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两步法预处理制备生物质燃料乙醇

农业工程学报 2012年第5期28卷 194-200页

作者：王晓娟冯浩王斌李志义大连理工大学化工与环境生命学部大连116023 伊利诺伊大学厄巴纳香槟分校农业工程学院美国伊利诺伊州香槟61801

为了扩展燃料乙醇制备的预处理工艺的发展方向,该文针对燃料乙醇制备的2种新预处理方法——半纤维素分离两步预处理法和木质素分离两步预处理法进行了试验研究。分别以能源植物柳枝稷和农业废弃物玉米秸秆为原料,考查了这2种方法对酶水... 详细信息

为了扩展燃料乙醇制备的预处理工艺的发展方向,该文针对燃料乙醇制备的2种新预处理方法——半纤维素分离两步预处理法和木质素分离两步预处理法进行了试验研究。分别以能源植物柳枝稷和农业废弃物玉米秸秆为原料,考查了这2种方法对酶水解过程中糖产量的影响。结果表明,半纤维素分离两步预处理法对柳枝稷的较优处理条件为:第一步预处理用3%质量分数的过氧化氢溶液在50℃处理16h,第二步预处理用去离子水在121℃处理30min,最终酶水解可获得89%的纤维素转化率;木质素分离两步预处理法对玉米秸秆的较优处理条件为:第一步预处理用碱性乙醇溶液(1%质量分数氢氧化钠和70%质量分数乙醇)在80℃处理2h,第二步预处理为去离子水在135℃处理30min,最终酶水解可获得83%的纤维素转化率;扫描电镜观察,柳枝稷和玉米秸秆的纤维束均被破坏,纤维素酶的作用面积得到提高。同时,分离提取了部分半纤维素和木质素,可以回收提纯,应用于高附加值化学产品的制备。这一结果表明,这2种方法为实现燃料乙醇制备工程工业化提供依据。

关键词：燃料乙醇木质纤维素类生物质两步法预处理糖转化率

电解水预处理对玉米秸秆和柳枝稷酶解产糖的研究

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高校化学工程学报 2012年第1期26卷 169-174页

作者：王晓娟冯浩李志义大连理工大学化工与环境生命学部辽宁大连116023 伊利诺伊大学厄巴纳香槟分校农业工程学院美国伊利诺伊州香槟61801

预处理是利用生物质原料制备燃料乙醇的工艺过程中至关重要的一步。以电解水为介质对玉米秸秆和柳枝稷进行预处理,考察了不同预处理条件对这两种生物质酶催化水解性能的影响。玉米秸秆预处理试验条件为:165、180和195℃;10、20和30 min... 详细信息

预处理是利用生物质原料制备燃料乙醇的工艺过程中至关重要的一步。以电解水为介质对玉米秸秆和柳枝稷进行预处理,考察了不同预处理条件对这两种生物质酶催化水解性能的影响。玉米秸秆预处理试验条件为:165、180和195℃;10、20和30 min。柳枝稷预处理试验条件为:170、185和200℃;5、15和25 min。结果表明,电解水预处理法针对不同的生物质有较好的处理效果,在玉米秸秆和柳枝稷的试验中,分别获得了83%和67%的纤维素转化率。同时,电解水预处理过程中,木糖只有在较高温度(195℃和200℃)时,才发生明显的降解。HPLC检测表明预处理过程中生成的发酵抑制物较少。

关键词：电解水生物质燃料乙醇预处理

溶剂萃取对螺旋藻水热液化生物原油储存稳定性的影响

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农业工程学报 2023年第5期39卷 175-183页

作者：王影娴曹茂炅张源辉刘志丹兰维娟尹冬雪河南科技大学农业装备工程学院洛阳471000 中国农业大学水利与土木工程学院北京100083 美国伊利诺伊大学香槟校区农业与生物工程系伊利诺伊IL61801

为了研究生物原油所含不同组分对其储存稳定性的影响,该研究提出利用溶剂分步萃取法分离生物原油。采用螺旋藻为原料进行水热液化,利用极性不同的四氢呋喃、乙酸乙酯、丙酮和正己烷为萃取溶剂分离生物原油,以黏度和热值作为稳定性评价指... 详细信息

为了研究生物原油所含不同组分对其储存稳定性的影响,该研究提出利用溶剂分步萃取法分离生物原油。采用螺旋藻为原料进行水热液化,利用极性不同的四氢呋喃、乙酸乙酯、丙酮和正己烷为萃取溶剂分离生物原油,以黏度和热值作为稳定性评价指标,利用热重分析仪、气相色谱质谱联用仪和傅立叶红外光谱仪分析生物原油的老化机理。结果表明:乙酸乙酯萃取得到的生物原油的黏度最低(316 mPa·s),流动性最好,且在储存过程中黏度变化率最小(78.6%),稳定性最好;利用溶剂可以分离生物原油中的重、轻组分和极性、非极性组分,生物原油的老化与极性大分子之间发生的酯化反应、聚合反应密切相关,而小分子非极性化合物的存在可显著降低生物原油的黏度,提高其流动性和稳定性;经储存后生物原油的热值降低了0.4%~6.2%,生物原油的极性组分、重组分和氮元素含量越多,黏度和热值的变化率越大。该研究可为生物质水热液化产物的定向调控及生物原油储存稳定性的提高提供参考。

