【摘 要】
：
以农业秸秆为代表的生物质是地球上含量最丰富的可再生资源之一,具有价格低廉、储存量丰富和分布广泛等多重优点,因为其中纤维素和半纤维素含量丰富,而且经过一定的处理可以转化为小分子糖类和有机酸类等物质,所以可以作为微生物燃料电池（Microbial fuel cell,MFC）的底物,这样既实现了资源的回收利用,又为缓解能源危机提供了新的方向。本实验旨在探究不同方法预处理后的玉米秸秆作为产电菌底物时的产
【基金项目】
：
国家自然科学基金项目,21375107；
论文部分内容阅读
以农业秸秆为代表的生物质是地球上含量最丰富的可再生资源之一,具有价格低廉、储存量丰富和分布广泛等多重优点,因为其中纤维素和半纤维素含量丰富,而且经过一定的处理可以转化为小分子糖类和有机酸类等物质,所以可以作为微生物燃料电池（Microbial fuel cell,MFC）的底物,这样既实现了资源的回收利用,又为缓解能源危机提供了新的方向。本实验旨在探究不同方法预处理后的玉米秸秆作为产电菌底物时的产电性能差异,首先利用羧甲基纤维素钠（Sodium carboxymethyl cellulose,CMC）为底物进行产电菌的筛选和富集,再将产电菌在不同预处理后的秸秆培养基体系中进行驯化,通过电化学方法检测其产电性能,并对不同体系的底物成分及含量变化进行测定,结合对不同体系菌落结构的分析,阐明不同体系产电性能差异的原因,并寻求优化产电性能的方法。（1）以羧甲基纤维素钠为底物预筛选得到的产电菌,在三电极体系中的最高电流密度为612μA cm-2,在微生物燃料电池中最大功率密度为1014±20 mW m-2。其产电菌群物种丰富度最高,主要产电菌包括地杆菌属（Geobacter）和沃廉菌属（Wolinella）。（2）用酸处理、碱处理和中性处理三种方法对玉米秸秆进行预处理,并分别作为产电菌的底物进行产电性能的测试,微生物燃料电池的最大输出功率密度分别达到了1377±20 mW m-2,550±25 mW m-2和842±35 mW m-2。（3）对三种秸秆培养基的主要成分进行检测发现,三种秸秆培养基的主要成分均为葡萄糖、木糖、乙酸和乙醇,但具体含量不同。在微生物燃料电池运行过程中,不同体系中的糖类在24 h内基本都被消耗并代谢为小分子酸和有机盐等,乙酸含量则是先逐渐升高,之后随着被产电菌群不断消耗,含量开始下降。（4）对不同预处理秸秆为底物的产电体系的菌群结构分析发现,三种体系中菌种相似度较高,但由于各菌株在整体中所占比例不同,主要产电菌也不相同,从而导致了产电性能的差异。（5）在酸处理、碱处理和中性处理秸秆为底物的产电体系中,均是通过菌群之间的协作,将糖类代谢为酸类等物质再被产电菌所利用。由于对秸秆不同的预处理方法导致了底物成分的不同,从而导致了菌群结构的差异,最终影响了产电性能。
其他文献
番茄（Solanum lycopersicum）是一种重要的园艺作物,在世界各地广泛种植。同时,它也是研究果实发育的模式植物。花期是番茄营养生长和生殖生长之间的一个重要连接期,该时期各个器官的发育状况直接影响着番茄的产量,对番茄花期的研究在农业生产实践中有着重要的意义。micro RNA（miRNA）是一类由内源性基因编码的19-24 nt的非编码单链核糖核苷酸,其在转录后水平靶向特定信使RNA（
我国大部分酿酒葡萄栽培区受季风气候影响,葡萄成熟季高温多雨,使得葡萄原料难以达到工艺成熟度,葡萄园真菌病害严重。原料成熟度的不足致使现有酿造工艺下葡萄酒典型花香果香不够浓郁,复杂度较低。葡萄园真菌病害又使得浆果表面有害微生物增多,葡萄酒发生微生物病害的风险升高。基于上述分析,本论文利用嗜杀酿酒酵母与优选发酵毕赤酵母进行混菌发酵,研究了发酵过程中酵母生长规律、糖苷酶活性变化及品种香气成分的生成规律,
