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1.
According to the Food and Agriculture Organization of the United Nations, approximately 1.3 billion tons of food is wasted each year, equivalent to approximately one-third of world production. Agri-food wastes are the source of proteins, carbohydrates, lipids, and other essential minerals that have been exploited for value-added products by the development of biorefineries and sustainable business as important elements of circular economies. The innovation and materialization of these types of processes, including the use of disruptive technologies on microbial bioconversion and enzyme technology, such as nanotechnology, metabolic engineering, and multi-omics platforms, increase the perspectives on the waste valorization process. Lignocellulolytic enzymes, pectinases, and proteases are mainly used as catalyzers on agri-food waste treatment, and their production in house might be the trend in near future for agro-industrial countries. Another way to transform the agri-food wastes is via aerobic or anaerobic microbial process from fungal or bacterial cultures; these processes are the key to produce waste enzymes.  相似文献   
2.
Ultrasound can accelerate and change the reaction process and is widely used in the field of hydrogen production and storage. In this study, ultrasound (US) and AlOOH suspension (AH) are used to promote hydrogen production from Al hydrolysis. The results indicate that both US and AH greatly shorten the induction time and enhance the hydrogen production rate and yield. The promoting effect of US and AH on Al hydrolysis originates from the acoustic cavitation effect and catalytic effect, respectively. When AH is used in combination with US, Al hydrolysis has the best hydrogen production performance and the hydrogen yield can reach 96.6 % within 1.2 h, because there is a synergistic effect on Al hydrolysis between AH and US. Mechanism analyses reveal that the micro-jets and local high temperature environment arising from acoustic cavitation improve the catalytic activity of AlOOH, while the suspended AlOOH particles enhance the cavitation effect of US. This work provides a novel and feasible method to promote hydrogen production from Al hydrolysis.  相似文献   
3.
A mathematical model of simultaneous cobalt deposition and hydrogen evolution was developed and applied to the electroreduction process of 5 mM Co2+ ions investigated by cyclic voltammetry (CV) technique at different hydrogen ion concentrations (pH=2, 3, 4). The kinetic parameters of such a complex process were determined, and the validity of the model and its sensitivity to changes in individual parameters were verified. The relative value of the approximate standard deviation (ASD%) was used to determine the degree of fit of the model to the experimental data. The catalytic effect of cobalt on the hydrogen evolution process was comprehensively confirmed.  相似文献   
4.
Carotenoids are an essential component of cashew and can be used in pharmaceuticals, cosmetics, natural pigment, food additives, among other applications. The present work focuses on optimizing and comparing conventional and ultrasound-assisted extraction methods. Every optimization step took place with a 1:1 (w:w) mixture of yellow and red cashew apples lyophilized and ground in a cryogenic mill. A Simplex-centroid design was applied for both methods, and the solvents acetone, methanol, ethanol, and petroleum ether were evaluated. After choosing the extractor solvent, a central composite design was applied to optimize the sample mass (59–201 mg) and extraction time (6–34 min). The optimum conditions for the extractor solvent were 38% acetone, 30% ethanol, and 32% petroleum ether for CE and a mixture of 44% acetone and 56% methanol for UAE. The best experimental conditions for UAE were a sonication time of 19 min and a sample mass of 153 mg, while the CE was 23 min and 136 mg. Comparing red and yellow cashews, red cashews showed a higher carotenoid content in both methodologies. The UAE methodology was ca. 21% faster, presented a more straightforward composition of extracting solution, showed an average yield of superior carotenoid content in all samples compared to CE. Therefore, UAE has demonstrated a simple, efficient, fast, low-cost adjustment methodology and a reliable alternative for other applications involving these bioactive compounds in the studied or similar matrix.  相似文献   
5.
