首页> 正文

聚乳酸（PLA）非织造材料加速降解微生物作用体系的初步建立

2020-12-02阅读(921)

聚乳酸（PLA）非织造材料加速降解微生物作用体系的初步建立

论文摘要

聚乳酸（PLA）是目前应用最为广泛的一种可生物降解的非织造材料,可通过玉米、木薯、马铃薯和甘蔗等可再生资源发酵生产而成,它在食品行业、电子行业、服装行业、生物医药行业等多个领域有着广泛的应用。但其在自然环境中降解速度非常缓慢,如果不能得到快速降解,会造成土壤酸化等严重的环境污染问题,从而也会影响该产业的健康发展。聚乳酸（PLA）非织造材料及其制品的生物降解是一个非常复杂的过程,单一菌株的作用效果并不好,需要多种酶或多种微生物的协同作用之下,才能达到用时短、效率高的理想降解效果。本研究就是通过富集自然环境的降解微生物,分析该菌群组成结构,在明晰其降解作用优势菌群的基础上,构建一个可控且能够加速聚合物材料降解的强化体系。研究取得了如下结论:1.聚合物PLA材料在广州大学城周边的果林地土壤中能够被微生物快速降解,通过富集驯化的方式可以对这些微生物进行继代与驯化培养;2.通过DGGE指纹图谱分析,富集混合菌液的优势菌群主要是由四个科属的微生物所构成,它们分别是肠杆菌科（Enterobacteriaceae）,弧菌科（Vibrionaceae）,假单胞杆菌科（Aeruginosa）,芽孢杆菌科（Bacillaceae）。在平板上可培养的微生物检测中,它们分别占比例为27.79%、10.45%、4.98%和15.88%;3.在由9株单菌株以1:1比例构建组成的强化作用体系中,聚乳酸PLA复合材料能够得到较快速度地被利用与降解,体系构建效果良好。组成体系9株单菌株分别是:柠檬酸杆菌Citrobacter sp.Strain8、Citrobacter sp.Strain15和Citrobacter freundii Strain12;芽孢杆菌株Bacillus sp.Strain6、Bacillus cereus Strain9和Bacillus cereus Strain 18;梭状芽孢杆菌株Lysinibacillus fusiformis Strain10;假单胞杆菌株Pseudomonas aeruginosaStrain13和气生单胞菌株Aeromonas hydrophila Strain16;4.在构建的高菌体浓度作用体系中,聚乳酸PLA复合材料能够得以快速降解,在生物作用的第11天,CO2释放量为352毫克,是平常对照组释放量的3.78倍,与理论释放值相比,聚乳酸材料降解效率可达到21.5%,降解效果良好。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  •   1.1 研究背景
  •     1.1.1 绿色环保为当今人类生活之主旋律
  •     1.1.2 “白色污染”为当今绿色环保急待解决之难题
  •     1.1.3 应运而生的聚乳酸（PLA）非织造可降解生物材料
  •   1.2 聚乳酸（PLA）非织造材料生物降解作用体系及其机理分析
  •     1.2.1 聚乳酸（PLA）非织造材料生物降解作用体系
  •     1.2.3 聚乳酸（PLA）非织造材料生物降解机理及其影响因素
  •   1.3 聚乳酸（PLA）非织造材料降解作用体系菌群的组成分析
  •     1.3.1 微生物平板培养法及Biolog微平板分析系统
  •     1.3.2 PCR-DGGE指纹图谱技术多样性分析
  •     1.3.3 高通量测序（HTS）技术分析
  •   1.4 本课题的目的、意义及研究内容
  •     1.4.1 课题的目的与意义
  •     1.4.2 课题的研究内容
  •     1.4.3 课题的研究路线
  • 第二章 聚乳酸（PLA）非织造布在自然与加速降解环境中的降解试验对比
  •   2.1 前言
