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2015-09-02
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  ●研究報告

  掃描熱顯微鏡技術在生物質微觀特性研究中的應用 徐德良,付鑫,徐朝陽,等(1)

  蓖麻油基聚氨酯預聚體改性酚醛泡沫的制備及表征(英文) 薄采穎,胡立紅,周靜,等(8)

  月桂烯源乙烯基酯樹脂單體的合成、表征及其紫外光固化物性能研究 楊雪娟,李守海,唐小東,等(15)

  羧甲基纖維素水熱炭化-CO2活化制備微米球形活性炭 代林林,李偉,吳瓊,等(21)

  蘆葦半纖維素基水凝膠的制備及對重金屬離子的高效吸附 張文明,黃瑩,朱廈,等(28)

  米根霉廢菌體制備殼聚糖及其成膜性能 楊磊,李鑫,余世袁,等(35)

  環氧脫水蓖麻油的制備工藝研究 黃旭娟,劉鶴,商士斌,等(41)

  原位合成炭基磷鎢酸及其催化性能初探 盧燕鳳,吳耿烽,曾常偉,等(48)

  高溫自生壓活化制備高微孔率活性炭研究 孫康,蔣劍春,盧辛成,等(53)

  不同菌種對油橄欖葉發酵飼料的影響 謝普軍,黃立新,張彩虹,等(59)

  油橄欖葉橄欖苦苷酶解制備羥基酪醇的研究 原姣姣,葉建中,戴明明,等(65)

  超聲波輔助下K2O/C催化制備纖維低聚糖脂肪酸酯表面活性劑

  王奎,蔣劍春,盧辛成,等(72)

  離子液體預處理對紙漿酶漂效果的研究 李鳳鳳,陳嘉川,龐志強,等(79)

  稀酸預處理玉米秸稈共發酵產乙醇抑制物的來源探究 蔣發現,黃萍,徐勇,等(85)

  新型淺池式流化床反應器內部流體特性及冷態試驗驗證 程毅,劉六軍,李瑞(92)

  脫樹脂褐煤蠟的氧化漂白新工藝 袁承,張惠芬,張敉,等(97)

  豆油基聚酯塑化聚氯乙烯的熱性能和遷移性能研究 賈普友,薄采穎,張猛,等(105)

  蓖麻油縮水甘油醚合成工藝研究 王芳,王傳柱,蒯君濤,等(112)

  DDSA酯化法制備胭脂蟲紅色素衍生物 劉蘭香,?;?,張雯雯,等(117)

  響應面法優化二氫楊梅素半合成楊梅素 劉同方,于華忠,陳雁梅,等(125)

  產香葉醇重組大腸桿菌發酵培養基的優化 田寧,咸漠,胡仰棟,等(131)

  ●綜述評論

  催化快速熱解生物質制備高附加值化學品研究進展 姚倩,徐祿江,張穎(138)

  纖維素制多元醇催化技術研究進展 李僑光,劉仕偉,于世濤(145)

  迷迭香酸的提取純化及生物活性研究進展 程賢,畢良武,趙振東,等(151)

  掃描熱顯微鏡技術在生物質微觀特性研究中的應用

  徐德良1,2,付鑫1,徐朝陽1,王思群2*,孫軍1,周定國1

  (1. 南京林業大學 材料科學與工程學院,江蘇 南京 210037;

  2. 美國田納西大學 再生炭中心,田納西州 諾克斯維爾 37996-4570)

  摘 要:為了探討生物質材料微觀導熱性能,以紅橡和稻草為研究對象,使用掃描熱顯微鏡技術(SThM)研究2種生物質材料細胞壁層級的微觀傳熱特性及微觀結構特性。研究結果表明,SThM的熱傳導模式可以對生物質細胞結構進行較好的掃描成像,2種生物質細胞壁在橫切面的導熱特性近似,即細胞壁的胞間層(CML)導熱性能明顯低于S2層導熱性能,電流值相差1 μA左右。

  關鍵詞:掃描熱顯微鏡技術;稻草;紅橡;細胞壁;傳熱特性

  中圖分類號:TQ35;TK6 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)04-0001-07

  蓖麻油基聚氨酯預聚體改性酚醛泡沫的制備及表征

  薄采穎1,胡立紅1,2,周靜1,周永紅1

  (1.中國林業科學研究院 林產化學工業研究所;生物質化學利用國家工程實驗室;國家林業局 林產化學工程重點開放性實驗室;江蘇省 生物質能源與材料重點實驗室,江蘇 南京 210042;

  2.中國林業科學研究院 林業新技術研究所,北京 100091)