沈荣晨  郝磊  陈晴  郑巧清  张鹏  李鑫 《物理化学学报》2022,38(7):2110014-41
随着化石燃料使用的增加和温室气体排放量持续上升,20世纪以来气温上升得更快。开发环境友好型能源取代传统化石燃料是当务之急。氢能源作为一种清洁、高效的能源,被认为是最有希望取代传统化石燃料的能源。光催化水分解水产氢作为为一种环保型技术被认为是最有前景的氢能生产方法。提高光生电子-空穴对分离效率是构建高效光催化剂的关键。然而,利用高度分散的助催化剂构建高效、稳定的产氢光催化剂仍然是一个挑战。本文首次成功地采用一步原位高温磷化法制备了高度分散的非贵金属三金属过度金属磷化Co0.2Ni1.6Fe0.2P助催化剂(PCNS-CoNiFeP)掺杂P的石墨相氮化碳纳米片(PCNS)。有趣的是,PCNS-CoNiFeP与传统氢氧前驱体磷化法制备的CoNiFeP相比,没有聚集性,分散性高。X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、元素映射图像和高分辨率透射电镜(HRTEM)结果表明,PCNS-CoNiFeP已成功合成。紫外-可见吸收光谱结果表明,PCNS-CoNiFeP在200–800 nm波长范围内较PCNS略有增加。光致发光光谱、电化学阻抗谱(EIS)和光电流分析结果表明,CoNiFeP助催化剂能有效促进光生电子-空穴对的分离,加速载流子的迁移。线性扫描伏安法(LSV)结果还表明,负载CoNiFeP助催化剂可大大降低CNS的过电位。结果表明,以三乙醇胺溶液为牺牲剂的PCNS-CoNiFeP最大产氢速率为1200 μmol·h-1·g-1,是纯CNS-Pt (320 μmol·h-1·g-1)的4倍。在420 nm处的表观量子效率为1.4%。PCNS-CoNiFeP在光催化反应中也表现出良好的稳定性。透射电镜结果表明,6–8 nm的CoNiFeP高度分散在PCNS表面。高度分散的CoNiFeP比聚集的CoNiFeP具有更好的电荷分离能力和更高的电催化析氢活性。由此可见,聚合的CoNiFeP-PCNs (300 μmol·h-1·g-1)的产氢速率远低于PCNS-CoNiFeP。此外,CNS的P掺杂可以改善其电导率和电荷传输。  相似文献   
6.
Bin Hu 《中国物理 B》2022,31(5):58102-058102
V-based kagome materials AV3Sb5 (A=K, Rb, Cs) have attracted much attention due to their novel properties such as unconventional superconductivity, giant anomalous Hall effect, charge density wave (CDW) and pair density wave. Except for the 2a0×2a0 CDW (charge density wave with in-plane 2×2 superlattice modulation) in AV3Sb5, an additional 1×4 (4a0) unidirectional stripe order has been observed at the Sb surface of RbV3Sb5 and CsV3Sb5. However, the stability and electronic nature of the 4a0 stripe order remain controversial and unclear. Here, by using low-temperature scanning tunneling microscopy/spectroscopy (STM/S), we systematically study the 4a0 stripe order on the Sb-terminated surface of CsV3Sb5. We find that the 4a0 stripe order is visible in a large energy range. The STM images with positive and negative bias show contrast inversion, which is the hallmark for the Peierls-type CDW. In addition, below the critical temperature about 60 K, the 4a0 stripe order keeps unaffected against the topmost Cs atoms, point defects, step edges and magnetic field up to 8 T. Our results provide experimental evidences on the existence of unidirectional CDW in CsV3Sb5.  相似文献   
7.
