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2011年, 第31卷, 第6期　刊出日期：2011-12-30 上一期    下一期

研究报告

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离子液体中制备纳米TiO2/纤维素复合纤维及产物的光催化性能 马英冲;李坤兰;尉志苹;魏立纲;杜静;杨海静 2011 (6):  11-14.  摘要 ( 840 )   PDF(810KB) ( 805 )   纳米TiO2/纤维素的复合纤维可以用于纺织、材料和催化等领域。在1-丁基-3-甲基咪唑氯盐(Cl)离子液体中,将纳米TiO2粉末与纤维素浆粕共混,采用湿法成型技术制备不同含量的纳米TiO2/纤维素纤维复合纤维。通过力学测试、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)对所得复合纤维的力学性能、形貌和结构等进行表征;以亚甲基蓝为模型物,对其光催化性能进行测试。结果表明,TiO2质量分数对复合纤维的形貌和性能影响显著,随TiO2质量分数由 2 % 增大至 16.7 %,复合纤维的断裂强度降低,初始模量由 0.139 cN/dtex 降至 0.077 cN/dtex,光催化性能先降低而后增强,其中含TiO2 16.7 % 的复合纤维催化性能较强。以Cl离子液体为介质,湿法纺丝制备有光催化活性纳米TiO2/纤维素纤维的方法是可行的;综合考虑,含TiO2 2.0 % 的复合纤维性能较佳。 相关文章 | 计量指标

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油酸多元醇的合成研究 李静;蒋剑春;徐俊明 2011 (6):  1-6.  摘要 ( 939 )   PDF(832KB) ( 817 )   以可再生资源油酸和甘油为原料,双氧水为环氧化试剂,通过环氧、开环、酯化三步法合成油酸多元醇。考察了不同环氧化和酯化条件对油酸多元醇性能的影响。采用红外光谱(IR)和气质联用(GC-MS)对中间体和产物进行了结构及成分分析。结果表明,环氧化最佳条件为油酸0.1 mol,催化剂H2SO4 0.2 g,环氧化温度 60 ℃,环氧化时间 4 h,n(油酸)∶n(乙酸)∶n(H2O2)1∶0.5∶1.5,酯化反应采用ZnO为催化剂,在反应温度 180 ℃,催化剂 0.28 g,反应时间3 h的条件下进行放大实验,油酸多元醇羟值可达到 410 mg/g,黏度 4 350 mPa·s,密度 1.036 g/cm3,含水率 0.5 %,酸值<2 mg/g。 相关文章 | 计量指标

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两步实验设计优化栅藻产油条件的工艺研究 杨静;蒋剑春;张宁;卫民 2011 (6):  7-10.  摘要 ( 690 )   PDF(279KB) ( 610 )   提出了一种简单、快速优化栅藻(Scenedesmus obliquus)产油条件的两步实验设计方法。首先,利用部分析因设计方法从6个因素(光照强度,温度,pH值,接种量,葡萄糖浓度,氮源浓度)中筛选出显著因素。再利用正交试验进一步确定出最优条件。结果表明:氮源浓度和温度是影响栅藻产油的显著因素。适合培养栅藻产油的最优条件为:氮源 6.0 mmol/L,温度 25 ℃ 和光照 80 μmol/(m2· s), 最高油脂产率达到 75.46 mg/(L ·d)。 相关文章 | 计量指标

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桐马酸酐甲酯改性杨木纤维增强环氧树脂复合材料性能研究 陈健;孔振武;焦健;房桂干;吴国民;霍淑平;聂明才 2011 (6):  25-28.  摘要 ( 987 )   PDF(875KB) ( 774 )   以桐马酸酐甲酯改性杨木纤维(MEMA-PWF)为增强体、双酚A缩水甘油醚型环氧树脂(E51)/甲基四氢邻苯二甲酸酐(MeTHPA)为基体树脂,经热压成型制备杨木纤维增强环氧树脂复合材料。通过接触角测量、扫描电镜(SEM)分析表征了复合材料表面及断裂面结构形貌,并测试了复合材料的冲击强度、弯曲强度。实验结果表明,改性后的杨木纤维表面疏水性及其与环氧树脂基体界面相容性得到明显提高;以MEMA-PWF/环氧树脂体系制备的复合材料力学性能提高,冲击强度、弯曲强度分别达到 7.95 kJ/m2、 55.42 MPa,并具有较好的疏水性。 相关文章 | 计量指标

