Please wait a minute...
欢迎访问《林产化学与工业》,

当期目录

    2017年, 第37卷, 第4期 刊出日期:2017-08-25 上一期    下一期
    综述评论
    多相催化5-羟甲基糠醛转化为2,5-二甲基呋喃的研究进展
    张颖, 贾闻达, 傅尧
    2017 (4):  1-12.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2017.04.001
    摘要 ( 766 )   PDF(1167KB) ( 643 )  
    2,5-二甲基呋喃(DMF)是一种源于生物质的新型液体燃料,有望用于内燃机。随着化石资源的逐渐消耗殆尽,由可再生生物质基平台分子5-羟甲基糠醛(HMF)催化转化为DMF的研究引起了科研工作者们的广泛关注。本文阐述了HMF转化为DMF的催化反应机理,着重从具有工业化前景的贵金属、非贵金属、双金属协同多相催化体系角度出发,对近年HMF转化为DMF不同催化反应体系进行了全面系统的归纳与总结,并展望了HMF催化转化为DMF的研究前景。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    海藻酸钠的提取与功能化改性研究进展
    黄攀丽, 沈晓骏, 陈京环, 吴玉英, 孙润仓
    2017 (4):  13-22.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2017.04.002
    摘要 ( 1083 )   PDF(1126KB) ( 727 )  
    海藻酸钠作为一种天然高分子物质广泛应用于各领域,它的研究和开发对人类生存环境的可持续发展具有重要意义。系统回顾了近年来国内外对海藻酸钠提取工艺的相关研究,主要包括酸凝-酸化法、钙凝-酸化法、钙凝-离子交换法、酶解法和超滤法,简述了温度、pH值等因素对提取率的影响,并对比分析了各提取工艺的优势以及存在的问题。在此基础上,综述了海藻酸钠结构中羟基以及羧基的功能化改性及其改性化合物的潜在应用,包括氧化、磺化、共聚、酯化等新进展。最后,展望了海藻酸钠提取工艺的发展方向以及改性的发展前景。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    松香及其衍生物改性高分子材料的研究进展
    李侨光, 刘鹤, 商士斌, 宋湛谦
    2017 (4):  23-29.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2017.04.003
    摘要 ( 869 )   PDF(985KB) ( 703 )  
    综述了松香及其衍生物在高分子材料中的研究进展。分别对松香及其衍生物改性有机硅、聚酯、环氧树脂、聚氨酯等高分子树脂的制备方法及其应用进行总结,并在此基础上针对松香及其衍生物改性高分子材料的研究热点及发展现状提出了该研究领域面临反应条件苛刻、内聚力差、环保安全性等主要问题,最后对松香及其衍生物在改性高分子材料领域的应用前景进行了展望。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    研究报告
    Ni催化制备纤维素基石墨化材料的研究
    陈超, 蒋剑春, 孙康, 卢辛成, 朱光真, 贾羽洁
    2017 (4):  30-34.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2017.04.004
    摘要 ( 802 )   PDF(1052KB) ( 557 )  
    以纤维素为原料,经过炭化后在Ni的催化作用下制得了石墨化材料。通过X射线衍射(XRD)、拉曼光谱和高分辨率透射电镜(HRTEM)确定了最优反应条件。结果表明:在反应温度1 400℃、Ni负载量3 mmol/g、反应时间3 h的条件下,由纤维素炭化得到的无定形炭发生了有效的石墨化转化,形成了多于40层的环状石墨化结构,而未添加金属的对照样经过相同处理后仍为无定形碳结构;电导率测试结果显示在压力为20 MPa时,石墨化产物的电导率为54 S/cm,为未加入金属的2倍。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    异海松基水杨酰腙的合成及细胞毒性评价
    刘娟娟, 卢言菊, 陈玉湘, 赵振东
    2017 (4):  35-39.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2017.04.005
    摘要 ( 688 )   PDF(988KB) ( 509 )  