现场水体光谱观测是水体光学性质、水色遥感反演建模等研究不可或缺的基础性工作之一。常规的倾斜观测方法受其较为严格的观测几何条件限制, 需要依据船体位置、太阳方位等不断调整观测角度,特别是针对河道水体光谱观测时,还须考虑河道走向、岸线遮蔽物等情况,因此,只能设置若干站点进行离散样点的观测,难以在岸线环境较为复杂的河道水体开展连续走航快速观测。而现场水体光谱连续走航快速观测能够获取不同地方时的大样本水体反射光谱,丰富对水体二向反射特征的认识,并建立更精确的反演模型,在水色遥感研究中具有极其重要的作用。鉴于此,设计了一种基于垂直观测几何方式的内陆河道表层水体反射光谱连续走航快速观测方法,并通过时空匹配技术获取整个河道的全波长遥感反射率数据。在杭州西小江部分河段的试验表明,该方法获取的遥感反射率与同步实测的叶绿素浓度、浊度等水色组分的相关性较强,选取的特征波段获得的确定系数R2均大于0.855。Sentinel-2的观测天顶角接近于0,近乎于垂直观测。该研究使用Sentinel-2B的光谱响应函数对实测光谱进行等效光谱模拟,转换为相应波段的等效遥感反射率,反演结果与基于Sen2Cor的大气校正后的遥感反射率数据进行建模,分析结果表明,基于Sen2Cor的大气校正后的遥感反射率数据存在高估现象,同时又用Sentinel-2B的大气表观反射率反推辐射亮度,然后用FLAASH大气校正获取Sentinel-2B的遥感反射率数据,经与实测等效遥感反射率建模分析发现,基于FLAASH的大气校正后的遥感反射率数据在小于0.02 sr-1时也存在高估现象,在大于0.02 sr-1时则存在明显低估现象。研究表明,用该方法所获取的大样本实测遥感反射率数据具有对卫星反射率产品进行真实性验证的应用潜力。  相似文献   
8.
氧化还原与电解的相关知识是中学化学学习的重点内容。应用自主研制的MXLab21先进数字化实验系统电解Fe2(SO4)3溶液,用电解生成的Fe2+直接滴定KMnO4溶液以测定其浓度,再用返滴法测定消毒液中H2O2的含量。对恒电流电解的最佳条件如Fe2(SO4)3溶液浓度及电解电流大小进行了优化。该数字化实验系统相比较于常规数字化仪器(或手持技术)的优越性在于其自带电解、搅拌及控制系统,能在电解的同时利用电生物质实现对待测物质的准确测定,测定时间短(不超过4 min)。本实验采用预设终点电势值的方法自动估计滴定终点,不但便捷准确,且呈现出的实时直观的电势和电量随时间变化的动态曲线便于学生理解电解及氧化还原滴定反应的微观本质,对中学化学教学及化学学科核心素养的培养具有重要价值。  相似文献   
9.
建立了氟化氢铵消解地球化学样品,电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定样品中钨、锡和钼的方法。方法经过国家土壤和水系沉积物标准参考物质验证,方法的检出限钨为0.048μg/g、锡为0.079μg/g、钼为0.063μg/g,准确度(相对误差)钨为0.64%~6.28%、锡为0.29%~3.74%、钼为2.12%~7.41%,精密度(相对标准偏差)钨为0.13%~0.72%、锡为0.05%~1.2%、钼为0.03%~1.1%,能够满足《地质矿产实验室测试质量管理规范》的质量要求。方法具有操作简便、测试成本低、分析效率高、环境污染小等特点,适合于批量样品的分析测试。  相似文献   
10.
为克服机器学习方法在油藏单井产量预测中的过拟合问题, 提高油田生产中的产量预测精度, 提出一种基于条件生成式对抗网络(CGAN)的油藏单井产量预测模型。该模型使用长短期记忆、全连接等基础神经网络, 构建生成和判别网络模型。生成网络模型以产量影响因素为条件输入, 生成预测产量数据, 利用对数损失函数评价预测数据与真实数据之间的偏差, 通过条件生成式对抗网络的博弈训练, 并结合贝叶斯超参数优化算法, 优化模型结构, 综合提高模型的泛化能力。基于Eclipse数值模拟软件建立同一井网条件下不同地质和生产条件下的油藏单井产量数据库, 以地质与生产条件等产量影响因素作为模型的条件输入, 进行油藏单井产量预测。结果表明: 与全连接神经网络(FCNN)、随机森林(RF)以及长短期记忆神经网络(LSTM)模型的预测结果相比, CGAN模型在测试集上的平均绝对百分比误差分别提升了2.59%、0.81%以及1.72%, 并且过拟合比最小(1.027)。说明CGAN降低了机器学习产量预测模型的过拟合程度, 提高了模型的泛化能力与预测精度, 验证了所提算法的优越性, 对指导油田高效开发和保障我国能源战略安全具有重要意义。  相似文献   
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