气升罐制备细菌纤维素及凹凸棒状粘土/细菌纤维素复合材料研究
发布时间：2021-10-04 23:22
细菌纤维素是一种天然高纯度、高聚合度的化合物,干燥后的细菌纤维素具有质量轻、孔隙率高、力学性能优良的特点,这些优良性质让其在众多复合功能材料的研究中变的非常具有潜力。提高产能是细菌纤维素自发现以来的一个非常重要的研究方向,本文在对发酵培养基等条件进行优化的前提下,改用气升罐进行扩大化生产。针对气升罐生产的特点,利用Plackett-Burman选取影响发酵产量的主要因素:通气量、接种量、罐压。再利用响应曲面法找到三种主要影响因素的最优值,结果显示,当通气量为1.68 Nm3h-1,接种量7.3%,罐压0.057 MPa时,我们可以从每升发酵液中获得干细菌纤维素量为3.63g。凹凸棒状粘土是一种天然的矿土,其拥有优良的吸附、离子交换、催化等性质,同时相对稳定的化学性质为凹凸棒状粘土和其材料的复合提供了可能。采用静态、改性静态和动态三种不同的方式对细菌纤维素和凹凸棒状粘土进行原位复合,并用扫描电镜、傅立叶变换红外、X射线光电子能谱、热重和X射线衍射对复合之后的材料进行复合效果的分析比较。结果显示,在三种不同的复合条件下,只有动态培养能够将两种不同的材料进行较优的复合。在对凹凸棒状粘土进行酸...
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－３细菌纤维素微观形貌图??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?Ｍｉｃｒｏｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ?ｏｆ?ｂａｃｔｅｒｉａｌ?ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ??
图１－２细菌纤维素分泌示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?Ｓｅｃｒｅｔｉｏｎ?ｏｆ?ｂａｃｔｅｒｉａｌ?ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ??图１－３细菌纤维素微观形貌图??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?Ｍｉｃｒｏｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ?ｏｆ?ｂａｃｔｅｒｉａｌ?ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ??如图１－２所示，分泌过程作为细菌纤维素生产的另一个重要过程，其和胞内??合成过程同时进行，联系紧密。纤维素在细胞内被快速合成，此时的纤维素直径??大约在１．５?ｎｍ左右，然后存在于细菌细胞壁上的微孔会将这些纤维素分泌出胞??夕卜，胞外纤维素利用氢键相互缠结成宽度４?ｎｍ左右的微纤维束，微纤维束进一??步缠结成具有网状结构的纤维素丝带，宽度大约４０－９０?ｎｍ，厚度４－６?ｎｍ。纤维??３??
Ｆｉｇｕｒｅ?１－５?Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ＡＴＰ??ＡＴＰ从理论上说，其化学式为Ｍｇ５Ｓｉ８０２Ｑ（０Ｈ）２（０Ｈ２）４．４Ｈ２０，但从实际组成??分析可知，ＡＴＰ微观结构中存在着大量类质同象替代现象，这就使得ＡＴＰ没有??统一固定的化学式，不同产地出产的ＡＴＰ存在着一定的性质差异。??１．６．２理化特性??天然纳米结构为ＡＴＰ带来了极佳的理化性质，主要表现在如下几个方面。??（１）吸附性??得益于ＡＴＰ较大的比表面积，其具备优异的物理、化学吸附性能。物理吸??附主要是被吸附的分子依靠范德华力沉积于ＡＴＰ表面或者孔隙内部。化学吸附??主要依赖于化学键，是一种作用力较强的吸附。鉴于ＡＴＰ同时具备这两种吸附??作用，其对于废水、废气以及废物中残留的重金属离子和芳香族化合物有着良好??的吸附作用。??（２）离子交换性??ＡＴＰ表面存在一个负电层，这个负电层对阳离子有能够起到吸附并且交换??
【参考文献】：
期刊论文
[1]云南楚雄新发现粘土矿中主要矿物组成分析[J]. 李家旺,司民真,毛焕旭. 光谱学与光谱分析. 2017(04)
[2]电镀废水处理方法的研究进展[J]. 聶鑫蕊. 电镀与环保. 2016(04)
[3]管式微孔介质气泡发生器中气泡粒径分布的实验研究[J]. 陈家庆,蔡小垒,王春升,陈涛涛,符博,张明,尚超,姬宜朋. 应用基础与工程科学学报. 2016(03)
[4]N+离子束辐照诱变选育细菌纤维素高产菌株[J]. 张雯,李成涛,李彦军,刘东文. 现代食品科技. 2015(05)
[5]细菌纤维素产生菌的筛选、鉴定及其产物分析[J]. 邓毛程,王瑶,李静,吴永辉,张远平. 河南工业大学学报(自然科学版). 2014(05)
[6]细菌纤维素的生产研究进展[J]. 范兆乾. 化学工业与工程技术. 2013(01)
[7]提高海南椰子产量大有潜力——从十年生产情况分析提高文昌及海南椰子产量的可能性[J]. 吴多扬,韩联健. 科技信息. 2011(33)
[8]Plackett-Burman设计和响应面法优化火红密孔菌发酵产漆酶培养基[J]. 张田田,沈明浩. 食品工业科技. 2011(09)
[9]凹凸棒土高温改性的研究[J]. 郑建东,常彬彬,陈涛涛,殷健. 应用化工. 2010(12)
[10]有机改性凹凸棒石的性能表征及应用研究[J]. 彭书传,陈冬,张晓辉,宋磊,陈天虎. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2010(11)
博士论文
[1]新型无机气凝胶的制备及其吸附/光催化性能研究[D]. 魏巍.江苏大学 2014
[2]苏皖凹凸棒石粘土纳米尺度矿物学及地球化学[D]. 陈天虎.合肥工业大学 2003
硕士论文
[1]凹凸棒石负载TiO2/SnO2复合型光催化剂的制备及其光催化性能研究[D]. 甘昊.合肥工业大学 2007
本文编号：3418532
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－３细菌纤维素微观形貌图??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?Ｍｉｃｒｏｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ?ｏｆ?ｂａｃｔｅｒｉａｌ?ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ??