    以水杨醛和异海松酸为原料,合成了异海松基水杨酰腙,通过IR,1H NMR和HR-TOF-MS对产物结构进行了鉴定,采用噻唑蓝(MTT)比色法研究了目标化合物对癌细胞及正常细胞的细胞毒性,并进一步对比了其与阳性药物紫杉醇的细胞毒性。结果表明:异海松基水杨酰腙对人体肝癌细胞HepG-2和前列腺癌细胞PC-3具有显著的细胞毒性,半数抑制浓度(IC50)值分别为6.50和9.25 μmol/L,高于或接近于对照物紫杉醇(IC50 12.14和6.48 μmol/L)的细胞毒性,同时异海松基水杨酰腙对人体正常的肝细胞L-02具有较低的细胞毒性,IC50值为68.01 μmol/L,远远低于对照品紫杉醇(IC50 4.02 μmol/L)。抑制率和细胞形态变化分析表明,异海松基水杨酰腙对细胞增殖的抑制活性与剂量有关。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    高温电热法制备高致密魔芋海绵
    邵思琪, 姜敏洁, 赵兴华, 张海雁, 罗立新
    2017 (4):  40-44.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2017.04.006
    摘要 ( 606 )   PDF(1229KB) ( 494 )  
    以魔芋纯化粉为原料,采用高温电热法制备高致密魔芋海绵,研究了电热条件及加热工艺对魔芋海绵结构和力学性能的影响。采用傅里叶红外光谱、光学显微镜和拉力仪对魔芋海绵的官能团、形貌结构和力学性能进行了表征。结果表明:魔芋6 g,发泡剂N,N-二亚硝基五亚甲基四胺0.6 g,加热温度220℃,电热时间35 min时,可制备孔隙率为72.69%的高致密魔芋海绵,其表观密度为0.256 9 g/cm3,内部呈三维网状结构,红外结果显示其主要成分是脱乙酰基魔芋葡甘聚糖(d-KGM),平均拉伸强度达到0.047 3 N/cm3,断裂伸长率达到283.6%。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    微水固相法皂荚多糖胶羧甲基化改性
    刘彦涛, 张威伟, 章伟岸, 王堃, 孙达峰, 蒋建新
    2017 (4):  45-50.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2017.04.007
    摘要 ( 694 )   PDF(1256KB) ( 539 )  
    以氯乙酸(MAC)为醚化试剂,NaOH为碱化试剂,采用微水固相法对皂荚多糖胶(GSG)进行羧甲基化改性,比较了不同NaOH加入量对羧甲基化皂荚多糖胶(CMGSG)取代度、相对分子质量和黏度的影响,并研究了CMGSG对生活污水的絮凝效果。结果表明:当n(GSG):n(NaOH):n(MAC)1:1:1,60℃下反应12 h时,CMGSG取代度(Ds)0.16,相对分子质量1.385×106,此改性多糖胶液用于处理人工模拟生活污水,具有较好的絮凝能力,处理后的污水的最小浊度为20.2 NTU。微水固相法羧甲基化改性可以在无溶剂体系和较少反应试剂条件下达到改性效果。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    抽提物对高温热处理材光降解进程的影响
    沈海颖, 曹金珍, 蒋军, 王佳敏
    2017 (4):  51-58.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2017.04.008
    摘要 ( 617 )   PDF(1417KB) ( 501 )  
    将经3种不同抽提处理的高温热处理欧洲赤松(Pinus sylvestris L.)和山毛榉(Fagus longipetiolata Seem.)木材及其对照材置于氙灯老化箱中加速老化1008 h,测定老化过程中表面颜色的变化,并使用扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)分析老化前后木材表面宏观和微观结构的变化,旨在探究不同抽提物对高温热处理材的光降解进程的影响。结果表明:1)高温热处理材中抽提物的存在有利于缓解其光老化进程,提高热处理材的颜色稳定性;2)碱抽提物对热处理山毛榉表面材色的影响最为显著,其存在有利于延缓老化过程中热处理材表面颜色的变化,苯醇及冷水抽提出的极性抽提物对热处理材的颜色稳定性具有积极作用,冷水抽提后的热处理山毛榉在老化过程中出现射线细胞剥离现象; 3)在老化过程中,热处理欧洲赤松的表面颜色变化相对山毛榉大,这是因为热处理欧洲赤松的材色较山毛榉浅,碱抽提物对热处理欧洲赤松颜色稳定性的影响相对较小,而苯醇抽提物及冷水抽出物可提高其耐老化性。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    杨木自水解液中溶解木质素和胶体木质素的结构特征
    王鹏, 秦影, 傅英娟, 王兆江, 张凤山
    2017 (4):  59-66.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2017.04.009
    摘要 ( 649 )   PDF(1226KB) ( 560 )  