关键词：稳定性黏度水热液化生物原油溶剂萃取

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制冷剂溶解性对连杆轴承润滑特性的影响研究

机械工程学报 2021年第15期57卷 146-159页

作者：胡健锋金华强顾江萍黄跃进孙哲王新雷沈希浙江工业大学机械工程学院杭州310032 伊利诺伊大学香槟校区农业与生物工程学院美国厄巴纳IL61801

制冷压缩机中实际的润滑环境为非纯油状态下的混合润滑,制冷剂溶解于润滑油会导致压缩机连杆轴承的润滑性能下降,目前尚未对其展开深入研究。以制冷剂R600a/矿物油Azmol混合液相为润滑介质,建立基于制冷剂溶解度的润滑模型,研究不同负... 详细信息

制冷压缩机中实际的润滑环境为非纯油状态下的混合润滑,制冷剂溶解于润滑油会导致压缩机连杆轴承的润滑性能下降,目前尚未对其展开深入研究。以制冷剂R600a/矿物油Azmol混合液相为润滑介质,建立基于制冷剂溶解度的润滑模型,研究不同负荷工况下溶解度对小型制冷压缩机连杆轴承润滑特性的影响规律。研究结果表明:在不同工况下,考虑溶解度影响后,轴承最小油膜厚度最大减小18.51%,最大油膜压力最大增加7.08%,摩擦功耗最大下降19.90%,端泄流量最大增加29.62%。该溶解度润滑模型为小型制冷压缩机连杆轴承摩擦副的失效机理分析提供了新的思路,对压缩机过负荷工况设计、轴承间隙及环境温度控制具有重要的指导意义。

关键词：小型制冷压缩机连杆轴承溶解度润滑特性过负荷工况

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面源污染中磷流失多重影响因素主成分分析

哈尔滨工业大学学报 2016年第2期48卷 57-62页

作者：李世阳王立 Prasanta.K.Kalita 马放哈尔滨工业大学市政环境工程学院哈尔滨150090 伊利诺伊大学香槟分校农业与生物技术工程学院 illinois61802

为全面了解对美国中部Illinois州具有浅层排水系统的轮作农业地区的面源污染问题,利用主成分分析方法及多元线性回归,对Little Vermillion River流域磷流失影响因素主成分进行分析.结果表明,磷流失的影响因素基本分为3大主成分:一是生... 详细信息

为全面了解对美国中部Illinois州具有浅层排水系统的轮作农业地区的面源污染问题,利用主成分分析方法及多元线性回归,对Little Vermillion River流域磷流失影响因素主成分进行分析.结果表明,磷流失的影响因素基本分为3大主成分:一是生物主成分,包括温度、植被类型、覆盖因子、生物量、散蒸量;二是水力主成分,降雨及流量;三是人为干扰主成分,施肥量及耕作内容.其中水力主成分对流失的影响最大,尤其是对浅层排水中磷流失的影响.

关键词：浅层排水系统面源污染主成分分析磷流失

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厕所粪便与粗甘油共液化制备生物原油研究

农业工程学报 2019年第22期35卷 181-186页

作者：王影娴吴向阳王猛卢建文张源辉刘志丹中国农业大学水利与土木工程学院农业农村部设施农业工程重点实验室环境增值能源实验室北京100083 美国伊利诺伊大学香槟校区农业与生物工程系伊利诺伊IL61801

水热液化是处理湿有机废弃物并实现能源化的技术之一。以厕所粪便和粗甘油为原料进行水热液化,探究了不同质量比例的厕所粪便和粗甘油(1∶0、3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3、0∶1)对产物分布和油品特性的影响。粪便与粗甘油的比例混合为... 详细信息

水热液化是处理湿有机废弃物并实现能源化的技术之一。以厕所粪便和粗甘油为原料进行水热液化,探究了不同质量比例的厕所粪便和粗甘油(1∶0、3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3、0∶1)对产物分布和油品特性的影响。粪便与粗甘油的比例混合为1∶3时,生物原油的产油率最高为40.6%,液化率最高为94.8%,相比单组分厕所粪便分别提高了18%和15%,表明粗甘油对粪便水热液化的产物转化具有促进作用。当在粪便中添加粗甘油时,水热液化生物原油的热值变化了0.27%~8.88%,含水率降低了11.5%~85.2%;所含烃类物质高达21.1%,酸类物质降低到14.4%,表明生物原油更稳定;增加了生物原油中的轻组分成分,残渣含量降低了25.2%~53.2%,进一步表明粗甘油可以改善粪便水热液化生物原油的油品质量。

