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2018年, 第38卷, 第1期　刊出日期：2018-02-25 上一期    下一期

综述评论

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纤维素导电气凝胶及其复合材料在超级电容器中应用的研究进展 杨喜, 孔令宇, 刘杏娥, 马建锋, 江泽慧 2018 (1):  1-8.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2018.01.001 摘要 ( 806 )   PDF(1604KB) ( 1327 )   概述了纤维素气凝胶通过炭化和复合导电物质实现导电功能的技术手段，及其在超级电容器中的应用研究现状。重点介绍了纤维素导电气凝胶孔结构及其复合结构对超级电容器电化学性能的影响，包括：依据电解液离子大小调控电极材料的孔结构和孔径分布，优化双电层电容行为；借助石墨烯等高导电性物质提高复合材料的导电性和比表面积，实现复合电极材料性能的增强及其在柔性能源储存装置中的应用；结合纤维素炭气凝胶优良的导电性与结构稳定性以及金属化合物高的赝电容和大的能量密度特性，实现复合电极材料中双电层电容和赝电容的协同增效作用。最后针对纤维素导电气凝胶及其复合材料在制备和超级电容器应用中面临的机遇与挑战，指出未来发展方向。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

研究报告

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疏水性纤维素气凝胶球的制备及其吸附性能研究 刘志明, 吴鹏 2018 (1):  9-17.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2018.01.002 摘要 ( 667 )   PDF(4814KB) ( 875 )   以氢氧化钠/尿素/水作为纤维素溶剂，采用液滴悬浮凝胶法、冷冻干燥和表面硅烷基化改性得到疏水性纤维素气凝胶球（HCAB）。通过扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）和比表面积及孔隙度测定（BET法）等检测手段对改性前后的纤维素气凝胶（UCAB）和HCAB的形貌、化学态、晶型结构和孔隙结构进行了分析。同时，通过接触角和吸附实验对样品的润湿性和吸附性能进行测定。研究表明：十八烷基三氯硅烷（OTS）的引入没有改变UCAB的形态特征与结晶结构，而使合成的HCAB具有很好的疏水亲油特性；HCAB表观密度为17.6 mg/cm3，总孔体积达56.11 cm3/g，对不同密度的有机液体都具有良好的吸附作用，吸附量在30~60 g/g范围，而且吸附后球形形态保持稳定；HCAB重复使用率高，对甲苯重复吸附-脱附5次后吸附量稳定在40 g/g以上，并且吸附剂回收率没有明显变化。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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稳定同位素比例技术对椰壳、杏壳和煤质活性炭种类鉴别的初探 王鹏飞, 沈娟章, 谭卫红 2018 (1):  18-24.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2018.01.003 摘要 ( 654 )   PDF(1145KB) ( 708 )   初步探索了稳定同位素比例技术对水蒸气活化法生产的椰壳、杏壳和煤质来源的活性炭种类进行鉴别，通过统计产品与服务解决方案（SPSS）软件统计分析了65个活性炭样品后发现：不同原料活性炭的碳同位素比值（δ13C）不同，煤质活性炭的δ13C在-24.3 ‰~-22.1 ‰；杏壳活性炭的δ13C在-25.9 ‰~-24.4 ‰；而椰壳活性炭的δ13C在-25.7 ‰~-24.6 ‰之间。分析3种活性炭的碳/氧、碳/氢同位素分布的散点图发现，以碳同位素值为纵坐标，不同种类的活性炭分散于上、中、下3个不同的区间，煤质活性炭位于Y=-24.325以上的区域，大部分杏壳活性炭分布在Y=-25.031~-24.325的区域，大部分的椰壳活性炭分布在Y=-25.031以下的区域，煤质活性炭与杏壳活性炭、椰壳活性炭具有非常明显的区别。虽然杏壳和椰壳活性炭的δ13C之间有差异，但二者仍有部分的重叠。利用这一结果对3种活性炭进行验证，结果表明对煤质活性炭的判别率为100%，对杏壳活性炭判别率为40%，对椰壳活性炭判别率为90.32%。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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麦草碱木质素溶解性质的定量探究 倪海月, 任世学, 方桂珍, 马艳丽, 刘晓乐 2018 (1):  25-32.