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2015年第五期

2015-10-15
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  目 次

  ●研究报告

  银纳米微粒接枝木纤维的制备及抗菌性能研究 冯晓燕,陈莹,王春鹏,等(1)

  蔗渣浆制备纳米纤维素及其气凝胶的研究 张开涛,孙佩佩,商士斌,等(7)

  La1-xPrxNiO3的制备及其对蔗渣高压液化的催化性能 张晓华,滕俊江,张荣斌,等(11)

  稀碱-Fenton试剂预处理对云南苦竹酶水解得率的影响 王燕云,杨静(17)

  对苯二甲酸脂肪醇酯的合成及性能研究 李科,蒋剑春,聂小安,等(23)

  近红外光谱法快速测定速生相思的材性 吴珽,房桂干,梁龙,等(27)

  黄芩中抗菌有效成分提取工艺研究 王雪,刘燕隔,逯家辉,等(34)

  ●综述评论

  生物质快速热解制糠醛的实验研究及理论探讨综述 董晓晨,叶小宁,蒋晓燕,等(39)

  生物质焙烧技术的研究与应用进展 林启晨,张文标,孙毅,等(47)

  生物质颗粒燃料成型影响因素研究进展 黄艳,杜鹏东,张明远,等(53)

  银纳米微粒接枝木纤维的制备及抗菌性能研究

  冯晓燕,陈莹*,王春鹏,储富祥

  (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)

  摘 要:以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为稳定剂和分散剂,硼氢化钠为还原剂制备了聚乙烯吡咯烷酮-银纳米微粒(PVP-Ag NPs),并将其通过硅烷偶联剂接枝到木纤维上,得到了具有抗菌活性的木纤维。利用扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶-红外光谱(FT-IR)对PVP-Ag NPs接枝的木纤维进行了结构形貌的表征,并且通过热重分析仪(TG)分析其热稳定性能。结果表明,PVP-Ag NPs接枝木纤维的最佳反应条件是硅烷偶联剂用量4%、偶合时间5 h及接枝时间10 h,此条件下得到PVP-Ag NPs接枝木纤维的接枝率为5.8%;PVP-Ag NPs接枝的木纤维对革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌、蜡状芽疱杆菌、革兰氏阴性菌大肠埃希氏菌以及耐药性细菌耐甲氧西林金黄色葡萄球菌这4种菌种的抑菌率均大于95%,此外,PVP-Ag NPs接枝到木纤维板上的抗菌效果也较好。

  关键词:银纳米微粒;抗菌;木纤维板

  中图分类号:TQ351 文献标识码:A 文章编号:1673-5854(2015)05-0001-06

  蔗渣浆制备纳米纤维素及其气凝胶的研究

  张开涛1,孙佩佩1,商士斌1,2,刘鹤1,2,王丹1,2*,李晶晶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:以蔗渣浆为原料,通过2,2,6,6-四甲基哌啶(TEMPO)催化氧化后,超声波处理制备纳米纤维素(NCC),再经冷冻干燥制备了纤维素气凝胶。通过透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对NCC及其气凝胶形态和结构等进行了研究。TEM显示超声波作用30 min得到的NCC长度为100~400 nm,直径为20 nm左右;XRD显示氧化后NCC晶型仍为纤维素Ⅰ型;TG显示NCC相对蔗渣原料热稳定性降低;SEM显示NCC水悬浊液中,NCC质量分数为0.1%时,冷冻干燥得到的纤维素气凝胶为三维网状结构,NCC质量分数大于0.1%时,纤维素气凝胶为"蜂窝状"多孔结构。

  关键词:氧化;蔗渣浆;纳米纤维素;气凝胶

  中图分类号:TQ352.79 文献标识码:A 文章编号:1673-5854(2015)05-0007-04

  La1-xPrxNiO3的制备及其对蔗渣高压液化的催化性能

  张晓华1,2,滕俊江2,张荣斌1,李凝2*,芦超2,高新航2

  (1. 南昌大学 化学学院,江西 南昌 330031;

  2. 广东石油化工学院 化学工程学院,广东 茂名 525000)