  摘 要:以蓖麻油(CTO)和1,6-己二異氰酸酯(HDI)為原料合成蓖麻油基聚氨酯預聚體(COPUP),并采用COPUP對酚醛泡沫進行改性。通過FT-IR和 1H NMR 對COPUP結構進行了鑒定和表征,進一步采用SEM、萬能試驗機結合熱重分析儀研究了COPUP添加量對酚醛泡沫的形態、機械性能和熱穩定性的影響。結果表明:COPUP改性的酚醛泡沫泡孔均勻,但與純酚醛泡沫相比,COPUP改性酚醛泡沫的泡孔較大,當COPUP添加量為10%時,泡沫的泡孔反而被破壞;當COPUP添加量為3%~7%時,改性酚醛泡沫與純酚醛泡沫相比彎曲強度增加了21.05%~26.32%,比彎曲強度從5.90 (kN·m)/kg增加到6.17(kN·m)/kg,高于純酚醛泡沫4.96(kN·m)/kg;隨著COPUP添加量的增加,泡沫的熱穩定性略有下降。

  關鍵詞:酚醛泡沫;聚氨酯預聚體;結構;機械性能;熱穩定性

  中圖分類號:TQ35 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)04-0008-07

  月桂烯源乙烯基酯樹脂單體的合成、表征及其紫外光固化物性能研究

  楊雪娟1,李守海1,2,唐小東1,宋建1,夏建陵1,2*

  (1. 中國林業科學研究院 林產化學工業研究所;生物質化學利用國家工程實驗室;國家林業局 林產化學工程重點開放性實驗室;江蘇省 生物質能源與材料重點實驗室,江蘇 南京 210042;

  2. 中國林業科學研究院 林業新技術研究所,北京 100091)

  摘 要:以天然產物月桂烯(MY)為基體原料與馬來酸酐、環氧氯丙烷和丙烯酸依次進行D-A加成、縮聚和環氧開環酯化反應制得一種新型月桂烯源乙烯基酯樹脂單體(AE-MYM),并采用FT-IR、GPC對制得的產物結構進行了分析。研究表明目標產物已成功合成,相對分子質量485,且樹脂單體在50 s內雙鍵轉化率可達到70%以上。動態熱機械性能(DMA)分析表明制備樹脂的紫外光固化產物的玻璃化轉變溫度達到65 ℃,儲能模量達到4400 MPa以上;拉伸性能測試結果表明制備的光固化產物的拉伸強度可達到50 MPa 以上。以上結果分析表明制備的樹脂單體固化產物是一種性能優異的剛性材料。

  關鍵詞:月桂烯;乙烯基酯樹脂;紅外分析;紫外光固化物

  中圖分類號:TQ35;TQ322.41 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)04-0015-06

  羧甲基纖維素水熱炭化-CO2活化制備微米球形活性炭

  代林林,李偉,吳瓊,趙鑫,劉守新*

  (東北林業大學 材料科學與工程學院,黑龍江 哈爾濱 150040)

  摘 要:以羧甲基纖維素(CMC)為原料,通過水熱炭化-CO2活化制備微米級球形活性炭。研究了水熱炭化溫度、時間和CMC用量對前驅體炭球的形貌、粒徑和分散性的影響,分析了活化溫度、時間對球形活性炭形貌和孔結構的影響。通過掃描電子顯微鏡(SEM)、紅外光譜(FT-IR)和光電子能譜(XPS)對前驅體炭球的形貌、表面官能團進行了表征分析,并用低溫液氮吸附分析了球形活性炭的孔徑結構。結果表明,前驅體炭球的含氧官能團以—COOR和—OH為主,在溫度為200 ℃,CMC用量為1.5 g,40 mL H2O,反應時間為10 h,可成功制備出形貌規則,粒徑均一,分散性良好的微米級炭球。前驅體炭球經在850 ℃下經CO2活化2 h可制備出球形結構完整的微米級球形活性炭,比表面積高達1005.85 m2/g,平均孔徑為2.78 nm。

  關鍵詞:羧甲基纖維素;水熱炭化;微米級;球形;活性炭

  中圖分類號:TQ35 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)04-0021-07

  蘆葦半纖維素基水凝膠的制備及對重金屬離子的高效吸附

  張文明1,黃瑩1,朱廈1,李曉葦1,劉金煒1,張玉蒼2*

  (1. 河北大學 物理科學與技術學院;河北省光電信息材料重點實驗室,河北 保定 071002;

  2. 海南大學 材料與化工學院,海南 ???570228)

