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2015年第四期

华讯松香网
2015-09-02
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  目 次

  ●研究报告

  扫描热显微镜技术在生物质微观特性研究中的应用 徐德良,付鑫,徐朝阳,等(1)

  蓖麻油基聚氨酯预聚体改性酚醛泡沫的制备及表征(英文) 薄采颖,胡立红,周静,等(8)

  月桂烯源乙烯基酯树脂单体的合成、表征及其紫外光固化物性能研究 杨雪娟,李守海,唐小东,等(15)

  羧甲基纤维素水热炭化-CO2活化制备微米球形活性炭 代林林,李伟,吴琼,等(21)

  芦苇半纤维素基水凝胶的制备及对重金属离子的高效吸附 张文明,黄莹,朱厦,等(28)

  米根霉废菌体制备壳聚糖及其成膜性能 杨磊,李鑫,余世袁,等(35)

  环氧脱水蓖麻油的制备工艺研究 黄旭娟,刘鹤,商士斌,等(41)

  原位合成炭基磷钨酸及其催化性能初探 卢燕凤,吴耿烽,曾常伟,等(48)

  高温自生压活化制备高微孔率活性炭研究 孙康,蒋剑春,卢辛成,等(53)

  不同菌种对油橄榄叶发酵饲料的影响 谢普军,黄立新,张彩虹,等(59)

  油橄榄叶橄榄苦苷酶解制备羟基酪醇的研究 原姣姣,叶建中,戴明明,等(65)

  超声波辅助下K2O/C催化制备纤维低聚糖脂肪酸酯表面活性剂

  王奎,蒋剑春,卢辛成,等(72)

  离子液体预处理对纸浆酶漂效果的研究 李凤凤,陈嘉川,庞志强,等(79)

  稀酸预处理玉米秸秆共发酵产乙醇抑制物的来源探究 蒋发现,黄萍,徐勇,等(85)

  新型浅池式流化床反应器内部流体特性及冷态试验验证 程毅,刘六军,李瑞(92)

  脱树脂褐煤蜡的氧化漂白新工艺 袁承,张惠芬,张敉,等(97)

  豆油基聚酯塑化聚氯乙烯的热性能和迁移性能研究 贾普友,薄采颖,张猛,等(105)

  蓖麻油缩水甘油醚合成工艺研究 王芳,王传柱,蒯君涛,等(112)

  DDSA酯化法制备胭脂虫红色素衍生物 刘兰香,郑华,张雯雯,等(117)

  响应面法优化二氢杨梅素半合成杨梅素 刘同方,于华忠,陈雁梅,等(125)

  产香叶醇重组大肠杆菌发酵培养基的优化 田宁,咸漠,胡仰栋,等(131)

  ●综述评论

  催化快速热解生物质制备高附加值化学品研究进展 姚倩,徐禄江,张颖(138)

  纤维素制多元醇催化技术研究进展 李侨光,刘仕伟,于世涛(145)

  迷迭香酸的提取纯化及生物活性研究进展 程贤,毕良武,赵振东,等(151)

  扫描热显微镜技术在生物质微观特性研究中的应用

  徐德良1,2,付鑫1,徐朝阳1,王思群2*,孙军1,周定国1

  (1. 南京林业大学 材料科学与工程学院,江苏 南京 210037;

  2. 美国田纳西大学 再生炭中心,田纳西州 诺克斯维尔 37996-4570)

  摘 要:为了探讨生物质材料微观导热性能,以红橡和稻草为研究对象,使用扫描热显微镜技术(SThM)研究2种生物质材料细胞壁层级的微观传热特性及微观结构特性。研究结果表明,SThM的热传导模式可以对生物质细胞结构进行较好的扫描成像,2种生物质细胞壁在横切面的导热特性近似,即细胞壁的胞间层(CML)导热性能明显低于S2层导热性能,电流值相差1 μA左右。

  关键词:扫描热显微镜技术;稻草;红橡;细胞壁;传热特性

  中图分类号:TQ35;TK6 文献标识码:A 文章编号:0253-2417(2015)04-0001-07

  蓖麻油基聚氨酯预聚体改性酚醛泡沫的制备及表征

  薄采颖1,胡立红1,2,周静1,周永红1

  (1.中国林业科学研究院 林产化学工业研究所;生物质化学利用国家工程实验室;国家林业局 林产化学工程重点开放性实验室;江苏省 生物质能源与材料重点实验室,江苏 南京 210042;

  2.中国林业科学研究院 林业新技术研究所,北京 100091)