对于复合果酒产品,果酒的感官质量和营养价值对果酒品质具有重大影响。近年来,通过香气测定及感官评价确定复合果酒最佳配比的方式被广泛应用,但有关果酒营养活性成分的研究较少,通过营养综合评价确定复合果酒最佳配比的研究鲜有报道。本研究采用红树莓、红枸杞、黑桑葚、黑莓、黑加仑5种小浆果,酿造8款不同原料及配比的小浆果复合果酒,通过探究果实原料及其复合果酒的理化指标和抗氧化活性成分,以期在满足感官评价的前提下
光动力治疗（PDT）作为一种新型的癌症治疗手段,具有创伤小、选择性高、低毒副作用等优点,但是,光敏剂的疏水性以及肿瘤缺氧却限制了其发展。为了进一步优化PDT治疗效果,发展新型多功能纳米载药体系,改善光敏剂水溶性,并通过将缺氧激活的生物还原治疗（BRT）与PDT的联合治疗,突破肿瘤缺氧的局限性,并进一步通过修饰实现集靶向性、刺激响应性以及实时追踪功能于一体的高效PDT治疗,对光动力治疗发展具有重大的
内分泌干扰物质（EDCs）作为外源物质会干扰或破坏人体内源激素的正常合成、分泌、运输、结合和代谢,最终导致人体内环境调节机制失调,影响繁殖和发育;由于男女不育、儿童早熟、肥胖、糖尿病和癌症人群日益增多,EDCs引起了人们的广泛关注。本文对酚类和卤苯两类典型内分泌干扰物的雌激素受体α（ERα）和雌激素相关受体γ（ERRγ）活性及毒性效应进行了探究,主要研究结果如下:1.发现对烷氧基苯酚类物质（p-A
由葡萄霜霉菌[plasmopara viticola（Berk.＆M.A.Curtis）Berl.＆De Toni]引起的葡萄霜霉病是葡萄生产中最具毁灭性的病害之一。欧洲葡萄（Vitis vinifera.L）在葡萄生产中占主导地位,具有良好的品质和商业价值,但其不抗霜霉病。相较于欧洲葡萄,中国野生葡萄高抗霜霉病。中国具有丰富的野生葡萄资源,利用中国野生葡萄种质资源,挖掘其内在的抗性基因改良欧洲葡
马蝉属Platylomia和大马蝉属Macrosemia属级的归属一直存在争议,本研究首次通过形态与分子相结合的方法,对中国分布的马蝉属及大马蝉属昆虫进行了系统分类研究。文中概述了国内、外对马蝉属与大马蝉属分类的研究概况;列举了马蝉属和大马蝉属外部形态的分类特征。形态学研究的部分总共描记了中国马蝉属昆虫7种,研究结果表明陕西马蝉Platylomia shaanxiensis形态特征与寒蝉属种类更为
艾（Artemisia argyi）为菊科（Compositae）蒿属（Artemisia）多年生草本植物,药用历史悠久。艾的人工栽培规模较大,但其栽培条件主要为经验总结,不利于对其产量与质量的把控。本研究采用“3414”试验设计,氮、磷、钾分别设置对照（0）、低（1）、中（2）、高（3）4个水平,探究其对艾的生长与光合特性、挥发油及其成分的影响,利用灰色关联分析法分析积温、降水等气候因子对艾主要
田菁茎瘤固氮根瘤菌（Azorhizobium caulinodans）与天然宿主毛萼田菁的互作作用可使毛萼田菁的茎部结瘤。根据生物信息学对其基因组分析,发现共生固氮功能是通过后天基因水平转移获得,共生岛主要为结瘤相关基因,不含固氮相关基因。豆科植物与根瘤菌之间的生物固氮作为共生固氮的典型代表,占据非常重要的地位。本研究通过利用CRISPR/Cas9基因编辑系统对Azorhizobium cauli
目前,癌症已经成为威胁人类生命健康的一大杀手,癌症的治疗通常采用手术、化疗和放疗等手段,但是现存的方法都存在一定的局限性。设计安全、高效的治疗癌症的方案是目前治疗癌症的重中之重。光动力疗法（PDT）作为一种微创治疗方法已为多种疾病的治疗提供了新的思路。PDT主要通过激光照射光敏剂产生单线态氧,从而杀死癌细胞。光热疗法（PTT）是通过将药物积累在肿瘤部位,然后对肿瘤部位进行局部的近红外光照射,从而杀