  •   2.2 材料与设备
  •     2.2.1 主要实验材料
  •     2.2.2 实验使用的主要仪器
  •     2.2.3 实验使用的主要试剂
  •   2.3 实验方法
  •     2.3.1 土壤样品采集与处理
  •     2.3.2 自然降解实验
  •     2.3.3 “土壤-水性”加速降解作用体系中微生物的富集培养
  •     2.3.4 聚乳酸（PLA）非织造材料加速降解试验
  •     2.3.5 聚乳酸（PLA）非织造材料降解性能的表征与检测
  •   2.4 结果与讨论
  •     2.4.1 聚乳酸（PLA）非织造材料机械性能检测
  •     2.4.2 聚乳酸（PLA）非织造材料红外光谱分析
  •     2.4.3 聚乳酸（PLA）非织造材料降解过程微观结构观察
  •     2.4.4 聚乳酸（PLA）非织造材料降解过程的分子量检测
  •   2.5 本章小结
  • 第三章 聚乳酸（PLA）非织造材料加速降解作用体系微生物菌群的结构分析
  •   3.1 前言
  •   3.2 材料与仪器设备
  •     3.2.1 实验使用的主要材料
  •     3.2.2 实验使用的主要仪器
  •     3.2.3 实验使用的主要试剂
  •   3.3 实验方法
  •     3.3.1 降解环境土壤混合菌群的富集
  •     3.3.2 混合菌液总DNA的提取
  •     3.3.3 目的基因的PCR扩增操作
  •     3.3.4 扩增片段基因序列的DGGE分析
  •     3.3.5 目的基因片段的回收与转化
  •     3.3.6 基因测序与数据分析
  •   3.4 结果与讨论
  •     3.4.1 混合菌液继代培养对聚乳酸（PLA）降解性能的影响
  •     3.4.2 混合菌群液总DNA的提取
  •     3.4.3 16 S rRNA的PCR扩增结果
  •     3.4.4 DGGE富集菌群多样性分析
  •     3.4.5 DGGE驯化菌群稳定性分析
  •     3.4.6 DGGE电泳条带相似性聚类分析
  •     3.4.7 DGGE泳带定量分析
  •     3.4.8 优势菌群V3基因序列的比对分析
  •   3.5 本章小结
  • 第四章 聚乳酸非织造材料降解体系中微生物分选及加速系统的初步建立
  •   4.1 前言
  •   4.2 材料与设备
  •     4.2.1 实验材料
  •     4.2.2 实验使用的主要仪器
  •     4.2.3 实验使用的主要试剂
  •     4.2.4 实验用培养基
  •   4.3 实验方法
  •     4.3.1 混合菌群液的驯化过程
  •     4.3.2 驯化的混合菌群液中细胞形态观察
  •     4.3.3 混合菌群液的平板计数
  •     4.3.4 驯化菌群活菌浓度的计数
  •     4.3.5 分离菌株的16S rRNA分子鉴定
  •     4.3.6 聚乳酸（PLA）非织造材料降解无机碳释放量测定
  •   4.4 结果与讨论
  •     4.4.1 驯化过程中菌群的形态观察
  •     4.4.2 驯化菌群菌落变化分析
  •     4.4.3 加速降解环境微生物的分离纯化
  •     4.4.4 分离菌株的16S rDNA的分子鉴定
  •     4.4.5 聚乳酸非织造材料生物降解强化体系的初步构建
  •   4.5 本章小结
  • 结论与展望
  •   结论
  •   展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 附录
  •   附件7:攻读硕士学位期间取得的研究成果
  •   附件8:答辩委员签名的答辩决议书

