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2015年第三期

華訊松香網
2015-07-08
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  目 次
  ●研究報告

  甲醛吸附用載銅活性炭孔結構和表面化學性質研究 張雙雙,李偉,趙鑫,等(1)

  聚L-乳酸改性麥草共混物材料的研究 丁亮,蔣麗,高勤衛,等(8)

  熱過濾對流化床快速熱解制取生物油產率和品質的影響 朱沈嘉,劉運權,王奪,等(13)

  紅外光譜結合多元線性回歸法快速測定木塑復合材料中木粉含量

  勞萬里,李改云,秦特夫,等(20)

  甲醛交聯堿木質素-聚乙烯醇-尿素薄膜氮元素緩釋性能研究 姜偉童,蘇玲,于淼,等(27)

  草酸二異龍腦酯的合成及其結構表征 張平輝,郭利群,袁曉敏,等(33)

  腰果酚環氧稀釋劑與E-51樹脂共混體系固化性能研究 霍淑平,吳國民,陳健,等(38)

  植物細胞壁中甘露糖單元與木質素間化學鍵連接的研究 石超群,謝益民,王鵬(43)

  水熱炭化微晶纖維素制備炭球-活性炭復合材料 吳艷姣,李偉,吳瓊,等(49)

  玉米秸稈半同步與同步糖化發酵的研究 楊德良,儲秋露,賴晨歡,等(55)

  亞臨界水中杉木堿木質素的解聚特性分析 李霄虹,武書彬(60)

  基于自燃點法的復配麻風樹柴油的十六烷值改進與測定 梁渠,周濤,曹金磊(67)

  松香中樅酸型樹脂酸在酸作用下變化規律的研究(英文) 古研,陳玉湘,趙振東,等(73)

  疏水改性羧甲基纖維素及其在廢紙脫墨中的應用 貝俊杰,曹云峰(80)

  椰殼活性炭孔結構對肌酐吸附性能影響及吸附動力學研究 王金表,蔣劍春,孫康,等(85)

  造紙廢棄物麥草廢渣高溫自水解預處理對酶水解性能的影響 黃萍,朱圓圓,徐勇,等(91)

  異長葉烯酮的綠色合成研究 彭晗,楊麗娟,徐徐,等(97)

  竹材化學漿中段廢水處理工程技術優化 丁來保,施英喬,盤愛享,等(104)

  卡南加油中揮發性成分的GC-TOF MS分析 徐楊斌,王凱,張紅,等(109)

  南方紅豆杉菌根菌液體純發酵培養產紫杉醇及10-去乙酰巴卡亭Ⅲ

  龔雪元,杜亞填,劉姣,等(114)

  金雀花提取物正丁醇沉淀部分化學成分研究 張妮,穆淑珍,王家勝,等(121)

  ●綜述評論

  晶體表面修飾制備幾丁質納米纖維的研究進展 張燕,范一民,余世袁(125)

  5-羥甲基糠醛選擇性加氫制備2,5-二甲基呋喃的研究進展 胡磊,吳真,許家興,等(133)

  分子模擬活性炭的方法及其應用進展 王國棟,蔣劍春,孫康(139)

  甲醛吸附用載銅活性炭孔結構和表面化學性質研究

  張雙雙,李偉,趙鑫,劉麗華,吳艷姣,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:采用CuCl2溶液對椰殼活性炭進行改性,制備高容量甲醛吸附活性炭。以掃描電鏡(SEM)觀測改性前后活性炭的表面形貌;用低溫液氮吸附(N2/77K)來表征銅鹽濃度的改變對活性炭孔隙結構的影響;用X射線光電子能譜(XPS)分析活性炭表面元素組成及存在形式;用X射線衍射(XRD)研究載銅活性炭的晶形結構;以常溫動態吸附評價活性炭對甲醛的吸附性能。研究結果表明:改性活性炭中銅以Cu、CuCl及CuCl23種形式存在,改性活性炭微孔數量減少,介孔比例提高;同時,隨銅鹽濃度增加,活性炭的比表面積和孔容減少,平均孔徑變大;改性后活性炭表面含氧官能團數量增加。當CuCl2濃度為0.5 mol/L時,制備的改性活性炭對甲醛的吸附容量(4.28 mg/g)是原料活性炭(1.38 mg/g)的3.1倍,甲醛在改性活性炭上的吸附行為符合Freundlich吸附模型。