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2018.01.004 摘要 ( 725 )   PDF(597KB) ( 664 )   为定量研究麦草碱木质素的溶解性质，采用Hansen溶解度参数法（HSP）获得了其在298.15 K的溶解度参数（δT）；利用反气相色谱法（IGC），以麦草碱木质素为固定相，以脂肪族、脂环族、芳香族、醇、酮、卤代烃和四氢呋喃等7类20种小分子化合物为探针溶剂，测定了麦草碱木质素在403.15~443.15 K的溶解度参数（δ2）及推断出相关热力学性质，并比较了这两种方法获得的溶解度参数。结果表明：采用HSP法测得298.15 K麦草碱木质素的δT为20.68（J/cm3）0.5，IGC法外推得出298.15 K麦草碱木质素的δ2值为20.09（J/cm3）0.5，二者结果相近；四氢呋喃、醇和酮等溶剂有较强溶解麦草碱木质素的趋势；在403.15~443.15 K范围内，麦草碱木质素的δ2值随温度升高而增加。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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喷雾干燥法制备皱皮木瓜籽油微胶囊及其性能研究 邓叶俊, 黄立新, 张彩虹, 谢普军, 丁莎莎, 王晓杰 2018 (1):  33-38.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2018.01.005 摘要 ( 599 )   PDF(958KB) ( 667 )   在单因素试验的基础上，利用正交试验探讨了皱皮木瓜籽油微胶囊制备的较佳工艺，结果表明：均质压力30 MPa，进风温度190℃，进料速率16 mL/min的条件下制备得到的微胶囊产品为淡黄色粉末，包埋率达83.59%，水分2.51%，密度0.625 g/cm3，吸水性9.191%，粒径39.440 μm。对微胶囊产品的SEM电镜结果显示：微胶囊产品呈球形，表面完整光滑，微胶囊结构致密。在贮藏稳定性试验中，皱皮木瓜籽油微胶囊的稳定性优于未包埋的皱皮木瓜籽油，喷雾干燥法制备的微胶囊产品性能优异，大大延长了皱皮木瓜籽油的货架期。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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有机硅改性没食子酸非异氰酸酯聚氨酯的制备及性能研究 刘贵锋, 吴国民, 陈健, 孔振武 2018 (1):  39-46.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2018.01.006 摘要 ( 682 )   PDF(2606KB) ( 741 )   在氯铂酸催化作用下，由聚甲基氢硅氧烷（PMHS）与烯丙基缩水甘油环碳酸酯（AGC）经硅氢加成反应合成有机硅环碳酸酯（CCPS），并通过交联反应引入到没食子酸非异氰酸酯聚氨酯（GNIPU）中，制备得到有机硅改性的GNIPU（GNIPU-CCPS）。采用FT-IR、1H NMR及13C NMR表征了CCPS化学结构，考察了CCPS改性对NIPU聚合物材料热力学性能的影响。研究结果表明：经CCPS改性的GNIPU涂膜具有优异的柔韧性（0.5 mm）、附着力（1级）和抗冲击性能（≥ 50 kg·cm），且随着CCPS含量的增加，材料的热稳定性、柔韧性及耐水性逐渐增强，玻璃化转变温度及铅笔硬度逐渐降低。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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混合醇对生物燃油主要物性的影响 王述洋, 刘信好, 吴云鹏, 姜子琪, 谭文英 2018 (1):  47-52.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2018.01.007 摘要 ( 642 )   PDF(536KB) ( 636 )   为了改善生物燃油物理性质，提高生物燃油的稳定性，以农林废弃物快速裂解而成的生物燃油为样品，选取甲醇/乙醇（质量比1：1）的混合醇为添加剂，按照不同质量分数添加到生物燃油中，研究不同添加量的混合醇对生物燃油运动黏度、含水率、热值、闪点、密度和pH值的影响。实验结果表明：混合醇可以改善生物燃油各物理性质参数，添加5%~40%混合醇的生物燃油其运动黏度增加1.289~2.049 mm2/s，含水率下降10.07%~44.75%，热值上升1.70%~11.14%，闪点下降1.99%~14.44%，密度下降1.56%~12.23%，pH值上升8.51%~70.21%，并且变化速率降低，说明混合醇可以很好地改善生物燃油的物理性质。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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碱金属盐对γ-戊内酯/水体系固体酸催化制5-羟甲基糠醛的作用 张奇琳, 王超, 张学铭, 杨桂花, 许凤 2018 (1):  53-58.