  摘 要:以蓖麻油(CTO)和1,6-己二异氰酸酯(HDI)为原料合成蓖麻油基聚氨酯预聚体(COPUP),并采用COPUP对酚醛泡沫进行改性。通过FT-IR和 1H NMR 对COPUP结构进行了鉴定和表征,进一步采用SEM、万能试验机结合热重分析仪研究了COPUP添加量对酚醛泡沫的形态、机械性能和热稳定性的影响。结果表明:COPUP改性的酚醛泡沫泡孔均匀,但与纯酚醛泡沫相比,COPUP改性酚醛泡沫的泡孔较大,当COPUP添加量为10%时,泡沫的泡孔反而被破坏;当COPUP添加量为3%~7%时,改性酚醛泡沫与纯酚醛泡沫相比弯曲强度增加了21.05%~26.32%,比弯曲强度从5.90 (kN·m)/kg增加到6.17(kN·m)/kg,高于纯酚醛泡沫4.96(kN·m)/kg;随着COPUP添加量的增加,泡沫的热稳定性略有下降。

  关键词:酚醛泡沫;聚氨酯预聚体;结构;机械性能;热稳定性

  中图分类号:TQ35 文献标识码:A 文章编号:0253-2417(2015)04-0008-07

  月桂烯源乙烯基酯树脂单体的合成、表征及其紫外光固化物性能研究

  杨雪娟1,李守海1,2,唐小东1,宋建1,夏建陵1,2*

  (1. 中国林业科学研究院 林产化学工业研究所;生物质化学利用国家工程实验室;国家林业局 林产化学工程重点开放性实验室;江苏省 生物质能源与材料重点实验室,江苏 南京 210042;

  2. 中国林业科学研究院 林业新技术研究所,北京 100091)

  摘 要:以天然产物月桂烯(MY)为基体原料与马来酸酐、环氧氯丙烷和丙烯酸依次进行D-A加成、缩聚和环氧开环酯化反应制得一种新型月桂烯源乙烯基酯树脂单体(AE-MYM),并采用FT-IR、GPC对制得的产物结构进行了分析。研究表明目标产物已成功合成,相对分子质量485,且树脂单体在50 s内双键转化率可达到70%以上。动态热机械性能(DMA)分析表明制备树脂的紫外光固化产物的玻璃化转变温度达到65 ℃,储能模量达到4400 MPa以上;拉伸性能测试结果表明制备的光固化产物的拉伸强度可达到50 MPa 以上。以上结果分析表明制备的树脂单体固化产物是一种性能优异的刚性材料。

  关键词:月桂烯;乙烯基酯树脂;红外分析;紫外光固化物

  中图分类号:TQ35;TQ322.41 文献标识码:A 文章编号:0253-2417(2015)04-0015-06

  羧甲基纤维素水热炭化-CO2活化制备微米球形活性炭

  代林林,李伟,吴琼,赵鑫,刘守新*

  (东北林业大学 材料科学与工程学院,黑龙江 哈尔滨 150040)

  摘 要:以羧甲基纤维素(CMC)为原料,通过水热炭化-CO2活化制备微米级球形活性炭。研究了水热炭化温度、时间和CMC用量对前驱体炭球的形貌、粒径和分散性的影响,分析了活化温度、时间对球形活性炭形貌和孔结构的影响。通过扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)和光电子能谱(XPS)对前驱体炭球的形貌、表面官能团进行了表征分析,并用低温液氮吸附分析了球形活性炭的孔径结构。结果表明,前驱体炭球的含氧官能团以—COOR和—OH为主,在温度为200 ℃,CMC用量为1.5 g,40 mL H2O,反应时间为10 h,可成功制备出形貌规则,粒径均一,分散性良好的微米级炭球。前驱体炭球经在850 ℃下经CO2活化2 h可制备出球形结构完整的微米级球形活性炭,比表面积高达1005.85 m2/g,平均孔径为2.78 nm。

  关键词:羧甲基纤维素;水热炭化;微米级;球形;活性炭

  中图分类号:TQ35 文献标识码:A 文章编号:0253-2417(2015)04-0021-07

  芦苇半纤维素基水凝胶的制备及对重金属离子的高效吸附

  张文明1,黄莹1,朱厦1,李晓苇1,刘金炜1,张玉苍2*

  (1. 河北大学 物理科学与技术学院;河北省光电信息材料重点实验室,河北 保定 071002;

  2. 海南大学 材料与化工学院,海南 海口 570228)

