碳化硅)负载TiO_(2),以累计产氢量、pH值和还原糖质量浓度为考察指标,考察负载TiO_(2)陶瓷材料对玉米秸秆光合... 【目的】探究陶瓷材料作为二氧化钛(TiO_(2))载体在玉米秸秆光合生物制氢中的作用。【方法】将3种陶瓷材料(氧化铝、氧化锆和碳化硅)负载TiO_(2),以累计产氢量、pH值和还原糖质量浓度为考察指标,考察负载TiO_(2)陶瓷材料对玉米秸秆光合生物制氢的影响及重复使用效果。【结果】添加负载TiO_(2)陶瓷材料可以提高玉米秸秆光合生物制氢累计产氢量,其中负载TiO_(2)氧化铝陶瓷材料效果最好,累计产氢量相较空白对照组提高了25.7%,最大产氢速率为12.08 mL·h^(-1);添加负载TiO_(2)陶瓷材料对光合生物制氢pH值和还原糖质量浓度的影响较小,仅在12~48 h内导致还原糖质量浓度明显降低。在重复使用试验中,负载TiO_(2)氧化锆陶瓷材料在第二次和第三次使用中效果更好,累计产氢量相较空白对照组提高了24.7%和28.0%,可以有效提高TiO_(2)的重复利用率。利用扫描电子显微镜观察使用后的陶瓷材料,发现TiO_(2)的负载有利于光合细菌的固定。【结论】添加负载TiO_(2)陶瓷材料可以有效提高TiO_(2)在玉米秸秆光合生物制氢工艺中的催化效果和重复利用率。 展开更多

关键词 TiO_(2) 陶瓷材料 玉米秸秆 光合生物制氢 催化

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大叶黄杨废弃物光合生物制氢工艺参数优化研究

5

作者 岳田 张全国 +4 位作者 蒋丹萍 夏晨曦 张志萍 李亚猛 朱胜楠 《热科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期555-562,共8页

以产氢量为主要考察指标,通过响应面Box-Behnken模型优化大叶黄杨废弃物光合生物制氢的工艺参数,对其主要影响因素之间的关系进行研究。结果表明:温度对大叶黄杨废弃物光合生物制氢工艺的影响最大;光照强度与初始pH值、温度等的交互作... 以产氢量为主要考察指标,通过响应面Box-Behnken模型优化大叶黄杨废弃物光合生物制氢的工艺参数,对其主要影响因素之间的关系进行研究。结果表明:温度对大叶黄杨废弃物光合生物制氢工艺的影响最大;光照强度与初始pH值、温度等的交互作用均对产氢量的影响比较显著;最佳产氢工艺条件为温度28.78℃、初始pH值7.00、光照强度3067.0 lx,此时拟合产氢量为71.81 mL/g,实际产氢量为70.15 mL/g;拟合值和实际值的相对误差为2.31%,表明该数值模型具有较好的拟合性。 展开更多