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2018.01.008 摘要 ( 767 )   PDF(544KB) ( 696 )   对新型反应体系γ-戊内酯（GVL）/H2O中添加碱金属盐类促进固体酸Amberlyst 36催化降解葡萄糖制备5-羟甲基糠醛（HMF）进行了研究。重点探讨了碱金属盐的种类与浓度、反应时间、温度、催化剂用量以及体系溶剂比等因素对HMF产率的影响。结果表明：140℃条件下，催化剂用量0.2 g、NaCl浓度0.3 mol/L、溶剂比V（GVL）：V（H2O）=5：1、反应60 min，此时HMF产率最高，达47.5%；除硝酸盐对HMF的生成有抑制作用外，加入的其他碱金属盐均能促进葡萄糖催化转化，使HMF产率明显提高；高温、过量的固体酸及过长的反应时间不利于HMF生成；生物质原料如木糖渣在该体系下可直接降解制备HMF，产率可达32.5%，表明该反应体系具有潜在的工业化价值。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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SI-ATRP法制备纳米纤维素增强热塑性弹性体及其性能研究 卢传巍, 郭腾飞, 王春鹏, 储富祥, 王基夫 2018 (1):  59-65.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2018.01.009 摘要 ( 575 )   PDF(1085KB) ( 687 )   以脱脂棉为原料制备纳米纤维素（CNCs），并通过表面引发原子转移自由基聚合法（SI-ATRP），在牺牲引发剂2-溴代异丁酸乙酯（EBiBr）存在的条件下，将甲基丙烯酸月桂酯（LMA）和甲基丙烯酸四氢糠基酯（THFMA）接枝到CNCs的表面，制备了CNCs增强的复合热塑性弹性体材料（CTPEs），并通过FT-IR、1H NMR和GPC证明成功制备了CTPEs。采用DSC和拉伸试验机对CTPEs的热力学性能和机械性能进行分析，DSC测试表明：随着THFMA含量的增加，CTPEs的玻璃化温度（Tg）由-0.04℃逐渐增加到22.58℃，CTPEs的拉伸强度由0.14 MPa增加到6.17 MPa。此外，通过比较具有相同THFMA/LMA单体投料比的CTPE-3与线性共聚物P（LMA-co-THFMA）的机械性能发现：CTPEs的拉伸强度较P（LMA-co-THFMA）提高了3倍，表明接枝后的CNCs可以实现CTPEs力学性能的增强。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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金属元素对生物质一体化制氢的影响 丁鼎, 鄢博超, 张素平 2018 (1):  66-72.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2018.01.010 摘要 ( 526 )   PDF(589KB) ( 608 )   基于生物质一体化制氢工艺，考察了不同金属元素（K、Ca、Mg、Fe、Zn）对玉米芯制氢过程中产氢率、产品气体组成以及碳转化率的影响。结果表明：不同金属元素催化效果依次为K > Fe > Mg > Ca > Zn，其中K元素的催化效果最为明显，碳转化率达到85.65%，添加K能够促进生物质在热解段和气化段的热化学转化，分别使碳转化率最大提高了5.31和10.30个百分点。当热解温度600℃及气固同步转化温度850℃时，产氢率、潜在产氢率和碳转化率分别为70.02 g/kg、86.97 g/kg和90.11%。同时，随着温度升高，生物质炭产率降低，K元素损失变大，在850℃时，生物质炭产率和K元素损失分别为13.56%和74.11% 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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隐孔菌中倍半萜类化合物及其抗氧化活性研究 周凌云, 鲁斌, 余小红, 张明芮, 华燕 2018 (1):  73-80.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2018.01.011 摘要 ( 650 )   PDF(877KB) ( 607 )   通过清除1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）自由基法、2，2'-连氨-二（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）二铵盐（ABTS）自由基法、水杨酸法和邻苯三酚自氧化法，测定隐孔菌碱提物、乙酸乙酯提取物、60%乙醇提取物和水提醇沉物4个粗提部分的抗氧化活性，结果显示：乙酸乙酯提取物清除总自由基能力最强，其对ABTS自由基半数清除率（IC50）达到（67.43±1.41）mg/L。进一步对乙酸乙酯提取物进行活性追踪分离，得到9个倍半萜类化合物：隐孔酸A三甲酯（1），隐孔酸A（2），隐孔酸D四甲酯（3），隐孔酸D（4），隐孔酸C（5），隐孔酸C五甲酯（6），隐孔酸E五甲酯（7），隐孔酸B三甲酯（8）和隐孔酸B（9），其中化合物1、3、6和8为首次从该种真菌中分离得到。