  摘 要:以芦苇半纤维素为基材,丙烯酸(AA)为单体,N,N,N',N'-四亚甲基乙二胺(MBA)为交联剂,通过自由基聚合法制备出水凝胶材料,采用FT-IR对其结构进行表征,并考察了AA和MBA用量、pH值、吸附时间和金属离子初始质量浓度对水凝胶吸附Pd2+、Cd2+和Zn2+性能的影响,同时探讨了水凝胶对金属离子的吸附动力学和吸附机制。结果表明,AA用量、MBA用量和pH值对水凝胶的吸附性能均有较大影响,水凝胶对金属离子的吸附量随着pH值的增加而增大,1.0 g半纤维素中添加0.1 g MBA,9 g AA制得的水凝胶可在60 min内达到吸附平衡,金属离子溶液初始质量浓度为200 mg/L,Pb2+溶液pH值5.5,Cd2+、Zn2+溶液pH值6.5时,对Pd2+、Cd2+和Zn2+的最大吸附量可达699、521和265 mg/g。水凝胶吸附金属离子过程属于离子交换机制,吸附行为符合动力学准二级模型和Langmuir方程,该水凝胶经过吸附-解吸8次循环后,对金属离子仍有较高的吸附效率,Pd2+ 、Cd2+ 和Zn2+的吸附量仍达616、479和243 mg/g,回收率分别为96.7%、97.1%和97.6%。

  关键词:芦苇半纤维素;水凝胶;重金属;等温吸附;吸附动力学

  中图分类号:TQ35;O636.1 文献标识码:A 文章编号:0253-2417(2015)04-0028-07

  米根霉废菌体制备壳聚糖及其成膜性能

  杨磊,李鑫,余世袁,勇强*

  (南京林业大学 化学工程学院,江苏 南京 210037)

  摘 要:以米根霉乳酸发酵废菌体制备壳聚糖,并对其成膜性能进行研究。结果表明,米根霉发酵100 g/L葡萄糖48 h,可获得51.59 g/L的乳酸和4.36 g/L的米根霉菌体,废菌体中可提取壳聚糖占菌体干质量的13.5%。米根霉菌体提取的壳聚糖脱乙酰度89.4%,高于商品壳聚糖的脱乙酰度86.6%。20 g/L的米根霉壳聚糖溶液黏度5.13 mPa·s,重均分子质量(68.61 ku)与螃蟹壳来源的商品壳聚糖重均分子质量(70.17 ku)相近,两者的红外光谱基本一致。厚度为(0.025±0.002)mm壳聚糖膜,米根霉壳聚糖膜和商品壳聚糖膜的弹性模量分别为42.72和14.64 N/mm2,拉伸强度分别为132.31和44.13 N/m,吸水率分别为52.90%和175.80%,最大失重速率温度分别为281.4和285.4 ℃,起始和终止分解温度存在差异。米根霉壳聚糖的成膜性能优于商品壳聚糖,适合于食品包装薄膜的制备。

  关键词:米根霉;废菌体;壳聚糖;膜性能

  中图分类号:TQ353 文献标识码:A 文章编号:0253-2417(2015)04-0035-06

  环氧脱水蓖麻油的制备工艺研究

  黄旭娟1,刘鹤1,商士斌1,2*,齐帆1

  (1. 中国林业科学研究院 林产化学工业研究所;生物质化学利用国家工程实验室;国家林业局 林产化学工程重点开放性实验室;江苏省 生物质能源与材料重点实验室,江苏 南京 210042;

  2. 中国林业科学研究院 林业新技术研究所,北京 100091)

  摘 要:以蓖麻油(CTO)为原料,先制备脱水蓖麻油(DCO),再以磷酸为催化剂,过氧乙酸为氧化剂,进行环氧化反应制备环氧脱水蓖麻油(EDCO),通过单因素和正交试验优化不同条件对产品环氧值的影响。结果表明,制备EDCO较佳工艺条件为反应温度30 ℃、反应时间3.5 h、DCO与过氧乙酸物质的量之比5.5:1、磷酸用量0.5%,此条件下所得EDCO的环氧值达到4.82%。采用FT-IR和 1H NMR 表征了蓖麻油、脱水蓖麻油以及环氧脱水蓖麻油的化学结构,结果证实EDCO中C=C被环氧化后基本消失,生成了环氧键。通过黏度测定、热重分析(TG)等方法对产品的性能进行了分析,得到CTO黏度为1100.0 mPa·s,DCO黏度为299.5 mPa·s,EDCO黏度为1896.0 mPa·s;产品的热稳定性顺序为EDCO> DCO> CTO。

  关键词:过氧乙酸;环氧化;环氧脱水蓖麻油

  中图分类号:TQ35;TQ645 文献标识码:A 文章编号:0253-2417(2015)04-0041-07

  原位合成炭基磷钨酸及其催化性能初探

  卢燕凤1,吴耿烽1,曾常伟1,李涛2,吕建华1,陈燕丹1,黄彪1*

  (1. 福建农林大学 材料工程学院,福建 福州 350002;

  2. 福建农林大学 生命科学学院,福建 福州 350002)