  摘 要:以蘆葦半纖維素為基材,丙烯酸(AA)為單體,N,N,N',N'-四亞甲基乙二胺(MBA)為交聯劑,通過自由基聚合法制備出水凝膠材料,采用FT-IR對其結構進行表征,并考察了AA和MBA用量、pH值、吸附時間和金屬離子初始質量濃度對水凝膠吸附Pd2+、Cd2+和Zn2+性能的影響,同時探討了水凝膠對金屬離子的吸附動力學和吸附機制。結果表明,AA用量、MBA用量和pH值對水凝膠的吸附性能均有較大影響,水凝膠對金屬離子的吸附量隨著pH值的增加而增大,1.0 g半纖維素中添加0.1 g MBA,9 g AA制得的水凝膠可在60 min內達到吸附平衡,金屬離子溶液初始質量濃度為200 mg/L,Pb2+溶液pH值5.5,Cd2+、Zn2+溶液pH值6.5時,對Pd2+、Cd2+和Zn2+的最大吸附量可達699、521和265 mg/g。水凝膠吸附金屬離子過程屬于離子交換機制,吸附行為符合動力學準二級模型和Langmuir方程,該水凝膠經過吸附-解吸8次循環后,對金屬離子仍有較高的吸附效率,Pd2+ 、Cd2+ 和Zn2+的吸附量仍達616、479和243 mg/g,回收率分別為96.7%、97.1%和97.6%。

  關鍵詞:蘆葦半纖維素;水凝膠;重金屬;等溫吸附;吸附動力學

  中圖分類號:TQ35;O636.1 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)04-0028-07

  米根霉廢菌體制備殼聚糖及其成膜性能

  楊磊,李鑫,余世袁,勇強*

  (南京林業大學 化學工程學院,江蘇 南京 210037)

  摘 要:以米根霉乳酸發酵廢菌體制備殼聚糖,并對其成膜性能進行研究。結果表明,米根霉發酵100 g/L葡萄糖48 h,可獲得51.59 g/L的乳酸和4.36 g/L的米根霉菌體,廢菌體中可提取殼聚糖占菌體干質量的13.5%。米根霉菌體提取的殼聚糖脫乙酰度89.4%,高于商品殼聚糖的脫乙酰度86.6%。20 g/L的米根霉殼聚糖溶液黏度5.13 mPa·s,重均分子質量(68.61 ku)與螃蟹殼來源的商品殼聚糖重均分子質量(70.17 ku)相近,兩者的紅外光譜基本一致。厚度為(0.025±0.002)mm殼聚糖膜,米根霉殼聚糖膜和商品殼聚糖膜的彈性模量分別為42.72和14.64 N/mm2,拉伸強度分別為132.31和44.13 N/m,吸水率分別為52.90%和175.80%,最大失重速率溫度分別為281.4和285.4 ℃,起始和終止分解溫度存在差異。米根霉殼聚糖的成膜性能優于商品殼聚糖,適合于食品包裝薄膜的制備。

  關鍵詞:米根霉;廢菌體;殼聚糖;膜性能

  中圖分類號:TQ353 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)04-0035-06

  環氧脫水蓖麻油的制備工藝研究

  黃旭娟1,劉鶴1,商士斌1,2*,齊帆1

  (1. 中國林業科學研究院 林產化學工業研究所;生物質化學利用國家工程實驗室;國家林業局 林產化學工程重點開放性實驗室;江蘇省 生物質能源與材料重點實驗室,江蘇 南京 210042;

  2. 中國林業科學研究院 林業新技術研究所,北京 100091)

  摘 要:以蓖麻油(CTO)為原料,先制備脫水蓖麻油(DCO),再以磷酸為催化劑,過氧乙酸為氧化劑,進行環氧化反應制備環氧脫水蓖麻油(EDCO),通過單因素和正交試驗優化不同條件對產品環氧值的影響。結果表明,制備EDCO較佳工藝條件為反應溫度30 ℃、反應時間3.5 h、DCO與過氧乙酸物質的量之比5.5:1、磷酸用量0.5%,此條件下所得EDCO的環氧值達到4.82%。采用FT-IR和 1H NMR 表征了蓖麻油、脫水蓖麻油以及環氧脫水蓖麻油的化學結構,結果證實EDCO中C=C被環氧化后基本消失,生成了環氧鍵。通過黏度測定、熱重分析(TG)等方法對產品的性能進行了分析,得到CTO黏度為1100.0 mPa·s,DCO黏度為299.5 mPa·s,EDCO黏度為1896.0 mPa·s;產品的熱穩定性順序為EDCO> DCO> CTO。

  關鍵詞:過氧乙酸;環氧化;環氧脫水蓖麻油

  中圖分類號:TQ35;TQ645 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)04-0041-07

  原位合成炭基磷鎢酸及其催化性能初探

  盧燕鳳1,吳耿烽1,曾常偉1,李濤2,呂建華1,陳燕丹1,黃彪1*

  (1. 福建農林大學 材料工程學院,福建 福州 350002;

  2. 福建農林大學 生命科學學院,福建 福州 350002)