关键词 生物制氢 光发酵 工艺优化 响应面法 大叶黄杨

原文传递

光催化纳米颗粒对光合细菌HAU-M1产氢的影响

6

作者 韩铭 张全国 +1 位作者 周楠 张志萍 《河南农业大学学报》 CAS CSCD 2023年第2期316-323,共8页

【目的】探究光催化纳米颗粒对玉米秸秆光合生物制氢工艺的影响机制,提高光合生物制氢产氢效率并增加氢气产量。【方法】分别将二氧化钛纳米颗粒(titanium dioxide nanoparticles,TiO_(2) NPs)和氧化锌纳米颗粒(zinc oxide nanoparticle... 【目的】探究光催化纳米颗粒对玉米秸秆光合生物制氢工艺的影响机制,提高光合生物制氢产氢效率并增加氢气产量。【方法】分别将二氧化钛纳米颗粒(titanium dioxide nanoparticles,TiO_(2) NPs)和氧化锌纳米颗粒(zinc oxide nanoparticles,ZnO NPs)作为光催化剂添加在光合细菌HAU-M1的产氢体系中,以累计氢气产量、氢气含量及pH值为试验指标,研究光催化纳米颗粒对光合细菌HAU-M1产氢工艺的影响规律。【结果】TiO_(2) NPs在质量浓度为500 mg·L^(-1)时,可获得最大的累计氢气产量为673 mL,比对照组增长7.4%。可缩短产氢周期24 h,在120 h就可结束产氢。ZnO NPs质量浓度为100、200、300、400、500 mg·L^(-1)时累计氢气产量分别514、533、480、407、368 mL,与对照组(0 mg·L^(-1))累计氢气产量563 mL相比降低了8.7%、5.3%、14.7%、27.7%、34.6%。同时,ZnO NPs质量浓度为100、200、300、400、500 mg·L^(-1)时氢气含量分别为52.3%、50.5%、48.8%、51.0%、42.3%,除质量浓度为500 mg·L^(-1)外,与对照组(0 mg·L^(-1))氢气含量48.7%相比有所提升。TiO_(2) NPs对光合细菌产氢工艺参数pH值影响微弱,ZnO NPs可显著提高光合细菌产氢工艺参数的pH值。【结论】TiO_(2) NPs可以提高光合细菌产氢效率,增加氢气产量,而ZnO NPs对光合细菌产氢过程具有一定的抑制作用。 展开更多

关键词 TiO_(2) ZNO 纳米颗粒 光催化 生物制氢

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低共熔溶剂应用于木质纤维素预处理的研究进展

7

作者 赵淑蘅 李卓洁 +2 位作者 胡建军 姚森 王伟 《林产化学与工业》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期130-138,共9页

低共熔溶剂(DES)是一种新型的绿色溶剂,具有制备简单、价格低廉、无毒、可生物降解、可循环使用的特点,在木质纤维素预处理应用方面前景广阔。本文首先概述了低共熔溶剂的组成、分类、制备方法及其物理性质等,随后对DES在生物质预处理... 低共熔溶剂(DES)是一种新型的绿色溶剂,具有制备简单、价格低廉、无毒、可生物降解、可循环使用的特点,在木质纤维素预处理应用方面前景广阔。本文首先概述了低共熔溶剂的组成、分类、制备方法及其物理性质等,随后对DES在生物质预处理领域中的研究应用进行归纳,综述了DES预处理分离木质纤维素的机理性研究,重点介绍了DES选择性分离木质纤维素的应用进展,以期为DES在预处理木质纤维素类生物质的规模化应用提供理论参考。 展开更多

关键词 低共熔溶剂 木质纤维素 预处理 选择性分离

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光合-厌氧混合菌群生物共发酵产氢动力学研究 被引量：2

8

作者 杜金宇 任学勇 +3 位作者 青春耀 荆艳艳 李林泽 王毅 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期294-299,共6页

以光合、厌氧细菌混合菌群为对象,研究了混合菌群共发酵产氢过程中产氢动力学特性,建立了混合菌群生物共发酵产氢过程中关于菌体质量浓度、底物利用及产氢量的动力学模型。将光照因素引入混合菌群产氢动力学模型中,采用同伦摄动法(HPM)... 以光合、厌氧细菌混合菌群为对象,研究了混合菌群共发酵产氢过程中产氢动力学特性,建立了混合菌群生物共发酵产氢过程中关于菌体质量浓度、底物利用及产氢量的动力学模型。将光照因素引入混合菌群产氢动力学模型中,采用同伦摄动法(HPM)对非线性动力学模型进行求解,得到了混合菌群共发酵产氢过程中菌体质量浓度、底物利用及产氢量的动力学模型。通过与实验数据对比,模型与实验数据基本一致,能够很好地反映出共发酵产氢过程中产氢参数的变化趋势。对建立的3个动力学模型的动力学参数的相互关系及其敏感性进行了分析,研究发现动力学参数中最大比生长速率对模型结果的影响最大,最大比生长速率对菌体质量浓度影响的变化量达到79%,对底物质量浓度影响的变化量达到118%,对产氢量影响的变化量达到98. 4%。 展开更多