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 林晓珊

    导师: 张毅,肖方正

    关键词: 聚乳酸,非织造材料,生物降解,图谱分析,菌群结构

    来源: 华南理工大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

    专业: 生物学,有机化工

    单位: 华南理工大学

    分类号: Q939.9;TQ323.41

    DOI: 10.27151/d.cnki.ghnlu.2019.003304

    总页数: 105

    文件大小: 3750K

    下载量: 90

    相关论文文献

    • [1].PLA木塑复合材料性能研究及界面处理分析[J]. 工程塑料应用 2020(02)
    • [2].不同增韧剂对PLA/稻壳木塑复合材料力学性能影响[J]. 工程塑料应用 2020(01)
    • [3].PLA水平与缺血性脑卒中患者颈动脉粥样硬化斑块的相关性研究[J]. 黑龙江医药 2020(03)
    • [4].打印工艺对PLA耗材成型件力学性能的影响[J]. 黄河科技学院学报 2020(08)
    • [5].PLA成核剂的研究进展[J]. 塑料助剂 2014(02)
    • [6].聚乳酸(PLA)纤维及其应用[J]. 人造纤维 2011(06)
    • [7].PLA熔体强度的提高及其增韧改性研究[J]. 塑料科技 2014(10)
    • [8].黄麻纤维PLA复合材料性能的研究[J]. 山东纺织科技 2011(01)
    • [9].壳聚糖接枝改性PLA非织造布的制备及性能研究[J]. 合成纤维工业 2020(04)
    • [10].癸二酸二苯甲酰肼对PLA等温结晶行为及拉伸性影响[J]. 工程塑料应用 2017(07)
    • [11].金属化合物在膨胀阻燃PLA体系中的协同阻燃作用[J]. 工程塑料应用 2015(10)
    • [12].聚乳酸(PLA)/皮粉复合材料的性能研究[J]. 宁波工程学院学报 2014(01)
    • [13].PLA纺粘非织造材料的制备和表征[J]. 纺织学报 2012(08)
    • [14].超声波技术应用于PLA织物低温染色[J]. 染料与染色 2012(04)
    • [15].黏结方法对PLA血管内支架力学性能的影响[J]. 东华大学学报(自然科学版) 2015(06)
    • [16].聚乳酸(PLA)合成与改性的研究进展[J]. 河南化工 2011(15)
    • [17].PLA-α-细辛脑纳米粒经鼻腔、静脉给药后药物动力学研究[J]. 中国中药杂志 2017(12)
    • [18].硅烷偶联剂对PLA/木粉复合材料性能的影响[J]. 塑料科技 2014(12)
    • [19].我和女儿走进PLA课堂[J]. 中华家教 2009(04)
    • [20].PLA对土壤微生物生长的影响及PLA的生物降解性[J]. 环境工程学报 2012(11)
    • [21].填充模式对熔融沉积PLA力学性能、成型时间及材料消耗的影响[J]. 塑料工业 2017(03)
    • [22].无针熔体电纺PLA纳米纤维捻线的制备[J]. 塑料 2017(02)
    • [23].姜黄素-PLA复合薄膜的制备及性能研究[J]. 中国医药工业杂志 2013(09)
    • [24].鼠疫耶尔森氏菌Pla蛋白单克隆抗体的制备与鉴定[J]. 细胞与分子免疫学杂志 2011(09)
    • [25].生物降解塑料聚乳酸(PLA)的研究及其在包装领域的应用[J]. 包装工程 2010(03)
    • [26].PLA织物低温染色[J]. 印染 2010(14)
    • [27].弹性体对棉秆纤维/PLA复合材料的增韧研究[J]. 产业用纺织品 2017(08)
    • [28].PLA/磷酸三钙复合材料的力学性能和流变性能研究[J]. 塑料科技 2016(03)
    • [29].基于PLA制备的高分子化学理论与实践的有机结合[J]. 高分子通报 2013(08)
    • [30].鱼精蛋白包覆PLA纳米囊对小鼠骨髓系树突状细胞免疫功能的影响[J]. 华中科技大学学报(医学版) 2016(03)

    标签：;  ;  ;  ;  ;  

    聚乳酸（PLA）非织造材料加速降解微生物作用体系的初步建立
    下载Doc文档

    猜你喜欢

    © 2024 毕论降 版权所有 鄂ICP备12018319号-6