图１－２细菌纤维素分泌示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?Ｓｅｃｒｅｔｉｏｎ?ｏｆ?ｂａｃｔｅｒｉａｌ?ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ??图１－３细菌纤维素微观形貌图??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?Ｍｉｃｒｏｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ?ｏｆ?ｂａｃｔｅｒｉａｌ?ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ??如图１－２所示，分泌过程作为细菌纤维素生产的另一个重要过程，其和胞内??合成过程同时进行，联系紧密。纤维素在细胞内被快速合成，此时的纤维素直径??大约在１．５?ｎｍ左右，然后存在于细菌细胞壁上的微孔会将这些纤维素分泌出胞??夕卜，胞外纤维素利用氢键相互缠结成宽度４?ｎｍ左右的微纤维束，微纤维束进一??步缠结成具有网状结构的纤维素丝带，宽度大约４０－９０?ｎｍ，厚度４－６?ｎｍ。纤维??３??
Ｆｉｇｕｒｅ?１－５?Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ＡＴＰ??ＡＴＰ从理论上说，其化学式为Ｍｇ５Ｓｉ８０２Ｑ（０Ｈ）２（０Ｈ２）４．４Ｈ２０，但从实际组成??分析可知，ＡＴＰ微观结构中存在着大量类质同象替代现象，这就使得ＡＴＰ没有??统一固定的化学式，不同产地出产的ＡＴＰ存在着一定的性质差异。??１．６．２理化特性??天然纳米结构为ＡＴＰ带来了极佳的理化性质，主要表现在如下几个方面。??（１）吸附性??得益于ＡＴＰ较大的比表面积，其具备优异的物理、化学吸附性能。物理吸??附主要是被吸附的分子依靠范德华力沉积于ＡＴＰ表面或者孔隙内部。化学吸附??主要依赖于化学键，是一种作用力较强的吸附。鉴于ＡＴＰ同时具备这两种吸附??作用，其对于废水、废气以及废物中残留的重金属离子和芳香族化合物有着良好??的吸附作用。??（２）离子交换性??ＡＴＰ表面存在一个负电层，这个负电层对阳离子有能够起到吸附并且交换??
【参考文献】：
期刊论文
[1]云南楚雄新发现粘土矿中主要矿物组成分析[J]. 李家旺,司民真,毛焕旭. 光谱学与光谱分析. 2017(04)
[2]电镀废水处理方法的研究进展[J]. 聶鑫蕊. 电镀与环保. 2016(04)
[3]管式微孔介质气泡发生器中气泡粒径分布的实验研究[J]. 陈家庆,蔡小垒,王春升,陈涛涛,符博,张明,尚超,姬宜朋. 应用基础与工程科学学报. 2016(03)
[4]N+离子束辐照诱变选育细菌纤维素高产菌株[J]. 张雯,李成涛,李彦军,刘东文. 现代食品科技. 2015(05)
[5]细菌纤维素产生菌的筛选、鉴定及其产物分析[J]. 邓毛程,王瑶,李静,吴永辉,张远平. 河南工业大学学报(自然科学版). 2014(05)
[6]细菌纤维素的生产研究进展[J]. 范兆乾. 化学工业与工程技术. 2013(01)
[7]提高海南椰子产量大有潜力——从十年生产情况分析提高文昌及海南椰子产量的可能性[J]. 吴多扬,韩联健. 科技信息. 2011(33)
[8]Plackett-Burman设计和响应面法优化火红密孔菌发酵产漆酶培养基[J]. 张田田,沈明浩. 食品工业科技. 2011(09)
[9]凹凸棒土高温改性的研究[J]. 郑建东,常彬彬,陈涛涛,殷健. 应用化工. 2010(12)
[10]有机改性凹凸棒石的性能表征及应用研究[J]. 彭书传,陈冬,张晓辉,宋磊,陈天虎. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2010(11)
博士论文
[1]新型无机气凝胶的制备及其吸附/光催化性能研究[D]. 魏巍.江苏大学 2014
[2]苏皖凹凸棒石粘土纳米尺度矿物学及地球化学[D]. 陈天虎.合肥工业大学 2003
硕士论文
[1]凹凸棒石负载TiO2/SnO2复合型光催化剂的制备及其光催化性能研究[D]. 甘昊.合肥工业大学 2007
本文编号：3418532
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