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4-异丙基-1,3-环己二烯酸酯衍生物的合成及其抑菌性能研究 高艳清;王丹;商士斌;;李健 2011 (6):  15-19.  摘要 ( 734 )   PDF(731KB) ( 637 )   以β-蒎烯为原料、碱性高锰酸钾为氧化剂合成了诺蒎酸,诺蒎酸酸性脱水并重排开环得到4-异丙基-1,3-环己二烯酸(二氢枯茗酸)。二氢枯茗酸与氯化亚砜反应生成酰氯,再与各种醇反应生成了14个酯衍生物,通过IR、 1H NMR、MS对产物进行了结构鉴定。通过抑菌环法测试探讨了化合物的抑菌活性,结果表明,256 mg/L 时,除了化合物二氢枯茗酸异丁酯(5f),二氢枯茗酸叔丁酯(5g)对大肠杆菌的抑菌圈直径略小于市售杀菌剂新洁尔灭 9.67 mm 外,其他化合物的活性均高于市售新洁尔灭。 相关文章 | 计量指标

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松香基甲基丙烯酸酯单体的合成和聚合活性分析 王基夫;林明涛;王春鹏;俞娟;储富祥; 2011 (6):  20-24.  摘要 ( 767 )   PDF(905KB) ( 724 )   以脱氢枞酸为原料,先合成脱氢枞酸酰氯,然后再与甲基丙烯酸-β-羟基乙基酯进行酯化, 合成脱氢枞酸(β-甲基丙烯酰氧基乙基)酯,纯度为 99.8 %。并分别采用了FT-IR、GC-MS、 13C NMR,DSC和GPC对其结构和性能进行表征。研究结果表明,脱氢枞酸(β-甲基丙烯酰氧基乙基)酯是一种熔点为 54.23 ℃ 的白色晶体,在引发剂的存在下可以发生聚合反应, 均聚物相对分子质量为 20 000~30 000, 玻璃化转变温度约为 73.97 ℃。 相关文章 | 计量指标

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碱性亚硫酸盐预处理对桉木酶解糖化的影响 尉慰奇;武书彬;刘立国 2011 (6):  29-34.  摘要 ( 699 )   PDF(945KB) ( 629 )   为提高按木原料的酶解糖化效果,采用碱性亚硫酸盐对桉木原料进行预处理,并对预处理所得样品进行纤维素酶酶解糖化。通过测定酶解液中的葡萄糖、木糖得率,探讨预处理条件对产糖得率的影响。结果表明:随着蒸煮温度的升高,NaOH用量的增大,桉木酶解液中木糖、葡萄糖得率明显增大;随着Na2SO3用量的增大,保温时间的延长,酶解液中木糖、葡萄糖得率先增大后减小。最佳预处理条件为:蒸煮最高温度170 ℃,保温时间3 h,NaOH用量3 %,Na2SO3用量10 %。此时,酶解木糖、葡萄糖得率分别可达15.37 %和60.79 %,比未经处理的1.73 %和12.33 %提高了7.88倍和3.93倍。 相关文章 | 计量指标

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玉米秸秆生物炼制燃料乙醇的研究 朱均均;陈尚钘;勇强;徐勇;陈牧;余世袁 2011 (6):  35-40.  摘要 ( 974 )   PDF(1085KB) ( 914 )   以玉米秸秆为原料,研究了中酸预处理条件下水洗得到的残渣经酶水解后进行己糖发酵、水洗液经三烷基胺萃取脱毒后进行戊糖发酵的乙醇得率,并对整个工艺进行了物料衡算。结果表明:中酸预处理的最佳条件为温度 100 ℃,硫酸质量分数 3 %,时间 12 h。残渣的酶水解液浓缩至葡萄糖质量浓度为 138.72 g/L 进行乙醇发酵,在 24 h 时糖利用率为 99.02 %,此时乙醇质量浓度达到最高为 62.98 g/L,是乙醇理论得率的 89.90 %。水洗液经过三烷基胺萃取脱毒后,乙酸、5-羟甲基糠醛和糠醛的去除率分别为 72.73 %、 42.86 % 和 100 %;水洗液经浓缩、脱毒后的脱毒液(含有 7.80 g/L 葡萄糖和 52.80 g/L 木糖)的乙醇发酵能力大大提高,在 48 h 时糖利用率为 93.17 %,此时乙醇质量浓度达到最高为 21.76 g/L,是乙醇理论得率的 82.34 %。经物料衡算,生产 1 t 乙醇需要 6.8 t 绝干玉米秸秆。该工艺为实现己糖和戊糖分开发酵的工业化提供参考依据。 相关文章 | 计量指标

