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仿酶生物处理杨木心材Bio-APMP制浆废水及回用
1
作者 周俊怡 谢益民 +4 位作者 张功侠 牛虎军 赵云博 周安乡 薛超 《中国造纸学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期114-122,共9页
杨木心材碱性过氧化氢机械浆(APMP)的制浆废水不仅产生水量大,且化学需氧量(COD)较高,处理难度较大;通过白腐菌Trametes sp.48424预处理杨木心材,经碱性过氧化氢制浆得到生物处理APMP (Bio-APMP),可以有效降低制浆废水中的污染物含量,... 杨木心材碱性过氧化氢机械浆(APMP)的制浆废水不仅产生水量大,且化学需氧量(COD)较高,处理难度较大;通过白腐菌Trametes sp.48424预处理杨木心材,经碱性过氧化氢制浆得到生物处理APMP (Bio-APMP),可以有效降低制浆废水中的污染物含量,提高纸浆质量。本研究首先用内循环(IC)厌氧反应器对杨木心材Bio-APMP制浆废水进行厌氧生物处理,再利用仿酶-混凝与曝气生物滤池(BAF)相结合的组合工艺进行深度处理,探究厌氧和BAF处理的最佳工艺条件,以及仿酶络合物和絮凝剂的最佳用量。同时,研究了处理后制浆废水回用对Bio-APMP制浆性能的影响。研究结果表明,采用白腐菌生物预处理技术,Bio-APMP制浆废水的COD和木质素含量均低于传统APMP,制浆废水中的COD_(Cr)降低了15.3%。在最佳厌氧生物处理条件下,COD_(Cr)去除率为89.5%。此外,工艺优化后BAF的COD_(Cr)最高去除率为81.9%。Fe-EDTA仿酶络合物用量为15 mg/L时,仿酶-混凝法处理制浆废水效果最好,此时COD_(Cr)去除率为67.7%。利用厌氧+BAF+仿酶-混凝结合的方法深度处理Bio-APMP制浆废水,制浆废水的COD_(Cr)从11952 mg/L降至80.4 mg/L;将深度处理后的废水回用于Bio-APMP制浆过程,纸浆质量有所下降,纸张物理强度有所降低。 展开更多
关键词 Bio-APMP 厌氧废水处理 曝气生物滤池 仿酶处理 废水回用
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^(13)C-^(2)H双同位素示踪法研究硫酸盐浆中残余木质素的仿酶降解
2
作者 张功侠 路德胜 +2 位作者 陈旭东 岳园园 谢益民 《中国造纸学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期10-18,共9页
本研究合成了松伯醇葡萄糖苷-[α-^(13)C],将其与碳水化合物前驱物D-葡萄糖-[6-^(2)H_(2)]及苯丙氨酸解氨酶(Phenylalanine Ammonialyas,PAL)的抑制剂羧甲氧基胺半盐酸盐(AOA)投入到处于生长状态的银杏枝条中,得到^(13)C和^(2)H双同位... 本研究合成了松伯醇葡萄糖苷-[α-^(13)C],将其与碳水化合物前驱物D-葡萄糖-[6-^(2)H_(2)]及苯丙氨酸解氨酶(Phenylalanine Ammonialyas,PAL)的抑制剂羧甲氧基胺半盐酸盐(AOA)投入到处于生长状态的银杏枝条中,得到^(13)C和^(2)H双同位素标记的银杏木粉。对银杏木粉进行硫酸盐法蒸煮,所得浆料通过酶水解法分离及纯化后得到^(13)C和^(2)H双同位素标记的纤维素酶解木质素(CEL),用GIF-sur-Yvette型(GIF型)以及水杨醛(salicylaldehyde)、乙二胺(ethylenediamine)与铜离子形成的络合物(Cu(Salen))仿酶处理CEL,以进一步除去其中的木质素和木质素-碳水化合物复合体(LCC)。利用核磁共振技术(^(13)C NMR和1H NMR)对仿酶处理后的残余物进行分析,结果表明经GIF型仿酶处理后的残余物中木质素结构单元间主要以β-5、β-O-4、β-1结构连接,少量木质素与纤维素之间以缩醛键和苯甲醚键(约6.7%)连接。Cu(Salen)型仿酶处理后的残余木质素结构单元间主要以β-O-4、β-1结构连接,仿酶处理后的CEL存在少量纤维素,但是没有发现木质素与纤维素之间的苯甲醚键和缩醛键的连接键信号。1H NMR差示谱图只显示出部分未取代的纤维素多糖信号,未发现木质素与多糖的连接键信号,这表明Cu(Salen)型仿酶对LCC具有较强的降解能力。 展开更多