  關鍵詞:活性炭;銅鹽;改性活性炭;吸附;甲醛

  中圖分類號:TQ424.1 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)03-0001-07

  聚L-乳酸改性麥草共混物材料的研究

  丁亮,蔣麗,高勤衛*,徐晨,上官佳麗

  (南京林業大學 化學工程學院,江蘇 南京 210037)

  摘 要:以聚L-乳酸(PLLA)和麥草(WS)為原料,以N-甲基嗎啉-N-氧化物(NMMO)為溶劑,采用溶液共混法制備了PLLA/WS共混物。首先將麥草溶解在NMMO后,再添加聚L-乳酸并溶解,制備聚L-乳酸與麥草的共混溶液。共混溶液采用澆膜法制備PLLA/WS共混物,采用差示掃描量熱法、X射線衍射法、傅里葉變換紅外光譜、熱重分析和掃描電鏡等方法對所得的共混物進行表征。結果表明,聚L-乳酸與麥草可以形成均勻的共混溶液。共混物中PLLA與麥草組分之間具有較強的相互作用,相容性較好。當共混物中PLLA的質量分數為50%時,共混物可以形成結晶結構,且隨著PLLA 含量的增加,其結晶更加完美,熔點與熱穩定性提高。共混物薄膜斷面結構較為致密,這說明PLLA與麥草相容性較好,混合均勻。通過調節聚L-乳酸和麥草的配比,可以制備不同性能的生物高分子材料。

  關鍵詞:聚L-乳酸;麥草;共混物;相容性

  中圖分類號:TQ35 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)03-0008-05

  熱過濾對流化床快速熱解制取生物油產率和品質的影響

  朱沈嘉,劉運權*,王奪,葉躍元,李水榮

  (廈門大學 能源學院,福建 廈門 361102)

  摘 要:在1 kg/h的小型鼓泡流化床熱解反應裝置中增設一熱過濾裝置,對杉木快速熱解制取生物油進行了研究,考察了熱過濾裝置對生物油產率和品質的影響。結果表明:熱解油(未經熱過濾)和過濾油(經過熱過濾)的產率隨熱解溫度的升高先上升后下降,并都在475 ℃時達到最大值,分別為58.1%和50.7%。熱過濾裝置的引入降低了生物油的產率(下降5%~10%),且熱解溫度越高,過濾油產率下降越明顯。相比于熱解油Ⅰ,過濾油Ⅰ的含水率從13.77%增加到15.83%,pH值從2.18上升到2.23,熱值由20.47 MJ/kg降低到19.53 MJ/kg,但固體含量、堿金屬和堿土金屬均有顯著下降,總體下降約75%,減少了生物油中自聚反應的發生。在老化實驗過程中,過濾油Ⅰ的含水率、黏度分別增加了10.2%和57.6%,但較熱解油Ⅰ變化幅度小;通過GC-MS分析其組成變化,發現過濾油Ⅰ中各組分含量變化幅度較熱解油Ⅰ小,表明熱過濾使其中不利反應的發生得到了抑制,穩定性較好,顯示出熱過濾裝置對生物油品質提升的良好促進作用,有利于生物油的儲存、運輸和使用。

  關鍵詞:快速熱解;熱過濾;生物油;老化

  中圖分類號:TQ35;TK6 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)03-0013-07

  紅外光譜結合多元線性回歸法快速測定木塑復合材料中木粉含量

  勞萬里,李改云*,秦特夫,黃洛華

  (中國林業科學研究院 木材工業研究所,北京 100091)

  摘 要:采用KBr壓片法對杉木/聚丙烯(PP)復合材料樣品進行了紅外光譜分析,確定杉木特征吸收譜帶為1740~1730、1610~1590、1270~1260、1060~1050以及1040~1030 cm-1,以PP在1377 cm-1處吸收強度(I)為內標,對木塑復合材料(WPC)中木粉含量和杉木特征峰相對吸收強度進行相關性分析,并采用逐步多元線性回歸法建立木粉含量與相對峰強間的多元線性回歸方程。結果表明,選取I(1060-1050)/I1377、I(1270-1260)/I1377為回歸變量建立的二元線性回歸方程和以I(1060-1050)/I1377、I(1040-1030)/I1377及I(1270-1260)/I1377為回歸變量建立的三元線性回歸方程,具有較高的預測精度。木粉含量的預測值和參照值之間具有強烈的相關性,校正決定系數(Rc2)超過0.98,驗證決定系數(Rp2)超過0.96。外部驗證結果表明,線性回歸方程預測準確性較高,預測相對偏差范圍為0.9%至7.4%,其中三元線性回歸方程預測準確性稍好于二元線性回歸方程。