  摘 要:以杉木屑为原料,采用原位合成法制备炭基磷钨酸催化剂,以此催化剂催化水解微晶纤维素制备纳米纤维素(NCC),考察了液料浸渍比、炭化温度及炭化时间等催化剂的制备因素对NCC得率的影响。结果表明:液料浸渍比2.5:1(mL:g),炭化温度350 ℃,炭化时间1.5 h条件下制备得到的炭基磷钨酸的催化性能较好,NCC得率可达25.28 %。采用傅里叶红外光谱仪、热重分析及扫描电镜对炭基磷钨酸催化剂进行了表征,结果表明:磷钨酸较好地负载在炭材料上,炭基磷钨酸的Keggin结构特征吸收峰并未发生明显变化,磷钨酸Keggin结构开始分解的温度是370 ℃。用透射电子显微镜和X射线衍射仪对NCC的形貌、晶体结构进行了分析,结果表明:NCC呈棒状,直径9~70 nm,长度130~830 nm,平均长径比为11.2:1,结晶度为76.1 %,平均晶粒尺寸6.9 nm。

  关键词:炭基;磷钨酸;催化;纤维素水解;纳米纤维素晶体

  中图分类号:TQ35 文献标识码:A 文章编号:0253-2417(2015)04-0048-05

  高温自生压活化制备高微孔率活性炭研究

  孙康1,蒋剑春1*,卢辛成1,陈超1,贾羽洁1

  (1. 中国林业科学研究院 林产化学工业研究所;生物质化学利用国家工程实验室;国家林业局 林产化学工程重点开放性实验室;江苏省 生物质能源与材料重点实验室,江苏 南京 210042;

  2. 中国林业科学研究院 林业新技术研究所,北京 100091)

  摘 要:以椰壳、杏核、油茶壳和杉木屑为原料,不外加活化剂,采用高温自生压活化法制备微孔发达的活性炭,研究了反应条件对活性炭孔结构和吸附性能的影响。结果表明,以椰壳原料,在自生压力下选择活化温度900 ℃并保温6 h,制得的活性炭得率13.8%,微孔率达87.8%,比表面积1194 m2/g、总孔容积0.528 cm3/g、碘吸附值1280 mg/g和亚甲基蓝吸附值315 mg/g。自生压活化机理研究表明,木质原料热解产生的水蒸气和二氧化碳形成了良好的混合活化气氛,密闭反应器内产生的自生压力有效促进了气固活化反应的进行,明显提高微孔率。为活性炭生产提供了一种无污染,清洁方便,高得率的新型活化方法。

  关键词:活性炭;自生压;微孔;自活化

  中图分类号:TQ35;TQ424 文献标识码:A 文章编号:0253-2417(2015)04-0053-06

  不同菌种对油橄榄叶发酵饲料的影响

  谢普军1,2,黄立新1,2*,张彩虹1,2,游凤1,2,张耀雷1,2

  (1. 中国林业科学研究院 林业新技术研究所,北京 100091;

  2. 中国林业科学研究院 林产化学工业研究所;生物质化学利用国家工程实验室;国家林业局 林产化学工程重点开放性实室; 江苏省 生物质能源与材料重点实验室,江苏 南京 210042)

  摘 要:以黑曲霉、白地霉、米曲霉、绿色木霉、产朊假丝酵母和热带假丝酵母为固态发酵菌种,考察单菌及混合菌种对油橄榄叶发酵饲料中纤维素酶活(β-葡萄糖苷酶活、羧甲基纤维素酶活及滤纸酶活),蛋白质及总单宁含量的影响。结果表明,单菌发酵效率最高的菌种为黑曲霉,发酵3天时纤维素酶活最高,β-葡萄糖苷酶活10.53 U/mL、羧甲基纤维素(CMC)酶活10.61 U/mL、滤纸(FPA)酶活4.02U/mL,发酵5天时蛋白质最高达14.61%,发酵7天总单宁降解率最高达84.14%;混菌发酵效率最高的为黑曲霉与产朊假丝酵母的组合,其最佳比例为1:1(体积比),发酵时间5天,纤维素酶活最高,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,发酵7天时蛋白质最高可达18.63%,总单宁降解率最高为86.49%。

  关键词:菌种;油橄榄叶;固态发酵;纤维素酶活;蛋白质含量;总单宁含量

  中图分类号:TQ35;TQ920.9 文献标识码:A 文章编号:0253-2417(2015)04-0059-06

  油橄榄叶橄榄苦苷酶解制备羟基酪醇的研究

  原姣姣1,叶建中1,戴明明1,李文君1,张红玉1,王成章1,2*,刘玉红3

  (1. 中国林业科学研究院 林产化学工业研究所;生物质化学利用国家工程实验室;国家林业局 林产化学工程重点开放性实验室;江苏省 生物质能源与材料重点实验室,江苏 南京 210042;

  2. 中国林业科学研究院 林业新技术研究所,北京 100091;

  3. 陇南市祥宇油橄榄开发有限责任公司,甘肃 陇南 746000)