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毛杨梅、余甘子、落叶松树皮原花色素抗氧化能力研究 徐曼;汪咏梅;张亮亮;吴冬梅;陈笳鸿 2011 (6):  41-45.  摘要 ( 822 )   PDF(859KB) ( 605 )   从毛杨梅、余甘子、落叶松3种树皮中提取分离得到原花色素产物。通过测定3种树皮原花色素产物的清除DPPH自由基能力、三价铁还原抗氧化能力(FRAP)和抑制油脂过氧化能力,综合评价了3种树皮原花色素的抗氧化活性。结果表明,3种树皮原花色素均显示出良好的抗氧化能力,其抗氧化活性强弱顺序为:毛杨梅树皮原花色素＞余甘子树皮原花色素＞落叶松树皮原花色素。验证了原花色素分子结构中羟基数目及位置差异对其抗氧化活性起重要作用,酚羟基数目及相邻酚羟基多则活性更强的理论构效关系。 相关文章 | 计量指标

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十字花科58属94种野生植物种子脂肪酸组分分析 孙小芹;庞慧;郭建林;彭斌;白明明;杭悦宇 2011 (6):  46-54.  摘要 ( 680 )   PDF(1007KB) ( 776 )   利用气相色谱法对十字花科58属94种野生植物种子进行了脂肪酸组分及含量测定,并对各组分进行相关性分析。结果表明,脂肪酸组分共有13个,其中含量最高的为亚麻酸、芥酸、亚油酸、油酸。各脂肪酸组分间存在着棕榈酸与硬脂酸等10对极显著正相关、亚麻酸与芥酸等11对极显著负相关、棕榈酸与亚油酸等6对显著正相关及油酸与亚麻酸等4对显著负相关关系,并且由于很多种类体现两个脂肪酸间相关关系密切程度的相关系数比较低,因此在脂肪酸含量最高或最低的19种中,有的脂肪酸对表现为部分符合或极少数符合对应的相关关系,有的甚至表现为完全不符合。同时,研究发现了符合食用油标准的高油酸(L. fendleri(A. Gray) S. Watson等) 、高亚油酸 (诸葛菜等)、零芥酸种质(涩芥等)、低亚麻酸(L. annua L.等)、高油酸低亚麻酸(C. hispanica L.等)、高亚油酸低芥酸(诸葛菜等)种质及具有重要工业用途的高芥酸(蔓菁等)、高亚麻酸 (短柄丛菔等)种质等,为开发提供了良好的理论基础。 相关文章 | 计量指标

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糠醛对碳钢在盐酸中的缓蚀性能研究 杨昌炎;杨光宏;刘东;丁一刚;吴元欣;戢峻;李姝 2011 (6):  83-86.  摘要 ( 964 )   PDF(1192KB) ( 791 )   以秸秆催化热解制得的糠醛作为盐酸酸洗缓蚀剂,其缓蚀效率采用失重法和电化学极化法进行了评价,初步探讨其吸附性能。结果表明:糠醛属于混合型缓蚀剂,在盐酸介质中缓蚀作用良好,室温下糠醛添加量为0.7 %时,其缓蚀效率可达91.3 %,能使碳钢的腐蚀反应活化能降低,腐蚀速率明显下降,同时其缓蚀效率受温度的影响较大,其吸附符合Langmuir吸附规律。 相关文章 | 计量指标

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松香酸淀粉酯的合成与结构表征 唐世华;李景权;覃浩鹏;杨酉宝;林宇 2011 (6):  55-60.  摘要 ( 951 )   PDF(1317KB) ( 788 )   以二甲基酰胺(DMF)/LiCl为溶剂,由淀粉与松香酰氯通过O-酰化反应合成了取代度(Ds)为0.125 2的松香酸淀粉酯 (RSE)。利用FT-IR、固体 13C NMR、XRD和SEM对目标产物进行了分析和表征,测试了目标产物的溶解性能和透明度。基于单因素试验数据,利用响应面软件优化,建立了数学模型,得出最佳合成条件为:反应时间 6.5 h,温度 95 ℃,吡啶 3.5 mL,活化时间 52.5 min,DMF用量 29 mL,松香酰氯与葡萄糖单元中羟基物质的量之比1∶1。此条件下得到的RSE产率为 65.89 %,取代度为0.125 2。结果表明,淀粉经松香酯化改性后,结晶度降低;透明度由原淀粉的 99.66 % 降低为 91.67 %,疏水性增强。 相关文章 | 计量指标