  關鍵詞:紅外光譜;多元線性回歸;木塑復合材料(WPC);定量分析;木粉

  中圖分類號:TQ35 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)03-0020-07

  甲醛交聯堿木質素-聚乙烯醇-尿素薄膜氮元素緩釋性能研究

  姜偉童,蘇玲,于淼,房雷,劉玲,徐良君,方桂珍*

  (東北林業大學 材料科學與工程學院,黑龍江 哈爾濱 150040)

  摘 要:采用交聯法制備了堿木質素-聚乙烯醇-尿素-甲醛(AL-PVA-U-F)交聯薄膜,分析堿木質素(AL)和交聯劑甲醛(F)的加入量對氮元素緩釋的影響,研究薄膜對氮元素的緩釋機理,并采用XRD和FT-IR-ATR方法分析薄膜的結晶度和化學結構,結果顯示堿木質素的加入可降低薄膜中氮元素的緩釋速率,使氮元素達到釋放平衡的時間增大,堿木質素和聚乙烯醇質量比5:5時復合薄膜192 h時達到釋放平衡,釋放平衡時間最長,氮元素累積釋放率最大為77.73%。加入適量的甲醛交聯劑使堿木質素、聚乙烯醇、尿素、甲醛之間發生化學反應,線性和網狀結構交互從而使薄膜中氮元素緩釋減慢。與共混薄膜(AL-PVA-U)相比,甲醛的交聯作用使薄膜的結晶度降低。薄膜的氮元素累積釋放率曲線呈“S”型趨勢,Ritger-Peppas模型和2次多項式模型擬合較好,相關系數(R2)分別為0.976 3和0.950 9,Ritger-Peppas模型中n為0.816 7,說明氮元素釋放規律是擴散和溶蝕綜合作用的結果。

  關鍵詞:堿木質素;聚乙烯醇;氮元素;交聯;緩釋

  中圖分類號:TQ351;S143.1 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)03-0027-06

  草酸二異龍腦酯的合成及其結構表征

  張平輝1,郭利群2,袁曉敏1,徐士超1,趙振東1,3*,畢良武1,3,李冬梅1,3

  (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. 云南醫藥工業股份有限公司,云南 昆明 650106;

  3. 中國林業科學研究院 林業新技術研究所,北京 100091)

  摘 要:通過莰烯和草酸在硼酐催化作用下的重排加成(酯化)反應合成了草酸二異龍腦酯,探討了原料配比、催化劑用量、反應溫度以及反應時間對酯化反應的影響。研究結果表明,莰烯(13.6 g)、草酸和催化劑的質量比為1.7:2:1,反應溫度為55 ℃、反應時間為96 h的條件下,莰烯的轉化率為89.5%,草酸二異龍腦酯的選擇性為95.6%。產物通過IR、LCMS-IT-TOF、1H NMR、13C NMR等手段進行了結構鑒定與表征。

  關鍵詞:莰烯;草酸二異龍腦酯;結構表征

  中圖分類號:TQ35 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)03-0033-05

  腰果酚環氧稀釋劑與E-51樹脂共混體系固化性能研究

  霍淑平1,吳國民1,2,陳健1,劉貴鋒1,2,孔振武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:以天然腰果酚為原料制備了一種高活性腰果酚基環氧稀釋劑(CDE),利用所制備的CDE與雙酚A型環氧樹脂(E-51)共混,再與甲基四氫苯酐進行交聯固化反應,通過力學性能測試,研究了稀釋劑含量對固化物性能的影響。實驗結果表明:CDE對E-51有顯著的稀釋增韌作用;隨著CDE含量的增加,固化樹脂的玻璃化轉變溫度逐漸降低;當CDE的加入量為20%時,固化物的沖擊強度及拉伸強度達到最大值,分別為19.17 kJ/m2和56.81 MPa,彎曲強度為 108.8 MPa。