  摘 要:以1 g油橄榄叶提取物为原料,采用高效液相色谱法测定油橄榄叶橄榄苦苷(OE)和羟基酪醇(HT)的含量,筛选得到适合用于OE酶解制备HT的酶,通过单因素和正交试验优化酶解工艺,并考察了HT、OE和油橄榄叶提取物清除二苯基苦基肼(DPPH)自由基的抗氧化活性。结果表明,在相同酶活力条件下,半纤维素酶对OE的降解和HT的制备都有着很好的效果,其次为纤维素酶和β-葡萄糖苷酶。半纤维素酶降解OE的最佳工艺为温度60℃、pH值5.5、酶量40 mg、时间6 h,得到HT质量分数为6.07%,OE降解率为85.28%。酸解、碱解和酶解方法的比较结果表明,盐酸水解后HT质量分数可达7.41%,效果略优于酶水解;但NaOH水解后HT质量分数仅为4.09%。DPPH自由基清除实验结果表明,DPPH自由基清除能力为HT> 维生素C> OE> 2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚> 油橄榄叶提取物,HT的半数抑制质量浓度(IC50)值可达1.07 mg/L。

  关键词:羟基酪醇;橄榄苦苷;酶解;油橄榄叶;清除自由基

  中图分类号:TQ35 文献标识码:A 文章编号:0253-2417(2015)04-0065-07

  超声波辅助下K2O/C催化制备纤维低聚糖脂肪酸酯表面活性剂

  王奎1,2,蒋剑春1,2*,卢辛成1,徐俊明1,2,梁馨予1

  (1. 中国林业科学研究院 林产化学工业研究所;生物质化学利用国家工程实验室;国家林业局 林产化学工程重点开放性实验室;江苏省 生物质能源与材料重点实验室,江苏 南京 210042;

  2. 中国林业科学研究院 林业新技术研究所,北京 100091)

  摘 要:采用真空浸渍法制备炭基固体碱催化剂K2O/C,并在超声波辅助条件下,利用制备的K2O/C催化纤维低聚糖与油酸甲酯制备纤维低聚糖脂肪酸酯表面活性剂。选取L9(34)正交试验确定制备K2O/C催化剂的最佳条件为:炭基载体平均孔径为2.87 nm,K2CO3与炭基载体的质量比值为0.5,真空浸渍后,450℃下煅烧2 h。考察了超声波辅助下超声波时间、超声波频率、反应温度、反应时间和催化剂用量对产品得率的影响。研究发现:在20 kHz,150 W超声功率下,将物质的量之比为2:1的油酸甲酯和纤维低聚糖(水溶液)超声波作用15 min,形成均一稳定的乳化体系,真空条件下,移除体系中的水分后,加入占总物料量5%的K2O/C催化剂,125 ℃下反应2 h,纤维低聚糖脂肪酸酯的最高得率为85.6%,其酯化度为18.8%,亲水亲油平衡值(HLB)为9.89,表面张力为32.1 mN/m,乳化力为28.1%,硬水稳定性4级。

  关键词:K2O/C;纤维低聚糖;表面活性剂;超声波辅助

  中图分类号:TQ35 文献标识码:A 文章编号:0253-2417(2015)04-0072-07

  离子液体预处理对纸浆酶漂效果的研究

  李凤凤,陈嘉川*,庞志强,杨桂花,张志礼

  (齐鲁工业大学 制浆造纸科学与技术教育部重点实验室,山东 济南 250353)

  摘 要:以杨木碱性过氧化氢机械浆(APMP)、化学热磨机械浆(CTMP)、硫酸盐浆(KP)和麦草CTMP 4种浆为原料,对纸浆在应用生物酶漂白前利用离子液体进行温和预处理,控制离子液体BmimCl用量为1.0%(以绝干纸浆质量计,下同)、EmimDMP用量为1.2%,研究发现离子液体预处理可明显改善纸浆的酶漂效果,且EmimDMP的效果更优。表现为应用离子液体预处理后成纸的光学性能及物理强度明显改善,EmimDMP预处理后杨木KP浆白度可提高4.27%(ISO),不透明度增加了2.46%,麦草CTMP成纸的抗张指数、耐破指数、环压指数、撕裂指数及耐折度分别增加12.21%、29.80%、22.45%、44.82%和52.50%。纤维质量分析仪(FQA)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析结果显示,离子液体处理后4种纸浆纤维质量提高,平均长度增加,细小纤维含量降低,纤维结晶度提高,其中EmimDMP处理后杨木KP浆结晶度提高了11.21%,纸浆表面发生明显分丝帚化,增加了药液的渗透能力。