关键词 硫酸盐法蒸煮 残余木质素 双同位素示踪 仿酶降解 银杏
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白腐菌预处理对杨木心材双螺杆APMP制浆特性的研究
3
作者 张功侠 谢益民 罗文琪 《中国造纸学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第S01期13-19,共7页
对杨木心材进行了白腐菌预处理双螺杆APMP制浆的研究,探讨了杨木心材经白腐菌预处理前后双螺杆APMP浆料纤维形态和物理性能。结果表明,杨木心材在经白腐菌预处理后,木片中的Klason木质素和酸溶木质素的含量均减少。通过用双螺杆挤碾处... 对杨木心材进行了白腐菌预处理双螺杆APMP制浆的研究,探讨了杨木心材经白腐菌预处理前后双螺杆APMP浆料纤维形态和物理性能。结果表明,杨木心材在经白腐菌预处理后,木片中的Klason木质素和酸溶木质素的含量均减少。通过用双螺杆挤碾处理后进行APMP法制浆,所得浆料的纤维平均长度显著提高,细小纤维含量下降,扭结指数有所增大。成纸的紧度、环压指数、耐破指数、抗张指数、撕裂指数分别提高了15.6%、5.8%、15.8%、37.3%以及8.4%。研究结果进一步表明,白腐菌预处理杨木心材双螺杆APMP浆经两段H2O2漂白后,浆料白度达74.4%,但与未用白腐菌处理时的浆料白度(76.9%)相比,白度有小幅下降。经过白腐菌预处理之后,杨木心材双螺杆APMP浆的纤维长度整体提高,说明白腐菌预处理后的纤维形态更利于提高成纸的强度性能。 展开更多
关键词 杨木心材 双螺杆APMP 白腐菌预处理 漂白 纤维形态
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纳米粒子的制备及其在打印印刷领域的应用 被引量：1
4
作者 张功侠 《云南化工》 CAS 2018年第8期233-234,共2页
纳米粒子制备技术发展较为迅速,在较大程度上影响着传统行业的生产模式。通过介绍纳米粒子的制备和在打印印刷领域的应用,为我国纳米粒子在打印印刷领域中的更好发展提出几点观点,仅供参考。
关键词 纳米粒子制备 打印印刷 应用
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杨木心材白腐菌预处理及生物化机浆制浆性能研究 被引量：1
5
作者 罗文琪 谢益民 张功侠 《林产化学与工业》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期91-98,共8页
利用白腐菌Trametes sp.48424预处理杨木心材,然后进行生物化学机械法制浆,测定了白腐菌预处理杨木心材木片时的漆酶酶活,并分析了预处理前后杨木心材的化学组分的变化。利用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、核磁共振碳谱(^(13)C NMR)... 利用白腐菌Trametes sp.48424预处理杨木心材,然后进行生物化学机械法制浆,测定了白腐菌预处理杨木心材木片时的漆酶酶活,并分析了预处理前后杨木心材的化学组分的变化。利用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、核磁共振碳谱(^(13)C NMR)等深入研究了白腐菌对杨木心材的降解机理,同时利用化学机械法制浆,探讨浆料纤维形态和成纸性能变化。研究结果表明:白腐菌能很好地在杨木心材木片上进行固态发酵,并在预处理第8天时漆酶酶活达到最大值1.3 IU/mL。在预处理阶段,白腐菌会使木片表面出现孔洞和凹槽,并且对Klason木质素的降解速率高于对综纤维素的降解速率。白腐菌预处理对磨木木质素(MWL)中的β-O-4结构的侧链(δ60.6和72.7)的降解较为明显,而对芳香环的影响较小,反映了白腐菌对木质素的降解主要发生在木质素侧链。与对照组相比,杨木心材木片经过白腐菌预处理后,纸浆的纤维长度、扭结指数增加,细小纤维含量减少,成纸强度显著提高。 展开更多
关键词 白腐菌 杨木心材 磨木木质素 纸张强度
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