  關鍵詞:腰果酚;環氧稀釋劑;固化反應;動態熱機械分析

  中圖分類號:TQ351 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)03-0038-05

  植物細胞壁中甘露糖單元與木質素間化學鍵連接的研究

  石超群1,謝益民1,2*,王鵬1,2

  (1. 湖北工業大學 制漿造紙工程學院,湖北 武漢 430068;

  2. 湖北工業大學 綠色輕工材料湖北省重點實驗室,湖北 武漢 430068)

  摘 要:從甘露糖單元的角度分析半纖維素中糖單元與木質素苯丙烷結構單元之間的連接方式,從而闡明裸子植物中木質素-碳水化合物復合體(LCC)的木質素與半纖維素之間的相互關系。為了使生長中的植物細胞壁甘露糖單元上的碳原子被 13C 同位素示蹤并抑制甘露糖向木質素轉化,將帶D-13C6-甘露糖、外源性木質素前驅物松伯醇-β-D-葡萄糖苷以及苯丙氨酸解氨酶的抑制劑AOPP一起投入到銀杏(Ginkgo biloba L.)植株中。結果表明,新生木質部的LCC中甘露糖單元被 13C 同位素標記,而且對銀杏的正常代謝沒有明顯的影響。從帶 13C 標記的新生木質部組織提取LCC,并用纖維素酶和半纖維素酶酶解LCC得酶解LCC(EDLCC)。用FT-IR及 13C NMR 分析LCC和EDLCC,結果證明半纖維素中的甘露糖C-6位與木質素側鏈的α-C以苯甲醚鍵方式連接。

  關鍵詞:木質素-碳水化合物復合體;半纖維素;甘露糖;13C 示蹤;苯甲醚鍵

  中圖分類號:TQ35 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)03-0043-06

  水熱炭化微晶纖維素制備炭球-活性炭復合材料

  吳艷姣,李偉,吳瓊,趙鑫,張雙雙,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:以微晶纖維素(MC)為原料,檸檬酸為催化劑,活性炭為載體,經水熱炭化法形成炭球并負載于活性炭的表面和孔內合成含氧官能團豐富的炭球-活性炭復合材料。用掃描電鏡(SEM)、低溫液氮吸附(N2/77K)、傅里葉紅外(FT-IR)和水相三價鉻吸附實驗對炭球-活性炭復合材料的表面負載炭球形貌、孔隙結構、含氧官能團種類和重金屬離子的吸附性能進行表征。研究表明:MC在檸檬酸的催化作用下,在水熱條件下可以形成形貌良好、結構規整的炭球,炭球負載于活性炭表面和孔內部。炭化溫度、炭化時間和MC質量濃度,均能影響炭球的粒徑和數量。炭球-活性炭復合材料的表面富含—OH、COOH、C=O等含氧官能團;當MC質量濃度為2.0 g/L時,復合材料對Cr3+的單位質量吸附量最大為0.356 mg/g,是活性炭的5.65倍。

  關鍵詞:炭球;活性炭;水熱法;微晶纖維素;復合材料

  中圖分類號:TQ35 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)03-0049-06

  玉米秸稈半同步與同步糖化發酵的研究

  楊德良,儲秋露,賴晨歡,謝益暉,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:于初始底物質量濃度100 g/L,酶解6 h、12 h分別補料50 g/L條件下,以總底物質量濃度200 g/L的綠液預處理玉米秸稈,先預酶解24 h后同步糖化發酵48 h,體系中乙醇質量濃度47.58 g/L,乙醇得率為0.42 g/g(以纖維素計,下同)。而不經預酶解直接同步糖化發酵72 h,體系中乙醇質量濃度48.57 g/L,乙醇得率為0.43 g/g。與基于補料預酶解的半同步糖化發酵相比,補料同步糖化發酵技術工藝簡單,適合于高濃度底物綠液預處理玉米秸稈的生物轉化。

  關鍵詞:玉米秸稈;半同步糖化發酵;同步糖化發酵;乙醇

  中圖分類號:TQ35 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)03-0055-05

  亞臨界水中杉木堿木質素的解聚特性分析

  李霄虹,武書彬*

  (華南理工大學 制漿造紙工程國家重點實驗室,廣東 廣州 510640)