  关键词:离子液体;预处理;生物酶漂白

  中图分类号:TQ35;TS752 文献标识码:A 文章编号:0253-2417(2015)04-0079-06

  稀酸预处理玉米秸秆共发酵产乙醇抑制物的来源探究

  蒋发现1,2,3,黄萍1,3,4,徐勇1,2,3*,朱均均1,2,余世袁1,2

  (1. 南京林业大学 化学工程学院,江苏 南京 210037;

  2. 林木遗传与生物技术教育部重点实验室,江苏 南京 210037;

  3. 江苏省生物质绿色燃料与化学品重点实验室,江苏 南京 210037;

  4. 中国林业科学研究院 林产化学工业研究所,江苏 南京 210042)

  摘 要:针对己糖(葡萄糖)、戊糖(木糖)共发酵产纤维素乙醇抑制物控制的关键性瓶颈,分别以玉米秸秆及玉米秸秆中非木质素的4类组分纤维素、半纤维素、热水提取物和乙醇提取物为原料,并以0.75%稀硫酸和180 ℃预处理40 min得到5种稀酸预处理液。以60 g/L葡萄糖和30 g/L木糖为碳源,分别添加上述稀酸预处理液,比较了5种预处理液对休哈塔假丝酵母(Candida shehatae)共发酵产乙醇的影响,并探究主要抑制物来源。结果表明:133 g/L全玉米秸秆稀酸预处理的降解物会完全抑制C.shehatae糖代谢和共发酵。在玉米秸秆稀酸预处理过程中,4类非木质素组分降解物均会导致乙醇得率下降,其中100 g/L纤维素降解物完全抑制木糖的发酵,半纤维素降解物同时抑制葡萄糖和木糖的发酵,甚至对酵母产生致死毒性,热水提取物和乙醇提取物降解物延滞糖利用和酵母生长。玉米秸秆共发酵产乙醇抑制物主要来自于纤维素和半纤维素在稀酸预处理中的降解反应,主要为甲酸、乙酸、乙酰丙酸、5-羟甲基糠醛和糠醛,同时还存在着其他降解产物的毒性或协同毒性。

  关键词:纤维素乙醇;发酵抑制物;非木质素组分;己糖、戊糖共发酵;稀硫酸预处理

  中图分类号:TQ353 文献标识码:A 文章编号:0253-2417(2015)04-0085-07

  新型浅池式流化床反应器内部流体特性及冷态试验验证

  程毅,刘六军,李瑞*

  (北京林业大学 林产化学加工工程系,北京 100083)

  摘 要:在自制的冷态反应器中,以150μm铜粉为流化介质,对浅池式流化床反应器内部流体的流动特性进行了研究,并将实验测量结果与理论推导结果进行对照。结果表明:在该反应器内部填充了较大固相颗粒后,形成的流化池可以有效地延长流化时间。对流化池中驻留的流化粒子进行测量,推导出驻留率的计算公式: σ=-0.51lnu-0.4m/V+2.145。将该公式带入到Ergun方程中,得到整体床层的压降,即反应器总压降方程: Δp=150(μu0/dp2)×(1-ε)2/ε3+7/4×(ρu02/dp)×((1-ε)/ε3)Le+(1-σ)(1-εb)Leρ,得到冷态试验结果说明方程可以很好的阐述该反应器内部流体的流动特性。

  关键词:热异构化;驻留率;化学反应器;填充床;流体力学

  中图分类号:TQ35;TQ051.1 文献标识码:A 文章编号:0253-2417(2015)04-0092-05

  脱树脂褐煤蜡的氧化漂白新工艺

  袁承1,张惠芬2,张敉1,韦曦1,李宝才1*

  (1. 昆明理工大学 生命科学与技术学院,云南 昆明 650500;

  2. 昆明理工大学 云南省食品安全研究院,云南 昆明 650500)

  摘 要:以云南峨山脱树脂褐煤蜡(ESDMW)为研究对象,以色度(L)值为主要考察指标,研究脱树脂褐煤蜡的氧化漂白新工艺。考察了在H2O2、CH3COOOH以及H2O2与CH3COOOH组合3种氧化体系下的漂白效果,结果显示H2O2与CH3COOOH组合体系优于H2O2和CH3COOOH的单独体系,且CH3COOOH/H2O2组合的效果较好。对CH3COOOH/H2O2组合时的工艺参数进行了响应面优化,得到最佳条件为:m(CH3COOOH):m(ESDMW)20:1、 m(H2O2):m(ESDMW)36.7:1、时间80 min、温度118.5 ℃,该条件下产物的L值为62.02,与模型预测值63.03基本相符。同时进行了CH3COOOH/H2O2组合体系与Cr6+体系的联合漂白,结果表明Cr6++CH3COOOH/H2O2联合方式的漂白效果最好,优化后的联合方式,在保证较佳漂白效果的前提下有效减少了Cr6+氧化剂的用量。