  摘 要:以杉木屑為原料,采用原位合成法制備炭基磷鎢酸催化劑,以此催化劑催化水解微晶纖維素制備納米纖維素(NCC),考察了液料浸漬比、炭化溫度及炭化時間等催化劑的制備因素對NCC得率的影響。結果表明:液料浸漬比2.5:1(mL:g),炭化溫度350 ℃,炭化時間1.5 h條件下制備得到的炭基磷鎢酸的催化性能較好,NCC得率可達25.28 %。采用傅里葉紅外光譜儀、熱重分析及掃描電鏡對炭基磷鎢酸催化劑進行了表征,結果表明:磷鎢酸較好地負載在炭材料上,炭基磷鎢酸的Keggin結構特征吸收峰并未發生明顯變化,磷鎢酸Keggin結構開始分解的溫度是370 ℃。用透射電子顯微鏡和X射線衍射儀對NCC的形貌、晶體結構進行了分析,結果表明:NCC呈棒狀,直徑9~70 nm,長度130~830 nm,平均長徑比為11.2:1,結晶度為76.1 %,平均晶粒尺寸6.9 nm。

  關鍵詞:炭基;磷鎢酸;催化;纖維素水解;納米纖維素晶體

  中圖分類號:TQ35 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)04-0048-05

  高溫自生壓活化制備高微孔率活性炭研究

  孫康1,蔣劍春1*,盧辛成1,陳超1,賈羽潔1

  (1. 中國林業科學研究院 林產化學工業研究所;生物質化學利用國家工程實驗室;國家林業局 林產化學工程重點開放性實驗室;江蘇省 生物質能源與材料重點實驗室,江蘇 南京 210042;

  2. 中國林業科學研究院 林業新技術研究所,北京 100091)

  摘 要:以椰殼、杏核、油茶殼和杉木屑為原料,不外加活化劑,采用高溫自生壓活化法制備微孔發達的活性炭,研究了反應條件對活性炭孔結構和吸附性能的影響。結果表明,以椰殼原料,在自生壓力下選擇活化溫度900 ℃并保溫6 h,制得的活性炭得率13.8%,微孔率達87.8%,比表面積1194 m2/g、總孔容積0.528 cm3/g、碘吸附值1280 mg/g和亞甲基藍吸附值315 mg/g。自生壓活化機理研究表明,木質原料熱解產生的水蒸氣和二氧化碳形成了良好的混合活化氣氛,密閉反應器內產生的自生壓力有效促進了氣固活化反應的進行,明顯提高微孔率。為活性炭生產提供了一種無污染,清潔方便,高得率的新型活化方法。

  關鍵詞:活性炭;自生壓;微孔;自活化

  中圖分類號:TQ35;TQ424 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)04-0053-06

  不同菌種對油橄欖葉發酵飼料的影響

  謝普軍1,2,黃立新1,2*,張彩虹1,2,游鳳1,2,張耀雷1,2

  (1. 中國林業科學研究院 林業新技術研究所,北京 100091;

  2. 中國林業科學研究院 林產化學工業研究所;生物質化學利用國家工程實驗室;國家林業局 林產化學工程重點開放性實室; 江蘇省 生物質能源與材料重點實驗室,江蘇 南京 210042)

  摘 要:以黑曲霉、白地霉、米曲霉、綠色木霉、產朊假絲酵母和熱帶假絲酵母為固態發酵菌種,考察單菌及混合菌種對油橄欖葉發酵飼料中纖維素酶活(β-葡萄糖苷酶活、羧甲基纖維素酶活及濾紙酶活),蛋白質及總單寧含量的影響。結果表明,單菌發酵效率最高的菌種為黑曲霉,發酵3天時纖維素酶活最高,β-葡萄糖苷酶活10.53 U/mL、羧甲基纖維素(CMC)酶活10.61 U/mL、濾紙(FPA)酶活4.02U/mL,發酵5天時蛋白質最高達14.61%,發酵7天總單寧降解率最高達84.14%;混菌發酵效率最高的為黑曲霉與產朊假絲酵母的組合,其最佳比例為1:1(體積比),發酵時間5天,纖維素酶活最高,β-葡萄糖苷酶活12.45 U/mL、CMC酶活12.59 U/mL及FPA酶活5.51 U/mL,發酵7天時蛋白質最高可達18.63%,總單寧降解率最高為86.49%。

  關鍵詞:菌種;油橄欖葉;固態發酵;纖維素酶活;蛋白質含量;總單寧含量

  中圖分類號:TQ35;TQ920.9 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)04-0059-06

  油橄欖葉橄欖苦苷酶解制備羥基酪醇的研究

  原姣姣1,葉建中1,戴明明1,李文君1,張紅玉1,王成章1,2*,劉玉紅3

  (1. 中國林業科學研究院 林產化學工業研究所;生物質化學利用國家工程實驗室;國家林業局 林產化學工程重點開放性實驗室;江蘇省 生物質能源與材料重點實驗室,江蘇 南京 210042;

  2. 中國林業科學研究院 林業新技術研究所,北京 100091;

  3. 隴南市祥宇油橄欖開發有限責任公司,甘肅 隴南 746000)