  摘 要:利用間歇式高壓反應釜在250~350 ℃的亞臨界水中進行杉木堿木質素的水熱解聚反應。通過GC/MS的定性、定量分析以及元素分析和FT-IR,分析反應液相和固相產物的組成與結構變化,探究了不同溫度下堿木質素水熱解聚的反應特性。結果表明,堿木質素水熱解聚反應殘渣率在325 ℃時最低,為18.66%。堿木質素在亞臨界水中解聚所得的液相產物中酚類化合物GC含量均在80%以上,且隨反應溫度的升高,酚類化合物種類增加,總酚含量提高。酚類產物中愈創木酚的含量最高,其質量分數在325 ℃時達最高17.71 mg/g。隨著反應溫度升高,在一定程度上木質素脫氫脫氧,含碳量增加。在325℃時碳基轉化率和能量轉化率均最高,分別為79.18%和79.95%。在溫度低于325 ℃時,水熱焦的化學結構與木質素相似,達到350 ℃時,木質素嚴重縮合炭化。

  關鍵詞:亞臨界水;木質素;解聚;酚類化合物;水熱焦

  中圖分類號:TQ35;TK35;TK6 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)03-0060-07

  基于自燃點法的復配麻風樹柴油的十六烷值改進與測定

  梁渠,周濤,曹金磊

  (成都理工大學 材料與化學化工學院 化學系,四川 成都 610059)

  摘 要:采用自燃點法,用自制自燃點測定儀在考察標準燃料自燃點與十六烷值(CN)的線性關系成立的基礎上,在復配生物柴油(即麻風樹種子油經添加黏度調整劑和改進劑等復配而成)中添加硝酸正丁酯(NBN)、草酸正丁酯(DNBO)、氫過氧化叔丁烷(TBHP)以及三者兩兩復配的CN改進劑,實驗結果表明:單一的CN改進劑添加量為0.1%~1.0%時,能有效提高復配生物柴油的CN 15~25個單位;單一添加時以NBN效果最好,當其添加量為0.6%,則復配生物柴油的CN由27提高到50。復配CN改進劑,DNBO與TBHP復配有協同增效作用,當其復配比例為1:9~9:1,添加量為0.6%時,復配生物柴油的CN為52~54;而NBN與DNBO的復配無協同效應。在自燃點測定及其計算CN的指導下,用單缸柴油機驗證CN預測及添加改進劑的效果,結果表明:自燃點測定預測燃料的十六烷值的方法是可行的。

  關鍵詞:自燃點;十六烷值改進劑;麻風樹種子油;復配生物柴油

  中圖分類號:TQ35;TK6 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)03-0067-06

  松香中樅酸型樹脂酸在酸作用下變化規律的研究

  古研1,陳玉湘1,2,趙振東1,李冬梅1,畢良武1,王婧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. 江蘇強林生物能源材料有限公司,江蘇 溧陽 213364)

  摘 要:選用濕地松松香和馬尾松松香,不同種類的酸作用不同時間,分析了酸作用對樅酸型樹脂酸和去氫樅酸含量變化的影響,研究了樅酸型樹脂酸在酸作用下的變化規律。結果表明:在酸處理過程中,長葉松酸、樅酸、新樅酸之間發生相互異構,同時還有脫氫反應和脫羧等裂解反應發生,異構速度、脫氫速度和脫羧速度都與酸的種類、酸強度和反應時間有關。酸強度越大,異構速度、脫氫速度和脫羧速度越快。

  關鍵詞:松香;樅酸型樹脂酸;異構;脫氫

  中圖分類號:TQ35 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)03-0073-07

  疏水改性羧甲基纖維素及其在廢紙脫墨中的應用

  貝俊杰,曹云峰*

  (南京林業大學 江蘇省制漿造紙科學與技術重點實驗室,江蘇 南京 210037)

  摘 要:以DMAc為溶劑,三乙胺為縛酸劑,十二酰氯為反應試劑,對羧甲基纖維素進行疏水改性,制備表面活性劑十二烷基酯化的羧甲基纖維素(CMC-R)。羧甲基纖維素與十二酰氯的質量比為1:0.4 ,反應最佳溫度為60 ℃,時間5 h。將合成的纖維素基表面活性劑CMC-R應用于舊新聞紙(ONP)脫墨,結果表明,單獨使用CMC-R能提高廢紙漿白度2.2%(ISO),紙漿的殘余油墨量減少457.66 mm2/m2,減少了29.4%。而CMC-R與非離子表面活性劑脂肪醇聚氧乙烯醚(JFC)復配后,白度較CMC-R單獨使用提高2.13%(ISO),殘余油墨量減少3.18%。

