钛酸四丁酯引发聚己内酯接枝改性淀粉的制备

以玉米淀粉和己内酯单体为原料,以钛酸四丁酯为催化剂,通过原位开环聚合制备聚己内酯接枝改性淀粉,并利用红外光谱和差热扫描对接枝改性淀粉和玉米淀粉进行了比较. 进而制备了接枝改性淀粉和聚己内酯的共混材料,并对共混材料的力学性能、疏水性和界面性能进行评价. 结果表明,对淀粉进行接枝改性后能够有效改善共混材料两相的相容性,且共混材料的力学性能有所提高. 共混材料的疏水性得到改善,吸水前后材料力学性能变化不大.     

添加铁氧化物和活性炭对玉米秸秆两相厌氧消化性能和微生物学特性影响研究

为了提高玉米秸秆厌氧消化性能,将铁氧化物（Fe₂O₃,Fe₃O₄）和活性炭分别添加到玉米秸秆两相厌氧消化系统中的酸化相和甲烷相进行试验。结果表明,在酸化相和甲烷相中分别添加Fe₃O₄粉末和活性炭粉末（PAC）的试验组效果最佳。Fe₃O₄粉末添加到酸化相后,挥发性脂肪酸（volatile fatty acids,VFAs）与乙醇的总含量比对照组中两者的总含量提高了25.4%。酸化结束后加入活性炭粉末继续进行甲烷化试验,玉米秸秆累积产甲烷量达到7 965 mL,比对照组提高了27.8%。与对照组相比,添加Fe₃O₄粉末和活性炭粉末试验组的t₈₀（累积产甲烷量达到总甲烷产量的80%所用的时间）缩短了8 d,电导率提高了33.3%。从微生物群落角度分析,在Fe₃O₄+PAC试验组中,细菌优势菌属为Clostridium_sensu_stricto_1,古菌优势菌属为Methanobacterium,可以提高H₂利用率并且促进厌氧过程中的直接种间电子传递（direct interspecies electron transfer,DIET）。因此,Fe₃O₄粉末和活性炭粉末的添加可以有效提高玉米秸秆厌氧消化产甲烷潜力。     

基于三维实体模型的玉米热风干燥模拟计算

针对热风干燥条件下单体玉米颗粒内部的传热传质过程,开展基于三维实体模型的模拟研究.借助高精度医用CT机扫描玉米颗粒,所获得的CT图片经过MIMICS和ANSYS软件处理,建立玉米颗粒的三维实体模型.采用傅里叶传热方程、菲克扩散方程以及导热系数、扩散系数公式作为干燥理论模型的控制方程;利用COMSOLMultiphysics计算软件完成模拟计算.模拟结果表明,热风干燥过程中玉米颗粒内部为传质控制过程,所提三维实体模型模拟计算方法能够更好地描述单体谷物颗粒内部的热质传递现象.     

重金属Cu元素在玉米体内的迁移研究

目的研究Cu在玉米体内的迁移与累积。方法采取自植玉米,分为对照区和污染区,对污染区的玉米人为施加模拟污水,分别采集污染玉米和对照玉米在不同生长期的不同部位作为样品进行Cu元素含量分析。结果Cu元素在玉米各部位的平均累积量M=mCu(Ex)/mCu(CK)值为:根(M=2.29)>茎节(M=1.55)>茎(M=1.18)>籽实(M=1.15)>叶(M=1.05)。结论污染区玉米成熟后籽实中重金属Cu元素的含量很小,没有超标,可以食用。而根部含量很高,为净化土壤中重金属Cu元素污染提供了新的方法。     

预处理温度对玉米秸秆暗发酵制氢性能的影响

为了比较不同预处理温度对玉米秸秆暗发酵制氢性能的影响,在不同温度（40、80、120、160 ℃和200 ℃）下,采用1% H₂SO₄和2% NaOH两种试剂分别对玉米秸秆进行预处理,再进行中温暗发酵实验,接种物来源于以猪粪为原料的厌氧消化后的沼液。结果表明：最佳的预处理条件为80 ℃下,采用1% H₂SO₄对玉米秸秆预处理60 min,其单位总固体（TS）产氢量达到27 mL/g,比未预处理玉米秸秆提高了56.27%,且最大产氢速率最高可达到15.42 mL/h,比未预处理玉米秸秆的最大产氢速率提高了83.57%。玉米秸秆产氢最适宜的pH值范围为5.0~5.5,不同预处理温度会对产酸量和产酸的组分造成影响,发酵类型均为丁酸型发酵。因此,预处理温度是影响暗发酵制氢性能的一个重要因素。     