  摘 要:以1 g油橄欖葉提取物為原料,采用高效液相色譜法測定油橄欖葉橄欖苦苷(OE)和羥基酪醇(HT)的含量,篩選得到適合用于OE酶解制備HT的酶,通過單因素和正交試驗優化酶解工藝,并考察了HT、OE和油橄欖葉提取物清除二苯基苦基肼(DPPH)自由基的抗氧化活性。結果表明,在相同酶活力條件下,半纖維素酶對OE的降解和HT的制備都有著很好的效果,其次為纖維素酶和β-葡萄糖苷酶。半纖維素酶降解OE的最佳工藝為溫度60℃、pH值5.5、酶量40 mg、時間6 h,得到HT質量分數為6.07%,OE降解率為85.28%。酸解、堿解和酶解方法的比較結果表明,鹽酸水解后HT質量分數可達7.41%,效果略優于酶水解;但NaOH水解后HT質量分數僅為4.09%。DPPH自由基清除實驗結果表明,DPPH自由基清除能力為HT> 維生素C> OE> 2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚> 油橄欖葉提取物,HT的半數抑制質量濃度(IC50)值可達1.07 mg/L。

  關鍵詞:羥基酪醇;橄欖苦苷;酶解;油橄欖葉;清除自由基

  中圖分類號:TQ35 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)04-0065-07

  超聲波輔助下K2O/C催化制備纖維低聚糖脂肪酸酯表面活性劑

  王奎1,2,蔣劍春1,2*,盧辛成1,徐俊明1,2,梁馨予1

  (1. 中國林業科學研究院 林產化學工業研究所;生物質化學利用國家工程實驗室;國家林業局 林產化學工程重點開放性實驗室;江蘇省 生物質能源與材料重點實驗室,江蘇 南京 210042;

  2. 中國林業科學研究院 林業新技術研究所,北京 100091)

  摘 要:采用真空浸漬法制備炭基固體堿催化劑K2O/C,并在超聲波輔助條件下,利用制備的K2O/C催化纖維低聚糖與油酸甲酯制備纖維低聚糖脂肪酸酯表面活性劑。選取L9(34)正交試驗確定制備K2O/C催化劑的最佳條件為:炭基載體平均孔徑為2.87 nm,K2CO3與炭基載體的質量比值為0.5,真空浸漬后,450℃下煅燒2 h??疾熗順ǜㄖ魯ㄊ奔?、超聲波頻率、反應溫度、反應時間和催化劑用量對產品得率的影響。研究發現:在20 kHz,150 W超聲功率下,將物質的量之比為2:1的油酸甲酯和纖維低聚糖(水溶液)超聲波作用15 min,形成均一穩定的乳化體系,真空條件下,移除體系中的水分后,加入占總物料量5%的K2O/C催化劑,125 ℃下反應2 h,纖維低聚糖脂肪酸酯的最高得率為85.6%,其酯化度為18.8%,親水親油平衡值(HLB)為9.89,表面張力為32.1 mN/m,乳化力為28.1%,硬水穩定性4級。

  關鍵詞:K2O/C;纖維低聚糖;表面活性劑;超聲波輔助

  中圖分類號:TQ35 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)04-0072-07

  離子液體預處理對紙漿酶漂效果的研究

  李鳳鳳,陳嘉川*,龐志強,楊桂花,張志禮

  (齊魯工業大學 制漿造紙科學與技術教育部重點實驗室,山東 濟南 250353)

  摘 要:以楊木堿性過氧化氫機械漿(APMP)、化學熱磨機械漿(CTMP)、硫酸鹽漿(KP)和麥草CTMP 4種漿為原料,對紙漿在應用生物酶漂白前利用離子液體進行溫和預處理,控制離子液體BmimCl用量為1.0%(以絕干紙漿質量計,下同)、EmimDMP用量為1.2%,研究發現離子液體預處理可明顯改善紙漿的酶漂效果,且EmimDMP的效果更優。表現為應用離子液體預處理后成紙的光學性能及物理強度明顯改善,EmimDMP預處理后楊木KP漿白度可提高4.27%(ISO),不透明度增加了2.46%,麥草CTMP成紙的抗張指數、耐破指數、環壓指數、撕裂指數及耐折度分別增加12.21%、29.80%、22.45%、44.82%和52.50%。纖維質量分析儀(FQA)、X射線衍射(XRD)和掃描電鏡(SEM)分析結果顯示,離子液體處理后4種紙漿纖維質量提高,平均長度增加,細小纖維含量降低,纖維結晶度提高,其中EmimDMP處理后楊木KP漿結晶度提高了11.21%,紙漿表面發生明顯分絲帚化,增加了藥液的滲透能力。

  關鍵詞:離子液體;預處理;生物酶漂白

  中圖分類號:TQ35;TS752 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)04-0079-06