  关键词:脱树脂褐煤蜡;过氧乙酸;过氧化氢;氧化漂白

  中图分类号:TQ35;TQ536 文献标识码:A 文章编号:0253-2417(2015)04-0097-08

  豆油基聚酯塑化聚氯乙烯的热性能和迁移性能研究

  贾普友1,薄采颖1,张猛1,胡立红1,周永红1*

  (1. 中国林业科学研究院 林产化学工业研究所;生物质化学利用国家工程实验室;国家林业局 林产化学工程重点开放性实验室;江苏省 生物质能源与材料重点实验室,江苏 南京 210042;

  2. 中国林业科学研究院 林业新技术研究所,北京 100091)

  摘 要:使用大豆油经醇解、酯化和缩合反应制备了豆油基聚酯,采用红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)对该豆油聚酯产品的化学结构进行了表征,将其与邻苯二甲酸二辛酯复配使用增塑聚氯乙烯(PVC),经热塑共混成型制备塑化PVC共混物,对共混物的热性能、耐迁移性能和力学性能进行了测定。研究发现:该豆油基聚酯的相对分子质量为3 541、黏度2.7 Pa·s、酸值1.02 mg/g。聚酯产品可将PVC共混物的热分解温度提高到256.1 ℃,拉伸强度和断裂伸长率分别达到6.5 MPa和230.3%; 豆油基聚酯复配DOP塑化PVC,可将增塑剂在蒸馏水、乙酸溶液、乙醇溶液、石油醚和橄榄油的迁移率分别降低到0.18%,0.22%,0.28%,0.83%和0.34%;聚酯增塑剂优异的耐迁移性能可使聚氯乙烯制品的力学性能和热性能等长期稳定,也可降低由于增塑剂迁移到人体所带来的潜在危害。

  关键词:豆油;聚酯;增塑剂;聚氯乙烯;共混

  中图分类号:TQ35 文献标识码:A 文章编号:0253-2417(2015)04-0105-07

  蓖麻油缩水甘油醚合成工艺研究

  王芳1,2,王传柱2,蒯君涛1,李大钱2,朱新宝1,2*

  (1. 南京林业大学 化学工程学院,江苏 南京 210037;

  2. 安徽省环氧树脂及助剂工程研究中心,安徽 黄山 245900)

  摘 要:以蓖麻油、环氧氯丙烷(ECH)和液碱为主要原料,经二步法开环闭环反应合成了蓖麻油缩水甘油醚(COGE),研究了开环、闭环工艺条件对产物环氧值的影响。结果表明,开环催化剂三氟化硼-二乙基醚用量0.4%,ECH与蓖麻油的物质的量比3.5:1,反应温度60 ℃,反应时间5 h;闭环催化剂四甲基氯化铵用量0.4%,反应时间6 h,反应温度60 ℃,NaOH与ECH物质的量比1.1:1时产物环氧值最高为1.56 mmol/g。采用红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H NMR)表征了合成产物的化学结构,热失重(TG)分析表明蓖麻油缩水甘油醚具有优良的高温热稳定性,黏度测试表明该产物可以降低环氧树脂的黏度,加入量15%时,黏度降低46 %。

  关键词:蓖麻油;环氧树脂;缩水甘油醚

  中图分类号:TQ35 文献标识码:A 文章编号:0253-2417(2015)04-0112-05

  DDSA酯化法制备胭脂虫红色素衍生物

  刘兰香,郑华*,张雯雯,陈奇,宋国彬,张弘

  (中国林业科学研究院 资源昆虫研究所;国家林业局特色森林资源

  工程技术研究中心,云南 昆明 650224)

  摘 要:以十二烯基丁二酸酐(DDSA)作酯化剂,对胭脂虫红色素的主要成分胭脂红酸分子进行改性修饰,制得了油溶性较好的胭脂虫红色素衍生物。通过单因素及响应曲面优化试验确定了反应的最佳条件:0.5 g原料,DDSA与胭脂虫红色素的质量比值为2.3,催化剂三乙胺(Et3N)的用量为 1.8 mL,温度为67 ℃,反应时间为6 h,溶剂N,N-二甲基甲酰胺20 mL,此条件下,产物得率为41.59%。通过FT-IR及UV-Vis对目标产物的结构进行表征,表明DDSA与胭脂虫红色素发生了酯化反应,制得的胭脂虫红色素衍生物的λmax及颜色在碱性溶液中受pH值影响较大;其可溶于食用玉米油,有较好的染色效果且稳定性良好,溶解度(20 ℃)为6.53,有效改良了胭脂虫红色素的油溶性。

  关键词:胭脂虫红色素;DDSA酯化;响应曲面;油溶性

  中图分类号:TQ35;TQ617 文献标识码:A 文章编号:0253-2417(2015)04-0117-08

  响应面法优化二氢杨梅素半合成杨梅素

  刘同方,于华忠*,陈雁梅,王亭

  (吉首大学 林产化工工程湖南省重点实验室,湖南 张家界 427000)