高光谱最优波长选择及Fisher判别分析法判别玉米颗粒表面黄曲霉毒素

黄曲霉毒素是广泛存在于玉米中且具有剧毒的一种代谢产物,以美国农业部农业研究署(USDA-ARS) Toxicology and Mycotoxin Research Unit提供的2010年先锋玉米为研究对象,验证了高光谱成像技术对玉米中黄曲霉毒素检测的可行性。以甲醇为溶剂制备四种不同浓度的黄曲霉毒素溶液,并将其逐一滴在等量的4组共120粒玉米颗粒表面,以未处理的30粒洁净玉米作为一组对照样本,将大小、形状相似的150个样品随机分为训练集103个,验证集47个;对获取的400～1 000 nm波段范围内的高光谱图像,先进行标准正态变量变换(standard normal variate transformation, SNV)预处理,然后引入基于Fisher判别最小误判率的方法选择最优波长,并以所选波长作为Fisher判别分析法的输入建立判别模型,对玉米颗粒表面不同浓度的黄曲霉毒素进行识别,最后对模型判别正确率进行了验证。结果表明,选取四个最优波长(812.42, 873.00, 900.36和965.00 nm)时Fisher判别分析模型对训练集与验证集的准确率分别为87.4%和80.9%。该方法为含黄曲霉毒素玉米颗粒便携式检测仪器的开发,以及对田间霉变玉米自然代谢产生毒素的检测奠定了技术基础。     

玉米摘穗辊主要工作参数的灰色绝对关联度分析

利用灰色绝对关联度理论建立了玉米摘穗辊的工作间隙、摘穗辊转速及机车前进速度同籽粒损失率的数学模型,通过理论验算,得出玉米摘穗辊工作间隙、摘穗辊速度和机车前进速度与籽粒损失率的关联度,分别为ε01=0．500673,ε02=0．724512,ε03=0．581288;影响显著性顺序为:摘穗辊工作间隙,车前进速度,穗辊的转速;三者与籽粒损失率关系为:摘穗辊工作间隙对籽粒损失率影响最大,车前进速度次之,穗辊的转速最小。     

玉米收获机摘穗装置主要结构和运动参数研究

以4YW-2型玉米联合收获机为研究对象,利用试验台深入研究了摘辊间隙、螺旋筋升角、摘辊转速对收获过程中玉米茎秆沿摘辊轴向、周向运动速度的影响规律.结果表明:各因素与轴向运动速度呈线性关系,与周向运动呈非线性关系,摘辊间隙应该是设计中首要因素.     

HMC毒素对同核异质玉米叶肉细胞原生质体的影响

制备并纯化了玉米小斑病菌C小种致病毒素(HMC),利用根冠细胞进行毒素活性检测,结果表明其对玉米C型不育细胞质具有专化活性.同时提取了同核异质玉米C103叶肉细胞原生质体,并用纯化后不同质量浓度的HMC毒素对同核异质C103叶肉细胞原生质体进行处理,光学显微镜下观察并统计HMC毒素对同核异质玉米叶肉细胞原生质体的影响,从而对玉米小斑病菌C小种的致病性进行研究.研究结果表明,HMC毒素可以导致C103玉米C型不育细胞质叶肉细胞原生质体质膜破裂,细胞内容物泄漏.     

微米级玉米粉尘爆炸能量传播数学模型研究

为探讨微米级玉米粉尘爆炸能量随时间、空间变化规律,基于量纲分析"π定理"构建微米级玉米粉尘爆炸能量传播数学模型.研究表明:通过选取与爆炸火焰相关的基本量纲与导出量纲,提出了表征爆炸强度的"玉米粉尘爆炸能量系数",构建了微米级玉米粉尘爆炸能量传播数学模型.采用水平管道粉尘爆炸实验装置,测得不同时刻微米级玉米粉尘爆炸火焰传播距离,推算出水平管道空间内"玉米粉尘爆炸能量系数"为0.143.通过模型参数关系合理性检验、模型参数幂指关系检验及导出量纲选取完备性检验,验证了模型的科学合理性.微米级玉米粉尘爆炸能量传播数学模型的建立不仅为粉尘爆炸强度特性研究提供了理论基础,也对玉米粉尘爆炸事故危险等级评估具有重要意义.