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酸水解制备纳米纤维素工艺条件的响应面优化 唐丽荣;欧文;林雯怡;陈燕丹;陈学榕;黄彪 2011 (6):  61-65.  摘要 ( 1633 )   PDF(1278KB) ( 1093 )   采用硫酸水解法制备了纳米纤维素,并运用响应面分析法原理,对影响纳米纤维素得率的3个主要影响因素即硫酸质量分数、温度和时间进行优化。利用Design-Expert软件的Box-Benhnken (BBD)模式建立试验数学模型,并对各因素及其相互之间的交互作用进行了分析。结果表明,回归得到的二次多项式模型极显著,模型校正决定系数为 98.43 %,相关系数为 99.31 %。硫酸质量分数与温度、硫酸质量分数与时间及温度与时间对纳米纤维素得率的交互作用显著。通过工艺条件优化得出最佳工艺条件为:硫酸质量分数为 54 %,温度为 52 ℃,时间为 125 min,纳米纤维素的得率为 69.31 %,与理论预测值(69.27 %)较好吻合,表明模型是合理有效的。 相关文章 | 计量指标

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木质素和聚糖的酶催化交联产物在纤维板中的应用 王磊;谢益民;肖祎;杨海涛;王鹏 2011 (6):  66-72.  摘要 ( 861 )   PDF(2304KB) ( 721 )   利用木质素前驱物协同果胶在漆酶体系作用下处理麦草纤维,以湿法工艺制造高强度中密度纤维板。实验结果表明:经处理后,纤维板的 24 h 吸水厚度膨胀率(TS),纤维板的内结合强度(IB),静曲强度(MOR),弹性模量(MOE)分别达到 16.7 %, 0.6 MPa, 25.1 MPa, 2 500 MPa。各项物理性能指标均达到或超过国家中密度纤维板(GB/T 11718-2009)标准。通过SEM和CP/MAS 13C NMR 分析可知,在木质素和聚糖(果胶等)之间发生了交联反应,形成了类似胞间层的沉积物,通过苯甲醚、酯键等木质素-聚糖复合体形式的交联以及木质素之间的β-芳基醚键等共价键的连接,从而使纤维之间形成牢固的化学键交联。同时研究还发现,果胶与松柏醇葡萄糖苷很容易生成果胶-DHP复合体,从而进一步提高了纤维板的物理性能,同时降低TS。 相关文章 | 计量指标

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树干毕赤酵母在水解液中的驯化及木糖发酵 赵晨;方浩;孔端男;余世袁 2011 (6):  78-82.  摘要 ( 787 )   PDF(841KB) ( 740 )   通过在玉米秸秆蒸汽爆破水解液中的驯化,树干毕赤酵母(Pichia stipitis)能够在大量抑制物存在的情况下进行木糖发酵,且驯化后P. stipitis的木糖利用率为 94.1 %,乙醇得率为 82.1 %。在此基础上,对初始木糖质量浓度为30、45和 60 g/L 的水解液进行发酵,结果显示 45 g/L 初始木糖发酵的平均乙醇生成速率较高,且平均光密度(OD)增长速率较低。通过碳平衡计算和碳元素流向分析,51.6 g/L 木糖水解液经过 36 h 发酵,碳回收率为 89.7 %,并且有 48.5 % 的碳元素流向乙醇。 相关文章 | 计量指标

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松树皮多酚的亚临界水提取及抗氧化活性初探 薄采颖;郑光耀;陈琰;周维纯;李若达;谢学容 2011 (6):  73-77.  摘要 ( 954 )   PDF(887KB) ( 1052 )   采用亚临界水从松树皮中提取多酚,考察了反应条件对多酚得率的影响,并与超声波辅助提取法和热回流提取法进行了比较,同时测定了亚临界水提取所得松树皮提取物的DPPH自由基清除能力。结果表明:亚临界水提取松树皮多酚的最佳工艺条件为:提取温度 150 ℃、提取时间 5 min、液料比20∶1(mL∶g)、提取压力 4 MPa,多酚的提取得率为 4.86 %,1次提取且相同液料比条件下,比超声波辅助提取法和热回流提取法分别提高了 33.52 % 和 37.68 %。亚临界水提取所得松树皮提取物对DPPH自由基具有良好的清除效果,其半数抑制质量浓度(IC50)为 7.10 mg/L,抗氧化性高于常用抗氧化剂BHA(7.82 mg/L)。 相关文章 | 计量指标