  關鍵詞:羧甲基纖維素;表面活性劑;舊新聞紙;脫墨

  中圖分類號:TQ351;TS749.7 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)03-0080-05

  椰殼活性炭孔結構對肌酐吸附性能影響及吸附動力學研究

  王金表1,蔣劍春1,2*,孫康1,2,盧辛成1,謝新蘋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:考察了具有不同孔結構的椰殼活性炭對肌酐(CR)的吸附性能,研究了比表面積、孔徑分布與肌酐吸附性能的關系,采用準一級、準二級和顆粒內擴散動力學模型對吸附數據擬合處理,確定了模型參數。試驗結果表明:1~2.5 nm的微孔對肌酐吸附有利,平均孔徑在2.2 nm附近的椰殼活性炭肌酐吸附量為104 mg/g;活性炭對肌酐的吸附能力取決于比表面積,總孔容,微孔率的共同作用。顆粒內擴散吸附并不是唯一的速率控制過程,椰殼活性炭對肌酐的吸附過程更符合準二級動力學模型t/qt=1/k2qe2+t/qe,相關系數均在0.99以上,表明吸附過程存在化學吸附。

  關鍵詞:椰殼活性炭;肌酐;吸附;動力學

  中圖分類號:TQ35;TQ424.1 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)03-0085-06

  造紙廢棄物麥草廢渣高溫自水解預處理對酶水解性能的影響

  黃萍1,2,朱圓圓1,徐勇1,勇強1,黃立新2,余世袁1*

  (1. 南京林業大學 化學工程學院,江蘇 南京 210037;

  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:對造紙廢棄物麥草廢渣進行高溫自水解預處理,并對預處理后的麥草廢渣進行組成分析和酶解,以纖維素和木聚糖的酶解得率為考核指標,研究了不同自水解預處理條件對麥草廢渣酶解的影響。研究表明,預處理后麥草廢渣的化學組成和物理結構均發生了改變,纖維素的含量增加,比表面積增大且促進了纖維素的酶解。酶解結果顯示,溫度對預處理麥草廢渣的酶水解得率有著極其顯著的影響。以200 ℃自水解預處理60 min的麥草廢渣為酶水解底物(質量濃度50 g/L),添加纖維素酶35 FPIU/g(以纖維素計,下同)、β-葡萄糖苷酶25 IU/g、木聚糖酶120 U/g及2 g/L聚乙二醇(PEG6000),酶解體系50 mL,于50 ℃酶解36 h,其纖維素和木聚糖酶解得率分別達86.29%和74.03%,是麥草廢渣經170 ℃自水解40 min后酶解得率的2.3倍和2.8倍。

  關鍵詞:麥草廢渣;高溫自水解;預處理;酶解

  中圖分類號:TQ35 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)03-0091-06

  異長葉烯酮的綠色合成研究

  彭晗1,楊麗娟1,徐徐2,王石發1*

  (1. 南京林業大學 化學工程學院,江蘇 南京 210037;

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

  摘 要:以重質松節油為原料,經三氟化硼乙醚催化異構得到異長葉烯;采用Cu為催化劑、叔丁基過氧化氫(TBHP)為氧化劑、叔丁醇(TBA)為溶劑經烯丙位氧化得到異長葉烯酮。探討了反應條件對異長葉烯氧化反應的影響,確定了適宜的氧化工藝條件為:Cu粉用量3%(以異長葉烯質量計),TBHP與異長葉烯物質的量比3.5:1,溶劑TBA與異長葉烯的質量比1:1,80 ℃溫度下反應12 h,在此工藝條件下,異長葉烯酮得率達93%,純度98.75%。