  稀酸預處理玉米秸稈共發酵產乙醇抑制物的來源探究

  蔣發現1,2,3,黃萍1,3,4,徐勇1,2,3*,朱均均1,2,余世袁1,2

  (1. 南京林業大學 化學工程學院,江蘇 南京 210037;

  2. 林木遺傳與生物技術教育部重點實驗室,江蘇 南京 210037;

  3. 江蘇省生物質綠色燃料與化學品重點實驗室,江蘇 南京 210037;

  4. 中國林業科學研究院 林產化學工業研究所,江蘇 南京 210042)

  摘 要:針對己糖(葡萄糖)、戊糖(木糖)共發酵產纖維素乙醇抑制物控制的關鍵性瓶頸,分別以玉米秸稈及玉米秸稈中非木質素的4類組分纖維素、半纖維素、熱水提取物和乙醇提取物為原料,并以0.75%稀硫酸和180 ℃預處理40 min得到5種稀酸預處理液。以60 g/L葡萄糖和30 g/L木糖為碳源,分別添加上述稀酸預處理液,比較了5種預處理液對休哈塔假絲酵母(Candida shehatae)共發酵產乙醇的影響,并探究主要抑制物來源。結果表明:133 g/L全玉米秸稈稀酸預處理的降解物會完全抑制C.shehatae糖代謝和共發酵。在玉米秸稈稀酸預處理過程中,4類非木質素組分降解物均會導致乙醇得率下降,其中100 g/L纖維素降解物完全抑制木糖的發酵,半纖維素降解物同時抑制葡萄糖和木糖的發酵,甚至對酵母產生致死毒性,熱水提取物和乙醇提取物降解物延滯糖利用和酵母生長。玉米秸稈共發酵產乙醇抑制物主要來自于纖維素和半纖維素在稀酸預處理中的降解反應,主要為甲酸、乙酸、乙酰丙酸、5-羥甲基糠醛和糠醛,同時還存在著其他降解產物的毒性或協同毒性。

  關鍵詞:纖維素乙醇;發酵抑制物;非木質素組分;己糖、戊糖共發酵;稀硫酸預處理

  中圖分類號:TQ353 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)04-0085-07

  新型淺池式流化床反應器內部流體特性及冷態試驗驗證

  程毅,劉六軍,李瑞*

  (北京林業大學 林產化學加工工程系,北京 100083)

  摘 要:在自制的冷態反應器中,以150μm銅粉為流化介質,對淺池式流化床反應器內部流體的流動特性進行了研究,并將實驗測量結果與理論推導結果進行對照。結果表明:在該反應器內部填充了較大固相顆粒后,形成的流化池可以有效地延長流化時間。對流化池中駐留的流化粒子進行測量,推導出駐留率的計算公式: σ=-0.51lnu-0.4m/V+2.145。將該公式帶入到Ergun方程中,得到整體床層的壓降,即反應器總壓降方程: Δp=150(μu0/dp2)×(1-ε)2/ε3+7/4×(ρu02/dp)×((1-ε)/ε3)Le+(1-σ)(1-εb)Leρ,得到冷態試驗結果說明方程可以很好的闡述該反應器內部流體的流動特性。

  關鍵詞:熱異構化;駐留率;化學反應器;填充床;流體力學

  中圖分類號:TQ35;TQ051.1 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)04-0092-05

  脫樹脂褐煤蠟的氧化漂白新工藝

  袁承1,張惠芬2,張敉1,韋曦1,李寶才1*

  (1. 昆明理工大學 生命科學與技術學院,云南 昆明 650500;

  2. 昆明理工大學 云南省食品安全研究院,云南 昆明 650500)

  摘 要:以云南峨山脫樹脂褐煤蠟(ESDMW)為研究對象,以色度(L)值為主要考察指標,研究脫樹脂褐煤蠟的氧化漂白新工藝??疾熗嗽贖2O2、CH3COOOH以及H2O2與CH3COOOH組合3種氧化體系下的漂白效果,結果顯示H2O2與CH3COOOH組合體系優于H2O2和CH3COOOH的單獨體系,且CH3COOOH/H2O2組合的效果較好。對CH3COOOH/H2O2組合時的工藝參數進行了響應面優化,得到最佳條件為:m(CH3COOOH):m(ESDMW)20:1、 m(H2O2):m(ESDMW)36.7:1、時間80 min、溫度118.5 ℃,該條件下產物的L值為62.02,與模型預測值63.03基本相符。同時進行了CH3COOOH/H2O2組合體系與Cr6+體系的聯合漂白,結果表明Cr6++CH3COOOH/H2O2聯合方式的漂白效果最好,優化后的聯合方式,在保證較佳漂白效果的前提下有效減少了Cr6+氧化劑的用量。