    对不同水解强度下杨木预水解液中溶解木质素和胶体木质素(DCL)进行了分离、纯化和结构表征。结果表明:随着自水解温度的增加(Tmax>170℃),杨木预水解液中DCL的缩合程度明显增加,与残留在杨木自水解木片中的木质素相比,预水解液中的DCL组分含有更少的脂肪族羟基、更多的缩合型酚羟基和非缩合型酚羟基,以及更高的S-OH/G-OH比率,表明预水解液中的木质素更易发生侧链脂肪族羟基的脱水反应、β-O-4的水解反应和木质素分子间的缩合反应。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    松香淀粉酯对苯并芘的吸附研究
    巫佳, 陆有达, 杨慧, 赖熙晨, 林日辉, 陈其勇
    2017 (4):  67-72.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2017.04.010
    摘要 ( 580 )   PDF(1238KB) ( 508 )  
    以松香淀粉酯为吸附剂对正辛烷溶液中的苯并芘进行吸附研究,分析了吸附时间、温度、苯并芘的初始浓度以及松香淀粉酯的取代度对吸附量的影响,并对吸附过程的热力学、动力学进行了分析。结果显示:提高吸附温度、苯并芘的浓度以及吸附剂的取代度均可提高吸附量;以取代度0.12的松香淀粉酯为吸附剂,在吸附时间120 min、吸附温度50℃、苯并芘的质量浓度10 mg/L条件下,对苯并芘的吸附量达20.76 μg/g;该吸附过程符合Langmuir等温线模型,热力学参数ΔGØ,ΔHØ和ΔSØ表明:吸附是一个自发和吸热的过程;动力学数据分析表明松香淀粉酯对苯并芘的吸附过程符合准二级动力学模型。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    壳灰固体碱催化剂的制备及其催化桐油甲酯化
    刘文柱, 唐克华, 李硕
    2017 (4):  73-80.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2017.04.011
    摘要 ( 651 )   PDF(1134KB) ( 439 )  
    以KOH和Al2O3联合桐壳灰制备了固体碱催化剂(KOH-TSA-Al2O3),并将其用于催化桐油甲酯化。采用单因素及正交试验,以桐油甲酯化过程中桐油的转化率为指标,考察了催化剂KOH用量、烧结温度及桐壳灰添加量对甲酯化的影响,结果表明:当KOH用量为6 g、Al2O3用量为4 g、桐壳灰分添加量为3 g,烧结温度700℃下煅烧10 h制备的固体碱催化剂催化桐油甲酯化效率最高,为76.34%。对得到的固体碱催化剂进行碱量、SEM及XRD分析,结果显示该固体碱催化剂表面为树状多枝结构;加入桐壳灰后,该催化剂产生CaO、MgO和SiO2等新相。与0#柴油相比,该催化剂催化下制备的生物柴油具有更优良的性能。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    棉秆炭制备的多目标优化研究
    李勇, 李健, 刘鹏, 闫树军, 李庆, 侯书林
    2017 (4):  81-88.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2017.04.012
    摘要 ( 588 )   PDF(1083KB) ( 483 )  
    为了开发生物质棉秆炭,研究了棉秆炭化期间热解的失重过程,测试了棉秆炭的力学和能量指标,分析了其变化规律。研究发现:随着炭化温度和时间的增加,棉秆炭的制炭率和能量得率均下降,棉秆炭的剪切强度、压缩强度、热值和相对能量密度均增加,且炭化参数与棉秆炭品质存在二阶非线性的函数关系。利用极小极大法对棉秆炭各品质指标进行多目标优化,得出332℃炭化3 h 47 min时棉秆炭各品质指标最优,实测其制炭率为39.08%,剪切强度为0.61 MPa,压缩强度为2.22 MPa,热值为25.62 MJ,能量密度为153.79%,能量得率为59.97%,与预测值相差不大。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    脱氢枞酸基甲基丙烯酸酯单体的合成和表征
    刘少锋, 卢传巍, 王春鹏, 储富祥, 王基夫
    2017 (4):  89-94.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2017.04.013
    摘要 ( 746 )   PDF(1075KB) ( 582 )  
    以脱氢枞酸(DA)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为原料,通过酯化反应合成了脱氢枞酸(2-甲基丙烯酰氧基异丙醇基)酯(DAGMA),探讨了反应时间、反应温度、催化剂种类及催化剂用量对合成DAGMA的影响,对DAGMA的结构和性能分别采用FT-IR、1H NMR、13C NMR、DSC、和GPC进行表征。研究结果表明:DAGMA较适合的合成条件为n(AD):n(GMA)1:1,以三乙胺作催化剂,用量为脱氢枞酸质量的2%,反应时间5 h,反应温度120℃,酯化率约为85%。DSC分析显示,在引发剂AIBN存在下,DAGMA可发生聚合反应,得到均聚物的重均相对分子质量(Mw)23 900,数均相对分质量(Mn)12 254,玻璃化转变温度(Tg)为62.61℃。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    废水深度处理反应器流体数值模拟与优化
