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γ射线辐照降解木聚糖的机理研究 被引量：11
1
作者 武小芬 陈亮 +4 位作者 陈静萍 苏小军 齐慧 王克勤 邓明 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期889-898,共10页
为了探讨γ射线辐照降解半纤维素的机理,以木聚糖为模型化合物,经0、200、400、600、800、1 000、1 200 k Gy剂量的辐照后,采用扫描电镜(SEM)、傅里叶拉曼光谱(FT-Raman)、气相色谱质谱联用仪(GC-MS)研究其表观形貌结构、分子结构及降... 为了探讨γ射线辐照降解半纤维素的机理,以木聚糖为模型化合物,经0、200、400、600、800、1 000、1 200 k Gy剂量的辐照后,采用扫描电镜(SEM)、傅里叶拉曼光谱(FT-Raman)、气相色谱质谱联用仪(GC-MS)研究其表观形貌结构、分子结构及降解产物的变化特征。结果表明,γ射线辐照处理后木聚糖表观形貌结构发生破坏,多孔性增加;随着辐照剂量升高,木聚糖3 354 cm^(-1)处拉曼光谱峰强度降低且峰位发生红移,1 122 cm^(-1)和1 093 cm^(-1)处拉曼光谱峰强度逐渐减弱,表明木聚糖分子中的氢键、糖苷键发生破坏;木聚糖降解产物的GC-MS分析表明,辐照处理后木聚糖乙酸乙酯提取液中共检测到18种脂肪酸类化合物、5种糖类化合物和2种呋喃类化合物,其相对含量分别在1 200、800和1 200 k Gy达到最大值(16.59%、1.46%和1.03%)。本研究结果为木聚糖γ射线辐照降解产物全利用提供了支持。 展开更多
关键词 Γ射线辐照 木聚糖 结构 降解产物 降解机理
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辐照协同甲酸分离油茶壳中纤维素、木质素和木糖的工艺研究 被引量：7
2
作者 武小芬 陈亮 +4 位作者 齐慧 张勇 周毅吉 邓明 王克勤 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1975-1982,共8页
为了提高油菜壳木质纤维素分离效率,本试验以油茶壳为原料,研究不同辐照剂量(0、200、400、600、800 kGy)处理后其粉碎能耗、粒度分布和化学组分的变化,同时开展辐照协同甲酸分离油茶壳木质纤维素的工艺研究。结果表明,辐照处理后油茶... 为了提高油菜壳木质纤维素分离效率,本试验以油茶壳为原料,研究不同辐照剂量(0、200、400、600、800 kGy)处理后其粉碎能耗、粒度分布和化学组分的变化,同时开展辐照协同甲酸分离油茶壳木质纤维素的工艺研究。结果表明,辐照处理后油茶壳粉碎能耗降低,粉碎后细颗粒样品所占比例增加,经400 kGy剂量辐照处理的油茶壳粉碎能耗比对照节约43.59%,800 kGy剂量辐照处理的油茶壳粉碎后粒径<0.075 mm的颗粒占比达到41.38%。辐照处理后油茶壳木质纤维素发生降解,水溶性组分、水溶性单糖、聚糖含量均增加。辐照协同甲酸分离油茶壳纤维素、木质素和木糖的最佳工艺为:辐照剂量400 kGy,反应温度100℃,反应时间3 h,在此条件下分离获得的油茶壳纤维素、木质素、木糖的提取率分别为89.94%、47.74%和96.37%,纤维素和木质素纯度分别为45.05%和91.92%。本研究结果对油茶壳木质纤维素全组分的高效分离和应用具有重要意义。 展开更多
关键词 辐照 甲酸 油茶壳 木质纤维素 分离工艺
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钴-60伽马射线辐照对甲酸分离玉米芯成分的影响 被引量：8
3
作者 武小芬 陈亮 +3 位作者 齐慧 邓明 郭栋豪 王克勤 《辐射研究与辐射工艺学报》 CAS CSCD 2018年第1期49-56,共8页
采用^(60)Co γ射线辐照玉米芯至吸收剂量分别为200、400、800 kGy,研究辐照对甲酸分离玉米芯纤维素、木质素和木聚糖的影响,并对甲酸分离获得的纤维素、木质素进行纯度测定和傅里叶红外光谱(FT-IR)分析。实验结果表明,随着吸收剂量升高... 采用^(60)Co γ射线辐照玉米芯至吸收剂量分别为200、400、800 kGy,研究辐照对甲酸分离玉米芯纤维素、木质素和木聚糖的影响,并对甲酸分离获得的纤维素、木质素进行纯度测定和傅里叶红外光谱(FT-IR)分析。实验结果表明,随着吸收剂量升高,玉米芯粉碎能耗降低,纤维素和木聚糖降解程度增大,800 kGy处理后的玉米芯纤维素和木聚糖比对照组(0 kGy)分别下降27.68%和42.19%。随吸收剂量的增加,甲酸分离木质素提取率无显著变化,纤维素提取率降低,木糖提取率升高,200、400、800 kGy处理后木糖提取率比对照组分别升高14.45%、41.10%和58.63%;纤维素和木质素纯度也随吸收剂量升高而增加,200、400、800kGy处理后,纤维素纯度比对照组分别升高5.77%、14.53%和18.51%;木质素纯度比对照组分别升高7.50%、16.11%和18.79%。FT-IR分析表明,随着吸收剂量增加,纤维素结晶指数和木质素中羟基含量均呈下降趋势。结果说明,辐照结合甲酸处理能够有效分离玉米芯三组分,为玉米芯全组分的高效利用提供技术支撑。 展开更多
