發(fā)布時(shí)間：2020-07-15 07:56

【摘要】：木醋(Pyroligneous acid或Wood vinegar)是由植物生物質(zhì)(主要由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素組成)熱解產(chǎn)生的揮發(fā)份氣體經(jīng)冷凝后形成的液體混合物。木醋液作為一種天然農(nóng)林產(chǎn)品的副產(chǎn)物,具有促進(jìn)植物生長、土壤消毒、抗菌、殺蟲、防腐、改良土壤環(huán)境等多種功效。因此,明確木醋的有機(jī)成分及其對(duì)植物生長、發(fā)育的潛在影響具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)意義。在“秸稈炭化還田”理論指導(dǎo)下,本研究以典型大宗農(nóng)作物水稻為目標(biāo),以稻稈和稻殼為試材,使用熱裂解-氣相色譜與質(zhì)譜聯(lián)用儀(PY-GC/MS)檢測(cè)了稻稈和稻殼在300℃、500℃、700℃條件下裂解氣態(tài)產(chǎn)物的種類和相對(duì)含量;利用氣相色譜與質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC/MS)分析了稻殼醋的有機(jī)成分;運(yùn)用常壓蒸餾方法將稻殼醋分成100℃-105℃、105℃-110℃、110℃-130℃、130℃-160℃四個(gè)餾段后比較分析了不同餾段稻殼醋蒸餾液的成分差異;利用植物代謝數(shù)據(jù)庫(www.plantcyc.org)研究了木醋對(duì)植物生長的潛在影響,并通過無土栽培的方法初步觀察了稻殼醋及其蒸餾液對(duì)水稻苗期形態(tài)指標(biāo)的影響。本研究主要研究結(jié)果如下:1.水稻秸稈和稻殼兩種材料熱解揮發(fā)份均包含多種有機(jī)化合物,根據(jù)官能團(tuán)分為脂類、醚類、氨基類、烷烴類、烯烴類、醇羥基類、羧酸類、羰基類、呋喃類和苯酚類。隨著熱解溫度的升高,熱解揮發(fā)份中化合物種類數(shù)量增加,在300℃、500℃、700℃條件下,稻稈分別產(chǎn)生76、199、206種化合物,稻殼分別產(chǎn)生85、138、252種化合物。相同熱解溫度下,稻稈和稻殼的熱解揮發(fā)份化合物種類和成分有差異,稻稈主要裂解產(chǎn)物為醇羥基類化合物,稻殼主要裂解產(chǎn)物為羰基類化合物。2.利用衍生化方法對(duì)稻殼醋進(jìn)行處理,發(fā)現(xiàn)檢測(cè)到的有機(jī)成分比直接進(jìn)樣方法種類多,綜合兩種方法的結(jié)果,發(fā)現(xiàn)稻殼醋中含有87種有機(jī)化合物,其中有10種化合物對(duì)植物生長具有潛在影響。3.經(jīng)過常壓蒸餾處理后,四種稻殼醋蒸餾液與稻殼醋原液相比較,大分子量化合物減少,生物活性成分種類也減少。四個(gè)餾段稻殼醋蒸餾液之間成分種類差異較小,含量差異較大。4.稀釋1000倍的稻殼醋有效促進(jìn)水稻苗期生長,其他稀釋倍數(shù)時(shí)抑制生長。在100℃-105℃和105℃-110℃條件下收集到的稻殼醋蒸餾液稀釋300至1000倍對(duì)水稻苗期生長起促進(jìn)作用,在110℃-130℃條件下收集到的稻殼醋蒸餾液稀釋500倍和700倍對(duì)水稻苗期生長起促進(jìn)作用,在130℃-160℃條件下收集到的稻殼醋蒸餾液稀釋700倍和1000倍對(duì)水稻苗期生長起促進(jìn)作用。其他處理均抑制水稻苗期生長。
【學(xué)位授予單位】：沈陽農(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)】：S511
【圖文】：

稻稈與稻殼裂解揮發(fā)份總離子流圖可以初步看出（圖3-1，3-2）：稻稈和稻殼在 300°C 條件下，熱解揮發(fā)份中有機(jī)物種類較少，在 500°C 與700°C 條件下?lián)]發(fā)份有機(jī)物種類較多。稻桿和稻殼隨著熱解溫度升高，熱解揮發(fā)份中分子質(zhì)量相對(duì)較小的有機(jī)物種類增多，分子質(zhì)量相對(duì)較大的有機(jī)物種類減少。

3-1 在 300°C、500°C、700°C 三種裂解溫度下，稻稈熱裂解產(chǎn)生揮發(fā)份總離子ig.3-1 Total ion chromatograms of fast pyrolysis of rice straw in 300°C、 500°C、 70下依次為 300°C、500°C、700°C. 500°C. 700°C from top to bottom

結(jié)果與分析甲氧基苯酚（2-Methoxy-4-vinylphenol），三烷基亮氨酸（Thr-Leu），糠醛（Furfural）。3.1.2.3 根據(jù)官能團(tuán)分類的化合物含量分析如下圖所示，稻稈在三種裂解溫度下產(chǎn)生的化合物中，羥基類化合物含量最多，其次是羰基類和羧酸類。隨著裂解溫度升高，脂類、羰基類、呋喃類、苯酚類含量增加，醚類和羥基類含量減少，羧酸類在 500°C 條件下含量最多。稻殼在三種裂解溫度下產(chǎn)生的化合物，羰基類化合物含量最多，其次是羧酸類和羥基類。隨著裂解溫度升高，脂類、羰基類和呋喃類含量增加，醚類和烯烴類含量減少，羧酸類、羥基類和苯酚類化合物在 500°C 條件下含量最高。

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本文編號(hào)：2756207