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芦苇浆纳米纤维素的制备工艺条件优化及形貌分析 刘志明;谢成;方桂珍;卜良霄;刘黎阳 2011 (6):  87-90.  摘要 ( 737 )   PDF(897KB) ( 822 )   采用硫酸水解芦苇浆制备纳米纤维素,并用正交试验优化了工艺参数,分析了硫酸质量分数、反应温度和水解时间对芦苇浆制备纳米纤维素得率的影响。用透射电镜表征了芦苇浆制备的纳米纤维素的形貌。结果表明硫酸水解芦苇浆制备纳米纤维素的3个工艺参数对其得率的影响为硫酸质量分数的影响最大, 反应温度的影响次之,而水解时间的影响较小;硫酸水解芦苇浆制备纳米纤维素的优化工艺条件为硫酸质量分数 52 %,反应温度 47 ℃,水解时间4 h,此条件下纳米纤维素得率最高(82.81 %)。芦苇浆制备的纳米纤维素经透射电镜观察呈棒状,纤维素长度达到纳米级。 相关文章 | 计量指标

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虎杖固体发酵生产白藜芦醇工艺条件优化研究 王卫;李小沛;曾柏全;黎继烈;姚跃飞 2011 (6):  91-94.  摘要 ( 743 )   PDF(844KB) ( 624 )   应用黑曲霉固体发酵法酶解虎杖中的虎杖苷,以提高从虎杖中获取白藜芦醇的得率。分别对固体堆积发酵条件:菌龄、温度、接种量、水料比进行单因素分析,并采用正交法对4因素进行组合优化,实验结果表明,最优工艺条件为:温度 40 ℃,水料比2∶1(g∶g),接种量 1 %,菌龄 40 h;此条件下,发酵 48 h,虎杖中白藜芦醇得率提高到 1.48 %,是未固体发酵虎杖中白藜芦醇的4.35倍。 相关文章 | 计量指标

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两步法稀酸水解竹黄(慈竹)生产糠醛的研究 殷艳飞;房桂干;邓拥军;韩善明;焦健;刘姗姗;刘春 2011 (6):  95-99.  摘要 ( 829 )   PDF(920KB) ( 695 )   以造纸原料剩余物竹黄为原料,对两步法生产糠醛的工艺条件分别进行研究。首先对第一步稀硫酸催化水解竹黄半纤维素的工艺条件进行了研究,考察了反应温度、反应时间、硫酸质量分数和固液比对戊糖收率的影响,采用正交试验法,对试验结果进行直观分析,探讨稀硫酸催化水解半纤维素的最优反应条件;然后对第二步半纤维素水解液生产糠醛的工艺条件进行了初步探讨。结果表明:戊糖收率最高的反应条件为液固比10∶1(mL∶g),温度 115 ℃,反应时间 2.5 h,硫酸质量分数 3.5 %,聚戊糖转化率可达到 72.06 %;在温度 154 ℃,反应时间 6 h,体系水解液中硫酸质量分数 19.34 %,戊糖初始质量分数 4.53 % 的条件下,糠醛收率可达到理论收率的 63.36 %。 相关文章 | 计量指标

综述评论

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糖基天然表面活性剂蔗糖酯的研究综述 王奎;蒋剑春;高一苇;李翔宇 2011 (6):  100-106.  摘要 ( 700 )   PDF(361KB) ( 684 )   综述了非离子糖基天然表面活性剂蔗糖酯的各种合成方法:酰氯酯化法、酯交换法、酶催化法等。重点介绍了现有的较成熟的酯交换法的各种工艺,包括溶剂法,水溶剂法和无溶剂法,并介绍了不同合成方法相应的精制工艺和检测方法,指出了现有各种工艺的优点和缺陷,并展望了我国蔗糖酯工业发展的趋势。 相关文章 | 计量指标

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生物质制备乙酰丙酸酯研究进展 赵耿;林鹿;孙勇 2011 (6):  107-111.  摘要 ( 766 )   PDF(813KB) ( 1041 )   随着煤、石油等不可再生资源的不断消耗,利用可再生的生物质资源生产燃料与化学品越来越受到人们的关注。乙酰丙酸酯作为一类重要的化学品,具有十分广泛的用途。本文综述了利用生物质生产乙酰丙酸酯的研究进展,并对今后的发展趋势进行了展望。 相关文章 | 计量指标

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生物质制备合成气技术研究现状与展望 涂军令;应浩;李琳娜 2011 (6):  112-118.  摘要 ( 789 )   PDF(1036KB) ( 885 )   综述了生物质合成气制备技术的现状,着重讨论了生物质气化技术中气化炉类型、气化介质、气化温度和气化压力对合成气组成的影响,介绍了生物质热解油气化和生物质超临界气化制取合成气技术,以及生物质制备合成气过程中气体净化和重整变换等相关技术,分析了各种技术的特点,并展望了生物质合成气制备技术的发展方向。 相关文章 | 计量指标