  摘 要:采用共沉淀法制备了钙钛矿型复合氧化物催化剂La1-xPrxNiO3,用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、程序升温还原(TPR)等对La1-xPrxNiO3的晶相结构、形貌、还原性能等进行了表征;同时考察了La1-xPrxNiO3在催化蔗渣高压液化的反应中催化活性和液化产物分布规律。结果表明,Pr3+部分取代La3+后La1-xPrxNiO3的X射线衍射峰强度增强,微观形貌结构更疏松,比表面积增大,还原峰都向高温方向迁移且还原峰面积增加,具有较好的催化活性,促进蔗渣的液化,降低残渣含量。当复配系数x=0时,残渣率为30.8%,液化油产率为41.67%;当x=1时,残渣率为24.8%,液化油产率为46.37% 。同时液化产物中大相对分子质量的产物数量减少,小相对分子质量的产物数量增多。

  关键词:钙钛矿;La1-xPrxNiO3;生物质;液化

  中图分类号:TQ35 文献标识码:A 文章编号:1673-5854(2015)05-0011-06

  稀碱-Fenton试剂预处理对云南苦竹酶水解得率的影响

  王燕云1,2,杨静1,2*

  (1. 西南林业大学 云南省木材胶黏剂及胶合制品重点实验室,云南 昆明 650224;

  2. 西南林业大学 材料工程学院,云南 昆明 650224)

  摘 要:利用响应面法对稀碱-Fenton反应预处理竹粉的条件进行优化,确定最佳的Fenton预处理条件为:1 g 稀碱预处理后竹粉底物加入质量分数30 %的 H2O2 溶液3.4 mL,Fe2+浓度15.8 mmol/L,反应时间12 h,获得的 72 h 酶水解得率为49.98%。与原料和经2%NaOH 预处理后的样品相比,经2%NaOH-Fenton 预处理后的样品中纤维素含量升高,半纤维素和木质素含量降低,72 h酶水解得率为48.24%,分别提高了47.79和37.44个百分点。当纤维素酶和β-葡萄糖苷酶的用量分别为32 FPIU/g和16 IU/g(以纤维素质量计)时,72 h 酶水解得率为76.64%,比单独使用纤维素酶时的酶水解得率提高了22.80%。

  关键词:响应面法;Fenton反应;酶水解得率

  中图分类号:TQ35 文献标识码:A 文章编号:1673-5854(2015)05-0017-06

  对苯二甲酸脂肪醇酯的合成及性能研究

  李科1,蒋剑春1,2*,聂小安1,2,陈洁1,陈水根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:研究了C4、C6、C8、C10和C14等饱和脂肪醇与对苯二甲酸合成对苯二甲酸脂肪醇酯的方法,并对比了其结晶点、密度、闪点等物化性能。结果表明,C6及以下的脂肪醇在常压低温下很难与对苯二甲酸反应,而C8及以上的脂肪醇在催化下易与对苯二甲酸反应;且C4的对苯二甲酸二丁酯闪点只有180 ℃;C14醇和酯熔点(结晶点)分别达38和67℃,不便于生产操作和使用;而C8、C10与对苯二甲酸的酯化物介于液固交界处,且闪点不低于210℃,是合成对苯二甲酸酯类增塑剂的合适原料。

  关键词:增塑剂;对苯二甲酸;酯化反应;脂肪醇

  中图分类号:TQ35;TQ414 文献标识码:A 文章编号:1673-5854(2015)05-0023-04

  近红外光谱法快速测定速生相思的材性

  吴珽1,房桂干1*,梁龙1,张新民2,赵振义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. 华夏科创仪器有限公司,北京 100085)

  摘 要:为了实现制浆原料材性的快速测定,用常规方法测定了147个相思木材样品的化学成分和基本密度,并采集了样品的近红外光谱。对原始光谱进行预处理后,运用偏最小二乘法和交互验证的方法,建立样品综纤维素、木质素、苯醇抽出物、基本密度的校正模型,4个模型建立过程中所提取的最佳主成分数分别为10、8、9和9。对4种校正模型进行独立验证,得到其决定系数(Rval2)分别为0.910 3、0.950 5、0.970 6和0.969 5;预测均方根误差(RMSEP)分别为0.45%、0.32%、0.21%和0.007 1 g/cm3;相对分析误差(RPD)值分别为3.34、4.50、5.82、5.73;绝对偏差(AD)分别为-0.60%~0.68%、-0.50%~0.48%、-0.29%~0.33%和-0.009 7~0.009 1 g/cm3,RMSEP和AD基本符合测定对误差的要求,4个模型能够满足制浆造纸工业中速生相思木材的快速测定。