关键词 辐照处理 纤维素 木质素 木聚糖 甲酸分离工艺
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γ射线、电子束辐照处理对芦苇木质纤维素结构及酶解性能的影响 被引量：2
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作者 陈亮 武小芬 +4 位作者 齐慧 王丹阳 刘安 邓明 王克勤 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期971-980,共10页
为更全面了解射线辐照对木质纤维素的影响,本试验利用扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、高效液相色谱(HPLC)等方法分析了γ射线和电子束辐照前后芦苇木质纤维素结构及酶解性能的变化。结果表明,γ射线和电... 为更全面了解射线辐照对木质纤维素的影响,本试验利用扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、高效液相色谱(HPLC)等方法分析了γ射线和电子束辐照前后芦苇木质纤维素结构及酶解性能的变化。结果表明,γ射线和电子束辐照均能使芦苇木质纤维素发生降解,使部分纤维素、半纤维素降解为水溶性物质,且降解水平与吸收剂量呈正相关关系,当吸收剂量为500 kGy时,经γ射线和电子束辐照的芦苇水溶性组分含量分别是未辐照芦苇的2.44和1.98倍;γ射线和电子束辐照后芦苇的微观结构被破坏,芦苇木质纤维素体系中的分子数量增加,纤维素结晶指数降低,但纤维素晶型不改变;随着吸收剂量从200 kGy增加至500 kGy,芦苇纤维素、半纤维素酶解转化率逐渐提高,当吸收剂量为500 kGy时,γ射线和电子束辐照的芦苇纤维素酶解转化率分别为16.68%和18.84%,分别是未处理芦苇的2.32和2.62倍,芦苇半纤维素转化率分别为21.38%和21.74%,分别是未处理芦苇的3.82和3.88倍;同等吸收剂量的γ射线和电子束辐照对芦苇木质纤维素主要化学组分、物理化学结构的影响相似,在200~400 kGy剂量范围内,同等吸收剂量γ射线和电子束辐照对芦苇纤维素、半纤维素酶解转化的促进作用没有明显差异,当吸收剂量为500 kGy时,电子束辐照对芦苇纤维素酶解的促进作用显著优于γ射线。本研究为辐照技术应用于木质纤维素预处理提供了理论依据。 展开更多
关键词 Γ射线 电子束 芦苇 结构 酶解
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电子束辐照对不同含水量芦苇木质纤维素结构及酶解性能的影响 被引量：1
5
作者 陈亮 武小芬 +5 位作者 齐慧 张勇 刘安 王丹阳 邓明 王克勤 《辐射研究与辐射工艺学报》 CAS CSCD 2023年第2期76-85,共10页
以不同含水量的芦苇木质纤维素(以下简称芦苇)为试验材料,采用5 MeV电子束辐照处理,研究了电子束辐照对不同含水量芦苇化学组分、超分子结构、粉碎粒径及酶解性能的影响。结果表明:不同含水量的芦苇经电子束辐照后均发生降解,超分子结... 以不同含水量的芦苇木质纤维素(以下简称芦苇)为试验材料,采用5 MeV电子束辐照处理,研究了电子束辐照对不同含水量芦苇化学组分、超分子结构、粉碎粒径及酶解性能的影响。结果表明:不同含水量的芦苇经电子束辐照后均发生降解,超分子结构受到破坏,粉碎后小粒径颗粒显著增加,酶解转化率大幅度提高;当吸收剂量相同时,不同含水量芦苇的表观形貌、超分子结构及粉碎粒径分布没有明显区别,但酶解转化率与含水量呈负相关,含水量5%、10%和50%的芦苇经过500 kGy电子束辐照后,纤维素酶解转化率分别22.24%、19.76%和18.57%,半纤维素酶解转化率分别为25.04%、23.84%和19.56%,经过1000 kGy电子束辐照后,含水量5%、10%和50%的芦苇纤维素酶解转化率分别为54.09%、47.27%和49.24%,半纤维素酶解转化率分别62.30%、53.25%和47.83%;当吸收剂量为500 kGy时,含水量为5%的芦苇纤维素、半纤维素较含水量10%和50%芦苇降解严重,而当吸收剂量为1000 kGy时,含水量为50%的芦苇纤维素、半纤维素则较含水量5%和10%的芦苇降解严重,并且较含水量5%和10%的芦苇,含水量为50%的芦苇纤维素、半纤维素更多地被降解为非糖类物质。 展开更多
关键词 电子束 辐照 含水量 芦苇 木质纤维素 结构 酶解
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