  摘 要:以显齿蛇葡萄叶中含量丰富且易于提取的二氢杨梅素(DMY)为原料,半合成得到杨梅素(MYR)。产物经FI-IR,1H NMR 和 13C NMR 结构鉴定,确认是杨梅素。在单因素试验的基础上,选取吡啶体积分数、料液比和反应温度为影响因子,以MYR得率作为响应值,进行响应面分析(RSM)。结果表明,MYR的最佳合成工艺参数为:吡啶体积分数66.6%、反应温度90.4 ℃、料液比值为20.88时MYR得率为76.63%,与预测值76.48%的相对误差为0.19%。

  关键词:二氢杨梅素;半合成;杨梅素;响应面分析

  中图分类号:TQ35 文献标识码:A 文章编号:0253-2417(2015)04-0125-06

  产香叶醇重组大肠杆菌发酵培养基的优化

  田宁1,咸漠2,胡仰栋1*,刘炜2

  (1. 中国海洋大学 化学化工学院,山东 青岛 266100;

  2. 中国科学院 生物基材料重点实验室; 中国科学院 青岛生物能源与过程研究所,山东 青岛 266101)

  摘 要:利用Plackett-Burman实验、最陡爬坡实验和中心组合设计对产香叶醇重组大肠杆菌的发酵培养基进行了优化。首先运用Plackett-Burman设计对7种培养基组分进行了筛选;然后运用最陡爬坡法使关键因素的浓度接近最佳响应区域;最后通过中心组合设计确定了关键因素的最佳浓度及回归模型。结果表明柠檬酸铁铵、硫酸镁和微量元素混合液为影响香叶醇产量的关键因素,其最佳浓度分别为0.13 g/L,2.12 g/L和16.7 mL/L,在此条件下香叶醇的产量可达223.24 mg/L,是优化前香叶醇产量(68.5 mg/L)的3.26倍。

  关键词:香叶醇;培养基优化;响应面;重组大肠杆菌

  中图分类号:TQ35 文献标识码:A 文章编号:0253-2417(2015)04-0131-07

  催化快速热解生物质制备高附加值化学品研究进展

  姚倩1,徐禄江1,张颖1,2*

  (1. 中国科学技术大学 化学系 能源材料化学协同创新中心,安徽 合肥 230026;

  2. 中国林业科学研究院 林产化学工业研究所,江苏 南京 210042)

  摘 要:生物质催化快速热解技术可以通过对催化体系的调控来定向控制热解过程,实现高附加值化学品在热解产物中高度富集。在介绍生物质快速热解的反应路径和机理的基础上,从热解产物这一角度综述了不同催化体系对生物质热解过程的定向控制,并对催化快速热解技术的前景加以分析和展望,为进一步研究提供依据和参考。

  关键词:生物质;快速热解;催化;化学品

  中图分类号:TQ35 文献标识码:A 文章编号:0253-2417(2015)04-0138-07

  纤维素制多元醇催化技术研究进展

  李侨光,刘仕伟,于世涛*

  (青岛科技大学 化工学院,山东 青岛 266042)

  摘 要:综述了近年来国内外纤维素水解加氢耦合反应制备多元醇的研究新进展,介绍了酸、高温水和离子液体分别与金属加氢催化剂构成的3种复合催化体系下的水解加氢反应,梳理了当前纤维素制多元醇催化技术,并进行了展望,可为纤维素转化为多元醇的理论和应用研究提供参考。

  关键词:纤维素;催化;多元醇

  中图分类号:TQ35 文献标识码:A 文章编号:0253-2417(2015)04-0145-06

  迷迭香酸的提取纯化及生物活性研究进展

  程贤1,毕良武1,2*,赵振东1,2,夏田娟1

  (1. 中国林业科学研究院 林产化学工业研究所;生物质化学利用国家工程实验室;国家林业局 林产化学工程重点开放性实验室;江苏省 生物质能源与材料重点实验室,江苏 南京 210042;

  2. 中国林业科学研究院 林业新技术研究所,北京 100091)

  摘 要:迷迭香酸作为强抗氧化剂,具有抗菌、抗炎、抗病毒、抗肿瘤等多种生物活性。介绍了迷迭香酸的提取及纯化方法,重点讨论了其在抗菌抗病毒、抗氧化及清除自由基、抗炎及免疫调节、保护神经系统、抗辐射抗肿瘤、抑制黄嘌呤氧化酶和保护肝脏与肺等多方面的生物活性,旨在为其规模化制备和应用提供依据。

  关键词:迷迭香酸;提取;纯化;生物活性

  中图分类号:TQ35 文献标识码:A 文章编号:0253-2417(2015)04-0151-08


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