  關鍵詞:脫樹脂褐煤蠟;過氧乙酸;過氧化氫;氧化漂白

  中圖分類號:TQ35;TQ536 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)04-0097-08

  豆油基聚酯塑化聚氯乙烯的熱性能和遷移性能研究

  賈普友1,薄采穎1,張猛1,胡立紅1,周永紅1*

  (1. 中國林業科學研究院 林產化學工業研究所;生物質化學利用國家工程實驗室;國家林業局 林產化學工程重點開放性實驗室;江蘇省 生物質能源與材料重點實驗室,江蘇 南京 210042;

  2. 中國林業科學研究院 林業新技術研究所,北京 100091)

  摘 要:使用大豆油經醇解、酯化和縮合反應制備了豆油基聚酯,采用紅外光譜(FT-IR)、核磁共振氫譜(1H NMR)和凝膠滲透色譜(GPC)對該豆油聚酯產品的化學結構進行了表征,將其與鄰苯二甲酸二辛酯復配使用增塑聚氯乙烯(PVC),經熱塑共混成型制備塑化PVC共混物,對共混物的熱性能、耐遷移性能和力學性能進行了測定。研究發現:該豆油基聚酯的相對分子質量為3 541、黏度2.7 Pa·s、酸值1.02 mg/g。聚酯產品可將PVC共混物的熱分解溫度提高到256.1 ℃,拉伸強度和斷裂伸長率分別達到6.5 MPa和230.3%; 豆油基聚酯復配DOP塑化PVC,可將增塑劑在蒸餾水、乙酸溶液、乙醇溶液、石油醚和橄欖油的遷移率分別降低到0.18%,0.22%,0.28%,0.83%和0.34%;聚酯增塑劑優異的耐遷移性能可使聚氯乙烯制品的力學性能和熱性能等長期穩定,也可降低由于增塑劑遷移到人體所帶來的潛在危害。

  關鍵詞:豆油;聚酯;增塑劑;聚氯乙烯;共混

  中圖分類號:TQ35 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)04-0105-07

  蓖麻油縮水甘油醚合成工藝研究

  王芳1,2,王傳柱2,蒯君濤1,李大錢2,朱新寶1,2*

  (1. 南京林業大學 化學工程學院,江蘇 南京 210037;

  2. 安徽省環氧樹脂及助劑工程研究中心,安徽 黃山 245900)

  摘 要:以蓖麻油、環氧氯丙烷(ECH)和液堿為主要原料,經二步法開環閉環反應合成了蓖麻油縮水甘油醚(COGE),研究了開環、閉環工藝條件對產物環氧值的影響。結果表明,開環催化劑三氟化硼-二乙基醚用量0.4%,ECH與蓖麻油的物質的量比3.5:1,反應溫度60 ℃,反應時間5 h;閉環催化劑四甲基氯化銨用量0.4%,反應時間6 h,反應溫度60 ℃,NaOH與ECH物質的量比1.1:1時產物環氧值最高為1.56 mmol/g。采用紅外光譜(FT-IR)、核磁共振氫譜(1H NMR)表征了合成產物的化學結構,熱失重(TG)分析表明蓖麻油縮水甘油醚具有優良的高溫熱穩定性,黏度測試表明該產物可以降低環氧樹脂的黏度,加入量15%時,黏度降低46 %。

  關鍵詞:蓖麻油;環氧樹脂;縮水甘油醚

  中圖分類號:TQ35 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)04-0112-05

  DDSA酯化法制備胭脂蟲紅色素衍生物

  劉蘭香,?;?,張雯雯,陳奇,宋國彬,張弘

  (中國林業科學研究院 資源昆蟲研究所;國家林業局特色森林資源

  工程技術研究中心,云南 昆明 650224)

  摘 要:以十二烯基丁二酸酐(DDSA)作酯化劑,對胭脂蟲紅色素的主要成分胭脂紅酸分子進行改性修飾,制得了油溶性較好的胭脂蟲紅色素衍生物。通過單因素及響應曲面優化試驗確定了反應的最佳條件:0.5 g原料,DDSA與胭脂蟲紅色素的質量比值為2.3,催化劑三乙胺(Et3N)的用量為 1.8 mL,溫度為67 ℃,反應時間為6 h,溶劑N,N-二甲基甲酰胺20 mL,此條件下,產物得率為41.59%。通過FT-IR及UV-Vis對目標產物的結構進行表征,表明DDSA與胭脂蟲紅色素發生了酯化反應,制得的胭脂蟲紅色素衍生物的λmax及顏色在堿性溶液中受pH值影響較大;其可溶于食用玉米油,有較好的染色效果且穩定性良好,溶解度(20 ℃)為6.53,有效改良了胭脂蟲紅色素的油溶性。

  關鍵詞:胭脂蟲紅色素;DDSA酯化;響應曲面;油溶性

  中圖分類號:TQ35;TQ617 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)04-0117-08