  关键词:近红外光谱法;偏最小二乘法;速生相思;化学成分;基本密度

  中图分类号:TQ35;O657.3;TS721 文献标识码:A 文章编号:1673-5854(2015)05-0027-07

  黄芩中抗菌有效成分提取工艺研究

  王雪,刘燕隔,逯家辉,王春月,贾冰璇,孟庆繁,张洋,王迪*

  (吉林大学 生命科学学院,吉林 长春 130012)

  摘 要:在单因素试验的基础上,选取提取温度、提取时间和液料比为影响因素,应用 Box-Behnken中心组合进行3因素3水平的试验设计,以对白色念珠菌产生的抑菌圈直径作为响应值,对结果进行多元线性和二项式拟合,采用响应面(RSA)法选取黄芩中抗菌有效成分提取的最佳工艺条件。最佳工艺条件为:提取温度61 ℃,提取时间2 h,液料比13:1(mL:g),经3次验证实验得黄芩水提物质量浓度为0.5 g/mL时,抑菌圈平均直径为12.637 mm,与预测值12.665 mm接近,阳性对照枯草杆菌肽的平均抑菌圈直径为11.85 mm,表明响应面法优化得到的黄岑水提物对白色念珠菌的抑菌作用显著。

  关键词:黄芩;抗菌成分;提取工艺;中心组合设计-响应面法

  中图分类号:TQ35 文献标识码:A 文章编号:1673-5854(2015)05-0034-05

  生物质快速热解制糠醛的实验研究及理论探讨综述

  董晓晨,叶小宁,蒋晓燕,胡斌,陆强*,董长青

  (华北电力大学 生物质发电成套设备国家工程实验室,北京 102206)

  摘 要:糠醛是生物质快速热解的重要产物之一,通过对生物质进行定向热解可实现糠醛的选择性制备,从而获得一种新型的糠醛制备方法,实现生物质的高值化利用。概述了国内外对纤维素和半纤维素热解形成糠醛机理的实验研究和密度泛函理论分析,总结了生物质选择性热解制备糠醛的工艺技术,指出了今后的研究需要,明确糠醛的热解形成机理以及优化糠醛选择性制备的技术。

  关键词:生物质;综纤维素;糠醛;快速热解机理;选择性制备

  中图分类号:TQ35;TQ424.19 文献标识码:A 文章编号:1673-5854(2015)05-0039-08

  生物质焙烧技术的研究与应用进展

  林启晨1,张文标1*,孙毅1,张晓春1,汪孙国2

  (1. 浙江农林大学 工程学院,浙江 临安 311300;

  2. 加拿大新绿生物技术有限公司,基拉姆市 T0B 2L0,加拿大)

  摘 要:综述了国内外生物质焙烧原料、焙烧工艺与设备、焙烧产品性能及潜在应用领域等研究与应用进展,并提出了我国生物质焙烧技术今后的重点研发方向。

  关键词:生物质;焙烧炭;应用

  中图分类号:TQ35 文献标识码:A 文章编号:1673-5854(2015)05-0047-06

  生物质颗粒燃料成型影响因素研究进展

  黄艳1,2,3,杜鹏东2,3,张明远2,3,汤晶宇2,3,韦睿2,3,刘灵2,3,王晓红2,3,张吉利2,3

  (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 寒温带林业研究中心,黑龙江 哈尔滨 150086;

  3. 国家林业局 哈尔滨林业机械研究所,黑龙江 哈尔滨 150086)

  摘 要:综述了国内外生物质颗粒燃料成型研究资料,分析了颗粒燃料的黏结机理及质量参数,总结了原料含水率、贮藏时间、成型温度、压力等影响因子对颗粒燃料质量的影响,为成型工艺的合理选择及提高生物质颗粒燃料的物理品质提供理论依据和文献参考。

  关键词:生物质;颗粒燃料;黏合机制;成型

  中图分类号:TQ35 文献标识码:A 文章编号:1673-5854(2015)05-0053-06


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