【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?fàn)I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(dá)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(jī)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(fèi),而且導(dǎo)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(jià)值,為農(nóng)業(yè)廢棄物在抗菌材料領(lǐng)域、能量儲(chǔ)存領(lǐng)域以及染料污水處理領(lǐng)域提供應(yīng)用成本低廉、操作簡便并且環(huán)境友好的應(yīng)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(fù)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(jī)械強(qiáng)度測(cè)試儀等手段對(duì)復(fù)合納米纖維膜的微觀結(jié)構(gòu)與物理性能進(jìn)行表征。研究表明,將紡絲液中菌糠多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在20%時(shí),可以獲得表面光滑無串珠的納米纖維結(jié)構(gòu),經(jīng)過氣相交聯(lián)后的復(fù)合納米纖維膜的斷裂應(yīng)變和斷裂應(yīng)力顯著增強(qiáng),分別達(dá)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(biāo)菌種通過抑菌圈法對(duì)復(fù)合納米纖維膜的抗菌活性進(jìn)行觀察,結(jié)果顯示木耳菌糠多糖基復(fù)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?dú)鈿夥罩?900℃碳化溫度條件下,制備成具有三維結(jié)構(gòu)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(jí)電容器在三電極體系中的比電容可以達(dá)到152 F/g(5 A/g),表明其具有優(yōu)異的電化學(xué)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?dú)馕?解吸曲線對(duì)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(jìn)行了觀察。通過掃描電鏡觀察了兩種生物質(zhì)炭的微觀結(jié)構(gòu)。最后使用亞甲基藍(lán)作為目標(biāo)污染物對(duì)其吸附能力進(jìn)行了測(cè)定,結(jié)果表明所制備的黑木耳菌糠膠體基活性炭對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附特性完全符合準(zhǔn)二級(jí)吸附動(dòng)力學(xué)模型,對(duì)污水中亞甲基藍(lán)具有優(yōu)異的吸附性能。
【學(xué)位授予單位】：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：X705
【圖文】：

圖 1. 廢棄菌糠多糖制備載銀抗菌復(fù)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(jī)理圖（右上角圖），不同多糖濃度下復(fù)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(jī)理圖及復(fù)合納米纖維表面結(jié)構(gòu)如圖 2 所示，可以觀察到，木耳多美地混合到光滑的纖維結(jié)構(gòu)中，同時(shí)，木耳多糖的濃度是影響纖維結(jié)構(gòu)的

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本文編號(hào)：2799213