碳量子点对厌氧消化中腐殖酸抑制的屏蔽效果及机理

来源 :中国石油大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiangxuehai0726
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
腐殖酸(humic acid,HA)通常被描述为包含复杂官能团的大分子或胶束分子,形成这种结构的原因是弱相互作用力将相对较小的分子结合在一起的结果。HA具有复杂的官能团,这使得HA很容易结合到易生物降解的有机物上。HA可以通过吸附、聚集和沉淀作用来控制有机物的迁移,因此可以推测HA可能会影响有机物的厌氧消化过程。论文研究了不同浓度HA对厌氧消化的影响以及以柠檬酸钠为前驱体的碳量子点(柠檬酸钠-CDs)和以对苯二胺为前驱体的碳量子点(对苯二胺-CDs)对腐殖酸(HA)的屏蔽效果以及屏蔽机理。研究表明,当加入1 g/L的HA后,最大累计产甲烷量最低,为120.4±0.00 m L/g VS,相比于对照组来说,最大累计产甲烷量的效率下降了43.51%。与添加1 g/L HA的实验组相比,3.0 g/L柠檬酸钠-CDs的实验组最大累计产甲烷量提高了1.9倍;1 g/L对苯二胺-CDs的最大累计甲烷产量增加了1.5倍,说明碳量子点可以起到屏蔽HA的作用。微生物分析表明,与不加HA的对照组相比,在加入1 g/L HA后,甲烷八叠球菌的相对丰度下降了28.55%,说明HA可以抑制产甲烷菌的生长,从而降低厌氧消化产甲烷的效率。与加入1 g/L HA的沼液相比,加入3.0 g/L柠檬酸钠-CDs的实验组的甲烷八叠球菌科的相对丰度增加了87.49%;与不加HA的沼液相比,甲烷八叠球菌科的相对丰度增加了39.28%。甲烷八叠球菌科相对丰度的大大提高可以显著地促进乙醇的厌氧消化产甲烷过程,从而优化厌氧消化系统的性能。采用红外表征、XPS表征、TEM分析、紫外分析以及含氧官能团的定量分析手段,对厌氧消化前后HA的结构进行分析,酰胺官能团和脂肪族官能团呈现下降趋势,芳香族官能团呈现上升的趋势,推测HA中酰胺官能团或者脂肪族官能团可能首先被降解,这些小分子通过聚合过程连接到HA单元上,最终形成具有较高含量腐殖化的结构来抑制乙醇的厌氧消化过程;并且对碳量子点的结构分析、加入碳量子点前后HA的变化分析碳量子点对HA的屏蔽机理。研究表明,HA上的羰基(C=O)、羧基(-COOH)以及碳碳双键(C=C)在柠檬酸钠-CDs和HA的相互作用中起着关键作用。
其他文献
传统砂岩或者碳酸盐岩储层一般水敏矿物含量有限且胶结形式多样,储层岩石不易在水的作用下完全破碎或者力学强度显著下降,因而,常规储层的防膨只需要关注抑制粘土膨胀即可。玛湖砂砾岩粘土含量更高,且主要靠粘土胶结,一旦发生水敏,整个岩心将发生碎裂,因而防水敏不仅需要压制粘土水化膨胀,还需要进行分散防控抑制。传统的防膨剂主要采用氯化钾或者有机小分子季铵盐,它们可以嵌入粘土层间,抑制其水化膨胀作用,但是无法控制
学位
目的:对TOMO、质子和碳离子治疗非小细胞肺癌(NSCLC)的有效性与安全性进行Meta分析,为临床医生选择治疗方案提供参考依据。方法:通过对数据库:Pub Med、Embase、Cochrane Library、Web of Science、中国生物医学文献数据库(china biology medicine,CBM)、万方、维普数据库检索、中国知网(china national knowled
学位
