【摘要】：食用菌菌糠是指以玉米芯、玉米面、麩皮、木屑、稻草及多種農(nóng)作物秸稈等為主要原料栽培食用菌后培養(yǎng)基剩余物。食用菌菌糠主要含有物質(zhì)是粗纖維、抗營養(yǎng)因子和少量的蛋白質(zhì)等物質(zhì),目前,我國的食用菌工業(yè)化企業(yè)已達1442家,到2018年食用菌年總產(chǎn)量已在到6000萬噸左右,逐年增長的食用菌產(chǎn)量造成了大量廢棄菌糠的產(chǎn)生,這些菌糠除部分被用作畜禽飼料、有機肥料、花土外,大部分按傳統(tǒng)的處理方法丟棄或燃燒,不但造成資源浪費,而且導致霉菌和害蟲滋生、空氣中有害孢子和害蟲的數(shù)量增加,從而造成環(huán)境污染。因此,本研究旨在探究廢棄木耳菌糠的資源化利用價值,為農(nóng)業(yè)廢棄物在抗菌材料領域、能量儲存領域以及染料污水處理領域提供應用成本低廉、操作簡便并且環(huán)境友好的應用路線。本研究包括以下三部分:(1)首先,使用傳統(tǒng)的水提醇沉法法提取出木耳菌糠多糖,通過靜電紡絲法將廢棄菌糠多糖與聚乙烯醇以質(zhì)量比2:8制備成紡絲液,在接收板距離15cm,紡絲電壓15kV,室溫的條件下,制備了聚乙烯醇/菌糠多糖復合納米纖維膜并將其用作抗菌材料。使用掃描電子顯微鏡,透射電子顯微鏡,能量色散X射線光譜儀,傅里葉紅外光譜儀,機械強度測試儀等手段對復合納米纖維膜的微觀結構與物理性能進行表征。研究表明,將紡絲液中菌糠多糖質(zhì)量分數(shù)控制在20%時,可以獲得表面光滑無串珠的納米纖維結構,經(jīng)過氣相交聯(lián)后的復合納米纖維膜的斷裂應變和斷裂應力顯著增強,分別達到了209.2%和5.7 Mpa。最后,分別選用大腸桿菌和金黃色葡萄球菌作為目標菌種通過抑菌圈法對復合納米纖維膜的抗菌活性進行觀察,結果顯示木耳菌糠多糖基復合納米纖維膜具有優(yōu)異的抗菌活性。(2)其次,將廢棄木耳菌糠多糖在氮氣氣氛中,900℃碳化溫度條件下,制備成具有三維結構的煙霧狀生物質(zhì)炭,所制備的碳材料具有極高的比表面積(2160 m~2/g)和優(yōu)異的微孔率(其中微孔表面積占60%,孔徑主要集中在0.7 nm)。使用廢棄木耳菌糠多糖基生物質(zhì)炭作為電極材料所制備的超級電容器在三電極體系中的比電容可以達到152 F/g(5 A/g),表明其具有優(yōu)異的電化學性能。(3)再次,使用黑木耳菌糠膠體作為原材料制備出多孔活性炭,通過氮氣吸附-解吸曲線對黑木耳菌糠基多孔碳和黑木耳菌糠膠體基多孔活性炭的比表面積、孔體積及孔隙度進行了觀察。通過掃描電鏡觀察了兩種生物質(zhì)炭的微觀結構。最后使用亞甲基藍作為目標污染物對其吸附能力進行了測定,結果表明所制備的黑木耳菌糠膠體基活性炭對亞甲基藍的吸附特性完全符合準二級吸附動力學模型,對污水中亞甲基藍具有優(yōu)異的吸附性能。
【學位授予單位】：吉林農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：X705
【圖文】：

圖 1. 廢棄菌糠多糖制備載銀抗菌復合納米纖維過程示意圖ure 1 Schematic diagram of the preparation of silverloaded antibacterial compositednanofibers from discarded sputum polysaccharide黑木耳作為生長于我國的一種普及性食用菌，是一種黑色真菌，具有遺傳穩(wěn)

靜電紡絲機理圖（右上角圖），不同多糖濃度下復合納米纖維SEM圖片及直徑分布

圖 3. 戊二醛氣相交聯(lián)原理圖Figure 3．Schematic diagram of glutaraldehyde gas phase crosslinking電紡機理圖及復合納米纖維表面結構如圖 2 所示，可以觀察到，木耳多美地混合到光滑的纖維結構中，同時，木耳多糖的濃度是影響纖維結構的

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本文編號：2799213