关键词 生物制氢 混合菌群 共发酵 动力学模型 同伦摄动 敏感性分析

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蒸汽爆破对牛骨理化特性的影响 被引量：1

9

作者 张舒晴 刘圣勇 马鹏 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第19期140-145,共6页

目的:为探究蒸汽爆破对牛骨理化特性的影响,并为牛骨加工提供新的处理方式。方法:以牛骨为原料,采用蒸汽爆破技术制备骨液,使用物质结构分析仪、傅里叶变换红外光谱仪、凯氏定氮仪等对样品进行分析,研究其粒度、硬度、蛋白质含量、钙和... 目的:为探究蒸汽爆破对牛骨理化特性的影响,并为牛骨加工提供新的处理方式。方法:以牛骨为原料,采用蒸汽爆破技术制备骨液,使用物质结构分析仪、傅里叶变换红外光谱仪、凯氏定氮仪等对样品进行分析,研究其粒度、硬度、蛋白质含量、钙和磷含量及成分结构的变化。将压强和时间作为蒸汽爆破处理的参数,分别选取5个水平,配对成25组实验。结果:蒸汽爆破后固态牛骨的占比随着压强的增大及时间的延长而减少;牛骨液中蛋白质及钙含量显著增大(P<0.05)。特别是高压及长时间蒸汽爆破能够加速牛骨中无机物及蛋白质的流失、弱化骨骼强度、使骨碎片化、增强钙离子的释放率。通过对比傅里叶变换红外光谱图发现,牛骨经蒸汽爆破后,其图谱随着压强的增大和时间的延长逐渐接近羟基磷灰石的图谱,并且C—H键强度的减小证实蒸汽爆破可以有效地减少牛骨中的有机成分。结论:蒸汽爆破技术可作为制备牛骨深加工产品及羟基磷灰石的一种前期处理手段,实现牛骨的高效利用。 展开更多

关键词 牛骨 理化特性 蒸汽爆破 羟基磷灰石

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光照波长对HAU-M1光合菌群产氢影响的研究 被引量：1

10

作者 张凯 王毅 +1 位作者 路朝阳 张全国 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期10-15,共6页

以菌体干重、比产氢速率、pH值和葡萄糖浓度等为主要实验指标,研究不同波长光源对HAU-M1光合菌群生长及光发酵产氢的影响,并用产氢动力学对光合菌群产氢进行分析。结果表明:相同光照强度下,相对于连续全光谱,492~622 nm波长光照能促进... 以菌体干重、比产氢速率、pH值和葡萄糖浓度等为主要实验指标,研究不同波长光源对HAU-M1光合菌群生长及光发酵产氢的影响,并用产氢动力学对光合菌群产氢进行分析。结果表明:相同光照强度下,相对于连续全光谱,492~622 nm波长光照能促进光合菌群生长及产氢;492~577 nm波长下菌群生长及产氢效果最佳,菌体干重达到0.72 g/L,比产氢速率达到11.16 mL/(g DCW·h),相比对照组提高25%。 展开更多

关键词 光合细菌 生物制氢 光源 波长

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维生素B_(4)对秸秆类生物质光发酵产氢的影响

11

作者 周楠 荆艳艳 +2 位作者 夏晨曦 韩铭 张全国 《热科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期495-501,共7页