关键词：废弃物粪便水热液化粗甘油生物原油

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基于机器视觉的大豆籽粒精选技术

农业工程学报 2011年第8期27卷 355-359页

作者：王润涛张长利房俊龙王树文杨方田磊东北农业大学工程学院哈尔滨150030 伊利诺大学农业与生物工程系美国香槟市61801

为实现大豆精选模型的设计,选择东农405、东农410、东农634共3个大豆品种,以正常豆、灰斑豆、霉变豆、虫蚀豆为研究对像,采用可脱离PC机独立工作的智能摄像头获取分析豆粒图像。通过动态阈值分割算法分离豆粒与背景,提取豆粒图像的形状... 详细信息

为实现大豆精选模型的设计,选择东农405、东农410、东农634共3个大豆品种,以正常豆、灰斑豆、霉变豆、虫蚀豆为研究对像,采用可脱离PC机独立工作的智能摄像头获取分析豆粒图像。通过动态阈值分割算法分离豆粒与背景,提取豆粒图像的形状、颜色、纹理3方面的特征参数15个。采用BP神经网络建立分类模型,模型平均识别准确率达98%。试验选择2000粒大豆样本对精选装置进行测试,测试结果显示:该装置对正常豆、灰斑豆、霉变豆和虫蚀豆的筛选精度分别达到98.3%、93.4%、92.2%、95.9%,筛选效率达到每分钟300粒,将机器视觉技术应用于大豆精选机的设计中是可行的。

关键词：键词:机器视觉图像处理模型 BP神经网络精选大豆

基于FRET影像技术可视化研究活细胞在分化诱导过程中的FAK和Src信号活性(英文)

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稀有金属材料与工程 2014年第S1期 374-376页

作者：徐文峰卓越廖晓玲李波傅亚重庆科技学院美国伊利诺伊大学香槟分校

使用基于荧光共振能量转移(FRET)技术的FAK和Src生物传感器(DNA荧光探针),实时监控活细胞在诱导过程中FAK和Src的变化活动。结果显示,在诱导分化试剂加入后,Lyn-、Kras-、cyto-标记的3种不同FAK和Src DNA探针发生瞬时磷酸化,荧光共振能... 详细信息

使用基于荧光共振能量转移(FRET)技术的FAK和Src生物传感器(DNA荧光探针),实时监控活细胞在诱导过程中FAK和Src的变化活动。结果显示,在诱导分化试剂加入后,Lyn-、Kras-、cyto-标记的3种不同FAK和Src DNA探针发生瞬时磷酸化,荧光共振能量转移明显和迅速,从活性变化角度证实了FAK和Src影响HMSCs的成骨分化。同时,通过FRET技术可视化研究了HMSCs中桩蛋白paxillin在诱导剂刺激下的活性变化,发现paxillin主要在细胞伪足、边缘发生磷酸化变化,HMSCs形态从纤状向纺球状改变,导致细胞骨架重建,推测是诱导剂促使细胞骨架变化从而引起细胞中FAK和Src活性的变化。

关键词： FRET FAK生物传感器 Src生物传感器分化磷酸化

直接种间电子传递对缓解厌氧消化抑制效应的研究进展

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农业工程学报 2020年第24期36卷 227-235页

作者：司哺春刘凯强林新宇刘志丹杨改秀张源辉中国农业大学水利与土木工程学院农业农村部设施农业工程重点实验室环境增值能源实验室北京100083 中国科学院广州能源研究所广州510640 美国伊利诺伊大学香槟校区农业与生物工程系伊利诺伊IL61801

厌氧消化是将生物质废弃物进行资源化利用的有效途径之一。然而,复杂的原料性质以及反应器高负荷的运行条件会使厌氧消化过程产生多种抑制效应,易导致反应器运行不稳定,产气效率低等问题。因此,提升厌氧消化反应器运行性能、减缓抑制效... 详细信息

厌氧消化是将生物质废弃物进行资源化利用的有效途径之一。然而,复杂的原料性质以及反应器高负荷的运行条件会使厌氧消化过程产生多种抑制效应,易导致反应器运行不稳定,产气效率低等问题。因此,提升厌氧消化反应器运行性能、减缓抑制效应成为当前的研究热点。区别于以氢气和甲酸为媒介的间接种间电子传递(Mediated Interspecies Electron Transfer,MIET)过程,微生物间的直接种间电子传递(Direct Interspecies Electron Transfer,DIET)能够在菌群间直接进行电子转移,传递效率更高。DIET的建立有助于强化厌氧反应的稳定性,提高反应效率,减缓抑制效应。基于此,该文总结了DIET的研究进展,分析了主要的种间电子传递机制,探讨了DIET对不同类型抑制效应的缓解作用,归纳了DIET潜在微生物的富集效果;在此基础上展望了DIET在减缓厌氧消化抑制效应方面的重点研究方向和应用前景。

关键词：发酵反硝化抑制效应微生物群落导电材料直接种间电子传递