    盘爱享, 施英乔, 丁来保, 张华兰, 田庆文, 房桂干
    2017 (4):  95-102.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2017.04.014
    摘要 ( 558 )   PDF(1404KB) ( 585 )  
    利用Fluent软件对废水深度处理反应器的流体进行三维数值模拟比较,结果表明:旋流式布水器可在反应器内形成类似于桨式搅拌器的流态形式,搅拌效果好。示踪剂模拟显示,相对于消能引流布水器,旋流式布水器粒子滞留时间更接近理论停留时间,返混更小,可作为深度处理反应器的布水器。对深度处理反应器进行数值模拟,结果显示流体经过催化剂层后只存在上向层流,无搅拌混合作用,影响药液混合反应效果,采用螺旋折流板对反应器进行优化,优化后的流速矢量发散并有旋流涡流,流体搅拌更充分,优化后速度接近原来的4倍。优化后的深度处理反应器压力降主要位于进口处,其次位于催化剂层,螺旋折流板对压力的损失可以忽略。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    白果直链/支链淀粉的分离及性能研究
    张彩虹, 黄立新, 谢普军, 邓叶俊, 陈虹霞
    2017 (4):  103-109.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2017.04.015
    摘要 ( 728 )   PDF(1180KB) ( 525 )  
    以白果为原料,对其淀粉进行提取分离,对直/支链淀粉进行纯化,分别对其性能进行分析测定,测定结果如下:400~800 nm范围内全波长扫描,淀粉-碘络合物最大吸收波长不同,原淀粉与碘络合后在600 nm处,直连淀粉与碘络合后在620 nm处,支链淀粉与碘络合后在560 nm处;白果原淀粉、直链淀粉、支链淀粉在真空条件下干燥后,颗粒大小均在20 μm以下,且扫描电镜(SEM)显示白果原淀粉颗粒为椭圆状,提取后的白果直链淀粉及支链淀粉均无固定形状;DSC分析后发现含水量50%的白果直链/支链淀粉乳液峰值温度(Tp)为138.23℃/76.6℃,均为糊化温度,含水量小于5%白果直链/支链淀粉Tp为117.56℃/94.83℃,均为脱残留水分的吸热峰。由凝胶色谱结果分析得到,白果直链淀粉由两种直链淀粉组成,分子质量分别为10.31和2.32 ku;白果支链淀粉分子质量为1 189.05 ku。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    毛竹纤维在1-丁基-3-甲基咪唑氯盐/乙醇中的溶解特性研究
    王兰英, 庄军平, 周彦斌, 武书彬
    2017 (4):  110-114.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2017.04.016
    摘要 ( 590 )   PDF(1002KB) ( 465 )  
    利用离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([Bmim]Cl)/乙醇为混合溶剂,对毛竹纤维的溶解特性进行了研究。研究发现:在[Bmim]Cl与乙醇体积比为5:12,去离子水质量分数为4%,于160℃反应12 h,毛竹纤维溶解率达到18.14%,再生的纤维素产物得率约为81.84%;同时利用热重(TG-DTG)、X射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱(FT-IR)等测试手段发现,离子液体热稳定性良好,在本研究160℃时不会分解;XRD结果显示预处理后再生的纤维素产物结晶度提高,从原料毛竹纤维的26.54%增加到31.21%,且均具有典型的纤维素I型特征;FT-IR表明溶解的纤维素结构没有显著改变。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    一锅法合成野豌豆淀粉基高吸水树脂
    刘廷国, 钱立武, 黄志良, 吴小说, 郭军, 刘天宝
    2017 (4):  115-122.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2017.04.017
    摘要 ( 583 )   PDF(1212KB) ( 517 )  