化合物1~9对ABTS自由基的清除能力测定结果显示化合物8有较高抗氧化活性，其（IC50=（5.29±0.25）mg/L，清除能力优于阳性对照VC，VC的IC50=（5.76±0.58）mg/L。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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落叶松热解油防霉抑菌特性研究 陈超, 虞宇翔, 韩利平, 邢靖晨, 常建民 2018 (1):  81-86.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2018.01.012 摘要 ( 592 )   PDF(530KB) ( 712 )   为了评价热解油的防霉抑菌性能，在利用GC-MS分析落叶松热解油主要挥发性化学成分的基础上，采用滤纸片法和琼脂稀释法测试落叶松热解油对3种木材常见霉菌（黑曲霉菌、桔青霉菌和绿色木霉菌）的防霉抑菌性能。结果表明：落叶松热解油中含有酚类（34.59%）、酮类（17.53%）、醛类（11.31%）、酯类（6.66%）、醇类（6.55%）和有机酸类（6.04%）等6大类物质。落叶松热解油对黑曲霉菌、桔青霉菌和绿色木霉菌的抑菌环直径平均值分别达到15.67、19.67和14.28 mm，且3种霉菌的阴性对照样片均无抑菌环产生，表明落叶松热解油具有一定的防霉抑菌效果；随着热解油体积分数的增加，对3种霉菌的抑菌率均增大，对3种霉菌的最低抑菌质量分数均为25%。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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异丁香酚脱氢聚合产物的合成及其抗氧化性能研究 陈学宽, 赵厚宽, 吴宏飞, 叶哲孜, 谢益民 2018 (1):  87-92.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2018.01.013 摘要 ( 677 )   PDF(878KB) ( 611 )   以木质素前驱物异丁香酚为原料，漆酶催化合成得到木质素脱氢聚合物（DHP），利用凝胶渗透色谱（GPC）、红外光谱（FT-IR）和核磁共振（13C NMR）对DHP的结构进行表征，并通过考察产物对二苯基苦基苯肼自由基（DPPH·）的半数抑制质量浓度（IC50），以及对延缓β-胡萝卜素氧化的效果来探讨DHP的抗氧化性能。研究表明：在漆酶的催化作用下异丁香酚脱氢聚合形成的DHP在主要化学结构上与银杏磨木木质素（MWL）非常相似，13C NMR谱表明DHP中存在β-5、β-O-4、β-1、β-β等典型木质素结构。DHP中游离酚羟基含量随相对分子质量增加而降低，分级后发现溶于乙醚的DHP组分（DHP①）的抗氧化性能最好，其半数抑制质量浓度（IC50）仅为0.12 g/L，增加DHP溶液的体积或浓度都能提高其对β-胡萝卜素氧化的抑制效果。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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基于等转化率法的芒草和玉米秸秆热解特性及动力学研究 姚灿, 田红, 覃静萍, 刘正伟, 胡章茂 2018 (1):  93-100.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2018.01.014 摘要 ( 751 )   PDF(770KB) ( 564 )   利用热重分析仪对芒草和玉米秸秆在不同升温速率（5、10、20和40℃/min）下的热解特性进行了研究，并采用Kissinger-Akahira-Sunose（KAS）、Starink和Ozawa等转化率法研究了其热解动力学特性。结果表明：芒草和玉米秸秆热解过程可分为干燥失水、过渡、主热解和炭化4个阶段；随着升温速率增加，热解各阶段均向高温侧移动，失重率增加，表明升温速率增加可促进热解反应的进行。动力学计算结果表明：3种方法拟合的相关系数均大于0.9，且芒草的相关系数大于玉米秸秆；芒草的活化能，KAS和Starink法计算得到的结果很接近，Ozawa法较低；而玉米秸秆的活化能，Ozawa法得到的最高，Starink法居中，KAS法最低。在整个热解过程中，3种方法求得的芒草的活化能随转化率升高波动明显，表明芒草热解过程发生了一系列复杂的化学反应；转化率为0.1~0.3、0.3~0.7及0.7~0.8时，分别对应半纤维素、纤维素及木质素的主热解阶段，这表明芒草三组分热解难易程度为木质素 > 纤维素 > 半纤维素。而玉米秸秆则不太一样，转化率为0.1~0.4时，玉米秸秆活化能急剧增加；转化率为0.4~0.8时，玉米秸秆活化能缓慢下降直至平稳。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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苯酚-尿素-甲醛树脂的合成和机理研究 王荣兴, 张祖新, 陈日清, 赵临五, 王春鹏, 储富祥 2018 (1):  101-109.