基于红素的生物炭具有改进的特性,来自于玉米的微生物联合化学预处理,以有效地去除抗生素
Yiping Jin1, Zhongwen Zhou1, Zekai Yuan1
1College of Life Sciences, Jilin Agricultural University, Changchun 130118, China; Key Laboratory of Straw Biology and Utilization, the Ministry of Education, China.
International journal of biological macromolecules
|April 3, 2025
概括
微生物处理增强了从玉米中提取红素的效果,产生了具有较高表面积和孔积的生物炭. 这些素生物炭对抗生素具有出色的吸附能力,提供了可持续的资源利用策略.
科学领域:
- 生物质转换生物质转换
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 环境工程 环境工程
背景情况:
- 细胞生物质是丰富但未得到充分利用的可再生资源.
- 生物质成分如素的高效转化对于可持续的化学生产和废物利用至关重要.
- 目前的金提取和随后的材料制备方法经常面临效率和环境影响方面的挑战.
研究的目的:
- 开发一种新的方法来提取草红素,使用微生物预处理与有机酸提取相结合.
- 为了从提取的素中制备和表征素衍生生物炭.
- 评估这些素衍生生物碳的吸附性能,以消除抗生素.
主要方法:
- 用特定的微生物菌株 (Aspergillus niger,Myrothecium verrucaria,Trichoderma reesei) 进行了预处理.
- 使用 ρ-TsOH 有机酸提取利格宁.
- 素衍生生物炭通过碳化激活来制备.
- 分析了生物炭的物理化学特性 (表面积,毛孔体积).
- 确定了四环素化物和硫法的吸附能力.
主要成果:
- 微生物预处理显著改善了素提取率和衍生生物炭的质量.
- 与对照组 (BCL) 相比,素生物炭 (BNL,BML,BTL) 的特定表面积 (高达3008 m2 g-1) 和毛孔总体积大幅增加.
- 所有的素衍生生物炭都显示出比对照剂和大多数其他报告的吸附剂更高的抗生素最大吸附能力.
结论:
- 结合微生物处理和有机酸提取提供了一种有效的策略,用于高价值的草木素的利用.
- 微生物预处理增强了素生物炭的物理化学特性,使它们成为优越的吸附剂.
- 这种方法为可持续的纤维素资源转化和环境修复提供了一个有希望的途径.