  關鍵詞:重質松節油;異長葉烯;烯丙位氧化;異長葉烯酮

  中圖分類號:TQ35 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)03-0097-07

  竹材化學漿中段廢水處理工程技術優化

  丁來保1,2,施英喬1,盤愛享1,2,韓善明1,2,房桂干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:從優化生物處理系統和更換新型混凝藥劑2個方面入手,對35 000 m3/d竹材制漿廢水處理工程進行了技術優化,同時對系統的氮、磷降解規律進行了研究。研究結果表明,初沉池、均衡池內的水解作用可促進竹漿廢水中NH3-N的釋放。好氧池停止尿素添加、補加磷酸鹽,更有利于好氧微生物的生長,可提高廢水處理效果。當二沉池出水的化學耗氧量(COD)約為200 mg/L時,以自制高效混凝劑(PFDAC)替代聚合氯化鋁(PAC),用量1.5 kg/m3,助凝劑陰離子聚丙烯酰胺(PAM)用量為5 mg/L時,氣浮處理后出水樣COD為66~89 mg/L,氣浮COD去除率達到55%以上,色度則降至10~30,總氮(TN)≤10.0 mg/L,氨氮(NH3-N)≤3.00 mg/L,總磷(TP)≤0.5 mg/L,其主要指標完全滿足新國標GB 3544—2008。

  關鍵詞:竹材化學漿;廢水;NH3-N;TN;TP;電導率

  中圖分類號:TQ35 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)03-0104-05

  卡南加油中揮發性成分的GC-TOF MS分析

  徐楊斌1,2,王凱2*,張紅1,2,洪鎏2,李智宇2,劉強2

  (1. 昆明理工大學 化學工程學院,云南 昆明 650500;

  2. 云南中煙工業有限責任公司技術中心,云南 昆明 650231)

  摘 要:利用氣相色譜-飛行時間質譜聯用技術,對卡南加油的揮發性成分進行了分析,并用峰面積歸一化法計算了各成分的含量。通過質譜庫檢索,結合保留指數法,分析并鑒定了卡南加油中的72個成分,占卡南加油揮發性成分的93.33%??霞佑偷闹饕煞譃楸郊姿崞S酯(18.359%)、α-芳樟醇(16.186%)、(E)-石竹烯(10.412%)、α-畢橙茄醇(5.651%)、δ-蓽澄茄烯(5.241%)、乙酸香葉酯(3.247%)、γ-衣蘭油烯(2.969%)等。其中,萜類化合物及其衍生物共 57 個,占卡南加油揮發性成分的72.33%。

  關鍵詞:卡南加油;氣相色譜;飛行時間質譜;揮發性成分;保留指數

  中圖分類號:TQ35;O657.7 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)03-0109-05

  南方紅豆杉菌根菌液體純發酵培養產紫杉醇及10-去乙酰巴卡亭Ⅲ

  龔雪元1,杜亞填1*,劉姣1,張翔宇2,3

  (1. 吉首大學 林產化工工程湖南省重點實驗室,湖南 張家界 427000;

  2. 畢節市科技局 中藥產業發展辦公室,貴州 畢節 551700;

  3. 畢節市科技局 中藥研究所,貴州 畢節 551700)

  摘 要:從南方紅豆杉菌根菌中篩選出產紫杉醇和紫杉烷類化合物10-去乙酰巴卡亭Ⅲ(10-DAB)的高產菌株,對分離獲得的21株菌株進行了液體發酵培養實驗,通過TLC、HPLC及LC-MS檢測發現,有10株菌株具有產紫杉醇及紫杉烷類化合物的能力,其中4株菌株中產10-DAB分別為260.05、92.88、393.27、70.52 μg/L,但未檢出產紫杉醇;6株中產紫杉醇分別為434.94、1 242.19、200.65、360.77、317.90、29.82 μg/L,但未檢出產10-DAB,說明南方紅豆杉的各種菌根真菌雖具有合成紫杉醇或紫杉烷類化合物的能力,但各自所合成化合物有差異,不同種類的菌根菌可能分別參與了紫杉醇生物合成的不同環節,即南方紅豆杉菌根高含量紫杉醇的生物合成可能是多種菌根菌協同參與作用的結果,且其中的高產菌株具有發酵生產紫杉醇的潛力。

  關鍵詞:南方紅豆杉;菌根菌;紫杉醇;10-去乙酰巴卡亭Ⅲ(10-DAB);液體發酵

  中圖分類號:TQ35 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)03-0114-07

  金雀花提取物正丁醇沉淀部分化學成分研究

  張妮1,穆淑珍2,王家勝1,孔琪1,余正文1*

  (1. 貴州師范大學 生命科學學院,貴州 貴陽 550001;

  2. 貴州省中國科學院 天然產物化學重點實驗室,貴州 貴陽 550002)