    为有效利用野生淀粉资源,利用过硫酸铵(APS)引发丙烯酸(AA)和野豌豆淀粉的接枝聚合反应,采用静态一锅法制备了凝胶型淀粉基高吸水性树脂(VS-SAP)。研究了不同反应条件对产物吸水性能的影响,并探讨了起泡剂用量和加入时间对产物平衡和实时吸水性能的影响,结果表明:较佳制备条件为淀粉0.3 g,纯水24 mL,NaOH 0.80 g,APS 30 mg,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)6 mg,AA 3.6 mL,在65℃反应30 min后添加NaHCO3 0.5 g/g (以淀粉质量计),继续反应4.5 h,在此条件下合成的VS-SAP得率为95.7%,其对纯水、自来水、生理盐水和人工尿液的吸液率分别为2 589、604、101和104 g/g,浸泡1 h吸自来水可达257 g/g。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)结果显示丙烯酸成功地接枝到淀粉分子链上;碘显色试验结果显示产物仍然保留了淀粉的部分分子链结构;热重和扫描电镜结果显示起泡剂NaHCO3的加入使产物热稳定性提高,形貌更加疏松、粗糙。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    神经网络模型预测炭材料吸附VOCs的工作容量
    王国栋, 蒋剑春
    2017 (4):  123-128.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2017.04.018
    摘要 ( 621 )   PDF(1176KB) ( 541 )  
    吸附剂的孔隙结构对于有机易挥发物(VOCs)的回收利用具有显著影响。活性炭的传统筛选方法不仅需要对孔隙结构进行表征,还要实验测定相应样品吸附正丁烷的工作容量。为提高活性炭的筛选效率,结合61种活性炭的表征信息,经机器学习回归基于BP神经网络的活性炭分类模型,重复30次计算所研究活性炭吸附正丁烷工作容量的计算结果与实验值的平均偏差约为6.64%,成功建立了活性炭特征参数和吸附正丁烷工作容量之间的定量关系,这对于降低实验成本具有重要的研究意义。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    水热预处理对樟木屑制备成型燃料行为的影响
    李士伟, 杨静翎, 李辉, 谭梦娇, 黄忠良, 李昌珠
    2017 (4):  129-136.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2017.04.019
    摘要 ( 675 )   PDF(1071KB) ( 592 )  
    针对成型燃料制备过程中存在的产品质量不佳问题,在200~260℃对樟木(Cinnamomum camphora(L.) Presl)屑进行水热预处理,并制备成型燃料,考察水热预处理条件对成型能耗和成型燃料品质的影响。结果表明:水热预处理提高了小粒径微粒的含量和成型燃料的梅耶(Meyer)强度,降低了樟木屑的塑性但提高了成型中的挤压能耗和推动能耗。水热预处理显著促进樟木屑中半纤维素的降解,降低了吸水性和挥发分含量,并提高了成型燃料的着火温度和燃烬温度,降低了最大燃烧速率,将综合燃烧特性指数由6.96 mg2/(min2·℃3)降低至1.89~3.44 mg2/(min2·℃3),使成型燃料具有燃烧稳定和使用安全的优点。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    构建三种木本油料植物种子含油率NIR通用模型的可行性研究
    李水芳, 付红军, 马强, 单杨
    2017 (4):  137-142.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2017.04.020
    摘要 ( 625 )   PDF(1018KB) ( 506 )  
    为了构建湖南常见3种木本油料植物种子含油率近红外光谱通用模型,收集了98个油桐、96个油茶和96个核桃样本,采集了粉碎后种仁的近红外光谱(NIR),测定了样本含油率,分别采用偏最小二乘法(PLS)及径向基神经网络法(RBFNN)建立油桐+油茶+核桃、油桐+油茶、油桐+核桃和油茶+核桃4个混合样本集含油率的NIR通用模型。对PLS模型,4个样本集(验证集)的相关系数(Rp)分别为0.963、0.881、0.965和0.967,预测均方根误差(RMSEP)分别为2.78、3.31、2.47和2.70,相对标准偏差(RSD)分别为4.87%、6.51%、4.03%和4.55%;RBFNN模型的Rp分别为0.958、0.877、0.959和0.966,RMSEP分别为3.34、2.55、2.85和2.54,RSD分别为5.85%、5.02%、4.66%和4.28%。结果表明:构建油桐、油茶和核桃3种木本油料植物种子含油率近红外光谱通用性检测模型具有可行性。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标