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2018.01.015 摘要 ( 1079 )   PDF(1082KB) ( 904 )   制备合成了不同尿素用量的系列尿素改性酚醛（PUF）树脂胶黏剂，探讨了一种PUF树脂胶黏剂较优的配方和合成工艺，并通过13C NMR、TG对PUF树脂的反应过程和分解过程进行了研究。结果表明：合成过程中尿素分三批加入，以CaO和NaOH为复合催化剂，在碱性条件下制备的5组尿素用量不同的PUF树脂，以这5组PUF树脂作胶黏剂压制的杨木三合板胶合强度全部符合Ⅰ类胶合板要求，甲醛释放量≤ 0.5 mg/L；13C NMR分析结果显示，树脂合成过程中的羟甲基、亚甲基、亚甲基醚键的含量随着尿素添加量和反应时间的不同而变化，PUF树脂合成过程的主要反应为甲醛的亲电加成，TG分析表明热稳定性呈先提高后降低的趋势。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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路易斯酸催化莰烯异构酯化合成乙酸异龙脑酯的研究 崔军涛, 杨育臻, 梁兴华, 赵振东, 黄金龙 2018 (1):  110-114.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2018.01.016 摘要 ( 1376 )   PDF(655KB) ( 955 )   以路易斯酸为催化剂催化莰烯与冰乙酸酯化制备乙酸异龙脑酯，通过催化剂筛选和反应条件的优化，获得了莰烯与冰乙酸酯化反应合成乙酸异龙脑酯的最佳反应条件，即：FeCl3为催化剂，添加量为莰烯质量的10%，反应温度在25℃，反应时间2 h，n（莰烯）：n（冰乙酸）1：3。在此条件下，采用含莰量94.9%的莰烯（莰烯84.8%，三环烯10.1%）为原料进行反应时，莰烯转化率接近99%，乙酸异龙脑酯选择性94%，乙酸异龙脑酯的平均产率88%。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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两性高分子表面活性剂CHPDMDHA-g-N,O-CMC的合成、表征及性能 李漫, 裴立军, 蔡照胜, 房桂干 2018 (1):  115-120.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2018.01.017 摘要 ( 631 )   PDF(757KB) ( 798 )   在25% NaOH溶液催化下，通过3-氯-2-羟丙基二甲基脱氢枞基氯化铵（CHPDMDHA）与N，O-羧甲基壳低聚糖（N，O-CMC）缩合，得到3-氯-2-羟丙基二甲基脱氢枞基氯化铵接枝N，O-羧甲基壳低聚糖（CHPDMDHA-g-N，O-CMC）；采用FT-IR和1H NMR表征了产物结构，元素分析法确定了产物接枝度（DQ）；根据CHPDMDHA-g-N，O-CMC水溶液表面张力随浓度的变化，确定了其临界胶束浓度（CCMC）及对应的表面张力（γCMC）；根据振荡乳化法得到的苯/水体系乳状液稳定时间研究了产物的乳化能力。结果表明：对于接枝度分别为18.7%、21.5%和23.1%的CHPDMDHA-g-N，O-CMC，其CCMC值分别为4.82×10-4、1.33×10-4和7.50×10-5 mol/L，γCMC分别为35.1、33.7和32.7 mN/m；接枝度为23.1%的CHPDMDHA-g-N，O-CMC，其1.0 g/L的水溶液与等体积的苯构成的乳液的稳定时间为195 s，大于同等条件下蔗糖酯和单甘酯为乳化剂时形成的乳液。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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漆酶预处理前后蔗渣半纤维素的提取及性质研究 李娇阳, 黄吉振, 刘玉新, 孙兵, 梁星, 张宝 2018 (1):  121-126.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2018.01.018 摘要 ( 597 )   PDF(4189KB) ( 668 )   以蔗渣为原料，经漆酶预处理后通过微波辅助碱法提取半纤维素，研究了漆酶预处理对蔗渣半纤维素提取效果的影响，并采用扫描电子显微镜、比表面积及孔径分析仪和凝胶渗透色谱仪等对漆酶预处理前后的蔗渣形貌、孔隙特征和半纤维素相对分子质量等进行表征。结果表明：蔗渣经160 U/g漆酶预处理后的蔗渣表面有片状结构生成，与未处理样相比，总孔体积和比表面积明显增加，分别提高了26.7%和90.5%，且局部有孔洞出现。预处理后的蔗渣50 g（绝干）在氢氧化钠质量分数8%、两者固液比1：20（g：mL）、微波功率800 W、提取时间50 min、提取温度90℃的微波辅助碱法提取条件下，蔗渣半纤维素产率高达89.0%。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标