  摘 要:采用乙?;椒▽鹑富ㄖ姓〈汲恋聿糠值幕瘜W成分進行研究。 金雀花的地上部分用75%的乙醇提取,乙醇總浸膏用去離子水飽和懸浮,依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取;其中正丁醇萃取物沉淀部分乙?;苌蟛捎酶鞣N柱色譜進行分離純化,結合理化性質及光譜數據鑒定化合物結構。從正丁醇沉淀部分分離出4個化合物,分別鑒定為β-谷甾醇、1-三十烷醇、美迪紫檀素及車軸草醇,所有的化合物均為首次從該植物中分離得到。此外,乙?;磻沟谜〈汲恋聿糠值娜芙庑栽黾?,極性降低,為其他植物中大極性化合物的分離純化提供參考。

  關鍵詞:金雀花;乙?;椒?正丁醇沉淀;化學成分

  中圖分類號:TQ35 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)03-0121-04

  晶體表面修飾制備幾丁質納米纖維的研究進展

  張燕,范一民*,余世袁

  (南京林業大學 化學工程學院,江蘇省生物質綠色燃料與化學品重點實驗室,林木遺傳與生物技術教育部重點實驗室,江蘇 南京 210037)

  摘 要:主要介紹了幾丁質分子C2和C6位經修飾后在適當的條件下經過機械處理成功轉化為納米晶須/纖維的方法及原理。通過對幾丁質晶體表面的修飾使其帶上高密度電荷并配合連續的機械作用是幾丁質納米纖維切實有效的制備方法。幾丁質C6羥基通過TEMPO-觸媒氧化可選擇性轉化為羧基,進一步在堿性環境中形成高密度表面負電荷,伴隨著機械作用最終能分散成單離的具有一定納米級尺寸的纖維。根據類似的原理,幾丁質在堿作用下發生脫乙酰反應除去C2位的部分乙?;?,暴露出的氨基在酸性溶液中形成正電荷并被進一步分散成納米纖維。

  關鍵詞:幾丁質;生物材料;納米纖維;制備方法

  中圖分類號:TQ35 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)03-0125-08

  5-羥甲基糠醛選擇性加氫制備2,5-二甲基呋喃的研究進展

  胡磊1,2,吳真1,許家興1,孫勇3,林鹿3,徐寧1,戴本林1

  (1. 江蘇省生物質能與酶技術重點實驗室;淮陰師范學院 化學化工學院,江蘇 淮安 223300;

  2. 江蘇省區域現代農業與環境保護協同創新中心;淮陰師范學院,江蘇 淮安 223300;

  3. 廈門大學 能源學院,福建 廈門 361005)

  摘 要:鑒于2,5-二甲基呋喃(DMF)優良的理化性質、重要的應用價值和廣闊的市場前景,著重從氫氣、甲酸、醇類和水等不同氫供體的角度入手,系統歸納和總結了自2007年以來5-羥甲基糠醛(HMF)選擇性加氫制備DMF的催化反應體系及其最新的研究進展,并對今后HMF選擇性加氫制備DMF的研究前景進行了展望。

  關鍵詞:5-羥甲基糠醛;2,5-二甲基呋喃;選擇性加氫;氫供體;液體生物燃料

  中圖分類號:TQ35;TQ517.4 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)03-0133-06

  分子模擬活性炭的方法及其應用進展

  王國棟1,蔣劍春1,2*,孫康2

  (1. 南京林業大學 化學工程學院,江蘇 南京 210037;

  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:介紹了分子模擬和傳統吸附理論的關系,綜述了使用巨正則蒙特卡洛模擬和密度泛函理論方法對活性炭結構的研究,歸納了近年來分子模擬技術在作為特殊吸附劑的活性炭的理論設計、吸附性能預測和指導表面基團改性方面應用過程中的研究進展。目前對活性炭微觀孔結構的分子模擬研究,多停留于理論層面的模擬研究,而缺少對微觀結構和宏觀性質之間關系的分析。在實際應用中結合發揮分子模擬微觀層面分析的優勢,是分子模擬技術在活性炭研究中的重要發展方向。

  關鍵詞:活性炭;分子模擬;巨正則蒙特卡洛模擬;密度泛函理論

  中圖分類號:TQ35;TQ42 文獻標識碼:A 文章編號:0253-2417(2015)03-0139-06


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