  響應面法優化二氫楊梅素半合成楊梅素

  劉同方,于華忠*,陳雁梅,王亭

  (吉首大學 林產化工工程湖南省重點實驗室,湖南 張家界 427000)

  摘 要:以顯齒蛇葡萄葉中含量豐富且易于提取的二氫楊梅素(DMY)為原料,半合成得到楊梅素(MYR)。產物經FI-IR,1H NMR 和 13C NMR 結構鑒定,確認是楊梅素。在單因素試驗的基礎上,選取吡啶體積分數、料液比和反應溫度為影響因子,以MYR得率作為響應值,進行響應面分析(RSM)。結果表明,MYR的最佳合成工藝參數為:吡啶體積分數66.6%、反應溫度90.4 ℃、料液比值為20.88時MYR得率為76.63%,與預測值76.48%的相對誤差為0.19%。

  關鍵詞:二氫楊梅素;半合成;楊梅素;響應面分析

  中圖分類號:TQ35 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)04-0125-06

  產香葉醇重組大腸桿菌發酵培養基的優化

  田寧1,咸漠2,胡仰棟1*,劉煒2

  (1. 中國海洋大學 化學化工學院,山東 青島 266100;

  2. 中國科學院 生物基材料重點實驗室; 中國科學院 青島生物能源與過程研究所,山東 青島 266101)

  摘 要:利用Plackett-Burman實驗、最陡爬坡實驗和中心組合設計對產香葉醇重組大腸桿菌的發酵培養基進行了優化。首先運用Plackett-Burman設計對7種培養基組分進行了篩選;然后運用最陡爬坡法使關鍵因素的濃度接近最佳響應區域;最后通過中心組合設計確定了關鍵因素的最佳濃度及回歸模型。結果表明檸檬酸鐵銨、硫酸鎂和微量元素混合液為影響香葉醇產量的關鍵因素,其最佳濃度分別為0.13 g/L,2.12 g/L和16.7 mL/L,在此條件下香葉醇的產量可達223.24 mg/L,是優化前香葉醇產量(68.5 mg/L)的3.26倍。

  關鍵詞:香葉醇;培養基優化;響應面;重組大腸桿菌

  中圖分類號:TQ35 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)04-0131-07

  催化快速熱解生物質制備高附加值化學品研究進展

  姚倩1,徐祿江1,張穎1,2*

  (1. 中國科學技術大學 化學系 能源材料化學協同創新中心,安徽 合肥 230026;

  2. 中國林業科學研究院 林產化學工業研究所,江蘇 南京 210042)

  摘 要:生物質催化快速熱解技術可以通過對催化體系的調控來定向控制熱解過程,實現高附加值化學品在熱解產物中高度富集。在介紹生物質快速熱解的反應路徑和機理的基礎上,從熱解產物這一角度綜述了不同催化體系對生物質熱解過程的定向控制,并對催化快速熱解技術的前景加以分析和展望,為進一步研究提供依據和參考。

  關鍵詞:生物質;快速熱解;催化;化學品

  中圖分類號:TQ35 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)04-0138-07

  纖維素制多元醇催化技術研究進展

  李僑光,劉仕偉,于世濤*

  (青島科技大學 化工學院,山東 青島 266042)

  摘 要:綜述了近年來國內外纖維素水解加氫耦合反應制備多元醇的研究新進展,介紹了酸、高溫水和離子液體分別與金屬加氫催化劑構成的3種復合催化體系下的水解加氫反應,梳理了當前纖維素制多元醇催化技術,并進行了展望,可為纖維素轉化為多元醇的理論和應用研究提供參考。

  關鍵詞:纖維素;催化;多元醇

  中圖分類號:TQ35 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)04-0145-06

  迷迭香酸的提取純化及生物活性研究進展

  程賢1,畢良武1,2*,趙振東1,2,夏田娟1

  (1. 中國林業科學研究院 林產化學工業研究所;生物質化學利用國家工程實驗室;國家林業局 林產化學工程重點開放性實驗室;江蘇省 生物質能源與材料重點實驗室,江蘇 南京 210042;

  2. 中國林業科學研究院 林業新技術研究所,北京 100091)

  摘 要:迷迭香酸作為強抗氧化劑,具有抗菌、抗炎、抗病毒、抗腫瘤等多種生物活性。介紹了迷迭香酸的提取及純化方法,重點討論了其在抗菌抗病毒、抗氧化及清除自由基、抗炎及免疫調節、?;ど窬低?、抗輻射抗腫瘤、抑制黃嘌呤氧化酶和?;じ臥嚶敕蔚榷嚳矯嫻納锘钚?旨在為其規?;票負陀τ錳峁┮讕?。

  關鍵詞:迷迭香酸;提取;純化;生物活性

  中圖分類號:TQ35 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)04-0151-08


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