文章以甘肃省平凉市灵台县吊街中学在思维导图在阅读教学中的意义与作用为基础,阐述了思维导图在初中语文教学中的意义,指导学生在阅读的过程中绘制思维导图的步骤与方法,提升学生们的阅读水平。
期刊
不可再生资源的快速消耗及其造成的环境问题日益严重,迫切要求人类使用可再生资源如生物质生产燃料及化学品。然而,生物质及其衍生物通常官能化程度高、氧含量更高,直接导致生物质在转化过程中由于反应活性高和化学稳定性较差极易发生副反应;且反应一般需要在较低原料浓度下进行,严重的影响了生产效率并增加分离能耗。为了改变这一现状,利用保护基策略实现生物质高效转化具有非常重要的意义。本论文成功提出了一条高效保护生物
学位
为了减轻化石能源枯竭对人类发展的不利影响,迫切需要各种化石燃料产品的替代品。近年来,针对利用厌氧发酵技术从废弃生物质中生产化学品进行了大量研究。总的来说,厌氧发酵技术可以在处理有机废弃物的同时生产各类化工产品,如溶剂、气体和有机酸。在产生的有机酸中,正己酸具有附加值高、应用范围广并且易从发酵体系中分离等优点。正己酸是链延长菌利用醇类和短链羧酸分别作为电子供受体通过反向β氧化途径形成的。然而,目前不
学位
目的:采用紫杉醇化疗富集喉癌干细胞并鉴定喉癌干细胞;研究本课题组前期已成功构建的纳米药物复合物(mPEG-CS-cRGD/Bmi-1RNAi-PTX)对喉癌干细胞的抑制效果,结合细胞实验与生物信息学分析来研究并推测该纳米药物复合物在喉癌治疗方面的作用机制,为喉癌的基因靶向治疗研究向临床应用的转化提供依据。方法:1.培养人的喉癌Hep-2细胞株,用化疗药物紫杉醇对喉癌Hep-2细胞进行富集后取得喉癌
学位
丙烯是基本的有机化工原料,丙烷无氧脱氢是工业定向生产丙烯的重要反应,同时也是研究C-H键活化的模型反应。来源丰富、价格低廉的丙烷可以通过脱氢反应转化为附加值高、用途广泛的丙烯。高效催化剂研发是实现丙烷制丙烯的关键,综合Pt的催化性能和环保角度,Pt基催化剂是目前丙烷脱氢催化剂中前景较好的催化剂,进一步提高其性能和利用效率是未来研究的重点。本论文基于原子层沉积(ALD)技术,在金属掺杂的HMS介孔分
学位
目的检测m~6A甲基化修饰酶ZC3H13在胃癌患者组织和外周血清中的表达情况,分别研究其表达水平与患者临床病理特征的关系,旨在探索m~6A甲基化修饰酶ZC3H13在胃癌组织和血清中的表达与临床意义,分析其对胃癌的早期诊断应用价值。方法1.通过GEPIA和TCGA数据库,转录水平分析胃癌的癌组织和癌旁正常组织中m~6A甲基化转移酶ZC3H13的表达差异及采用GEPIA和Kaplan-Meier Pl
学位
在社会工业生产与人们的日常生活中离不开以烯烃为原料的所生产的产品。因此烯烃的生产与质量必须得到严格的保证。然而,存在于烯烃原料中的微量炔烃会造成催化剂中毒失活。同时,炔烃的存在也会极大地降低烯烃产品的质量,急需寻求合适的方法来去除炔烃。通过选择性加氢的方式来除去苯乙烯中所含的少量苯乙炔是一种非常经济实用的方法。而获得苯乙烯的高选择性和苯乙炔的高转化率是一个巨大的挑战。因此,迫切需要找到合适的催化剂
学位
丙烯是石油炼制过程中重要的产物,是下游的聚丙烯、聚丙烯腈和环氧丙烷等化工生产过程中的重要原料之一。在国内炼厂炼化一体化转型的进程中,由石脑油裂解联产丙烯及催化裂化工艺副产丙烯的传统方式已经不能满足国内丙烯市场的需求。丙烷无氧脱氢工艺(PDH)是现阶段工业上生产丙烯的一种重要的新方式。在国内外已经成熟的丙烷无氧脱氢工艺的生产中,常用以Pt基和Cr Ox基为活性金属的催化剂。尽管丙烷脱氢技术得到了广泛
学位