以玉米秸秆类生物质为产氢原料,研究维生素B_(4)对HAU-M1光合细菌生长和产氢过程的影响规律。结果表明:当维生素B_(4)质量浓度为75 mg/L时,光合细菌生长情况最好,细菌干重最大值为0.934 g/L;维生素B_(4)质量浓度为100 mg/L时,氢气累积... 以玉米秸秆类生物质为产氢原料,研究维生素B_(4)对HAU-M1光合细菌生长和产氢过程的影响规律。结果表明:当维生素B_(4)质量浓度为75 mg/L时,光合细菌生长情况最好,细菌干重最大值为0.934 g/L;维生素B_(4)质量浓度为100 mg/L时,氢气累积产量达178 mL,比对照组显著提高了43.8%,对光合细菌产氢的促进效果最好;添加维生素B_(4)对HAU-M1光合细菌发酵产氢过程的pH值影响显著,可减弱发酵液酸化,有利于光合细菌发酵产氢。可知,维生素B_(4)对HAU-M1光合细菌生长及秸秆类生物质光合产氢具有明显的促进作用,可为进一步研究开发秸秆类生物质光合细菌发酵产氢工艺技术提供科学参考。 展开更多

关键词 维生素B_(4) 秸秆类生物质 光合细菌 生物制氢

原文传递

动物油脂热压联合提取装置设计与试验

12

作者 王亚伟 刘亮 +8 位作者 常超 贺超 李刚 刘新新 徐桂转 李鹏飞 卢南 冯敬礼 焦有宙 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期58-66,共9页

提高病死畜禽胴体中的油脂提取率是实现病死畜禽进一步资源化的关键,为此该研究设计了一种动物油脂热压联合提取装置。首先基于静力学和热传递分析,结合动物油料特性,对关键部件压力机构和油脂提取机构进行了设计,并对加热、加压和可编... 提高病死畜禽胴体中的油脂提取率是实现病死畜禽进一步资源化的关键,为此该研究设计了一种动物油脂热压联合提取装置。首先基于静力学和热传递分析,结合动物油料特性,对关键部件压力机构和油脂提取机构进行了设计,并对加热、加压和可编程控制系统分别进行了关键参数设计和设备选型,最后选取板油进行了装置性能试验,并对提取的油脂进行了黏度测试。结果表明:在70~150℃范围内,单独温度和热压联合两种油脂提取方法的最佳温度均为130℃,在此温度下油脂提取率最高分别可达到59.15%和81.35%。相同温度下,热压联合油脂提取率较单独温度作用最高可提升31.21个百分点。减小油料规格对单独温度作用可明显提高油脂提取率,而对热压联合油脂提取率无明显影响。在高于130℃试验温度下进行热压联合油脂提取,能够达到油脂完全提取效果,所提取油脂在70~150℃温度范围内测得黏度为0.004~0.091 Pa·s,符合工业用润滑油黏度标准。 展开更多

关键词 设计 试验 油脂提取 热压联合 工艺参数 黏度

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水热碱改性枣木炭及其吸附性能研究 被引量：1

13

作者 尹太琨 赵淑蘅 +2 位作者 党钾涛 李刚 胡建军 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期2427-2431,共5页

为处理净化印染废水,以枣木炭为原材料,利用KOH溶液在水热反应釜中对其进行改性处理,并考察其物理特性及吸附性能变化。结果表明,枣木炭经水热碱改性处理后,BET比表面积和孔数量都有所增加,其对亚甲基蓝吸附量也明显提高。改性处理效果... 为处理净化印染废水,以枣木炭为原材料,利用KOH溶液在水热反应釜中对其进行改性处理,并考察其物理特性及吸附性能变化。结果表明,枣木炭经水热碱改性处理后,BET比表面积和孔数量都有所增加,其对亚甲基蓝吸附量也明显提高。改性处理效果最好的枣木炭在10 min内亚甲基蓝吸附量可达70.491 mg/g,较未改性前提升了239.5%。此外对吸附过程进行动力学分析发现,改性枣木炭吸附亚甲基蓝以化学吸附为主。研究结果可为生物炭在工业废水处理中的应用提供参考。 展开更多

关键词 枣木炭 碱改性 吸附亚甲基蓝 吸附动力学

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