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    2023年, 第43卷, 第1期 刊出日期:2023-02-28 上一期    下一期
    目次
    本期目次和封面
    2023 (1):  0-0. 
    摘要 ( 166 )   PDF(25328KB) ( 270 )  
    相关文章 | 计量指标
    专家特稿
    林源饲料和添加剂技术现状及展望
    蒋剑春
    2023 (1):  1-14.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2023.01.001
    摘要 ( 244 )   HTML ( 1717 )   PDF(1007KB) ( 356 )  

    我国是世界上第一大饲料生产国和消费国,巨大的饲料生产及消费量需要庞大的原料量,饲料粮供给紧张,人地矛盾问题凸显,2021年仅饲用大豆原料累计进口已达9 652万吨。发展林源饲料部分替代粮食饲料,能有效缓解饲料粮供需矛盾,推动农林牧高质量融合发展。本文归纳总结了我国林源饲料及添加剂中植物蛋白饲料、昆虫蛋白饲料、功能性低聚糖类饲料添加剂、提取物类饲料添加剂的制备及开发利用技术,充分分析了产业发展中主要存在的资源利用率低、产业核心技术缺乏、科技支撑薄弱、产业基础脆弱等瓶颈问题,在产业发展规划、科技创新体系、政策扶持等方面提出了全面发展林源饲料及添加剂产业的政策建议。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    研究报告
    K/Ca催化木屑水蒸气气化制取富氢合成气
    任菊荣, 苏允泓, 孙云娟, 应浩, 杨中志, 许乐
    2023 (1):  15-24.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2023.01.002
    摘要 ( 230 )   HTML ( 269 )   PDF(2111KB) ( 354 )  

    研制KOH/白云石复合催化剂,以松木屑为原料,在固定床气化炉中进行水蒸气气化实验,考察催化剂制备条件、反应温度、水蒸气流量、催化剂用量对气化合成气气体组分、产气率、产氢率及碳转化率等气化特性评价指标的影响,并对所研制的K/Ca复合催化剂进行SEM、XRD和孔隙结构分析。研究表明:K元素很好地负载在白云石上。由KOH质量分数6%、K/Ca物质的量比2∶1和煅烧温度900 ℃制备的K/Ca复合催化剂的催化性能最好。气化温度从600 ℃增加到750 ℃,H2体积分数由40.70%增加至59.09%,产氢率由16.38 g/kg增加至90.64 g/kg,但继续升高温度会造成催化剂活性下降使得H2体积分数和产氢率均有所下降。水蒸气流量由0.4 mL/min增加至1.0 mL/min时,H2体积分数由52.75%增加至59.09%,产氢率由68.14 g/kg增加至90.64 g/kg,进一步增加水蒸气流量则会造成系统热量损失,使得H2体积分数和产氢率均有不同程度的下降。催化剂与松木屑质量比值为0.3 g/g时,H2的体积分数为59.09%,产氢率为90.64 g/kg;当质量比值增加到0.6 g/g时,H2的体积分数降低至58.50%,产氢率提高到103.18 g/kg,继续增加质量比,二者变化趋势明显缓慢,即催化反应基本达到平衡。综合考虑各方面影响,K/Ca复合催化剂催化松木屑水蒸气气化的最佳条件为反应温度750 ℃、水蒸气流量为1.0 mL/min,催化剂与原料质量比值为0.6 g/g,此时产物气中H2体积分数为58.50%,产氢率为103.18 g/kg,低位热值为10.94 MJ/m3,碳转化率为83.25%。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    Ni-B/CxNy@mSiO2催化剂的制备、表征及其催化松香加氢性能研究
    石忆鲁, 于凤丽, 袁冰, 解从霞, 于世涛
    2023 (1):  25-33.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2023.01.003
    摘要 ( 217 )   HTML ( 166 )   PDF(5399KB) ( 297 )  

    成功制备了一种由内腔、疏水性掺氮碳内层和亲水性二氧化硅外层组成的Janus两亲性碳硅双骨架纳米材料CxNy@mSiO2,并首次将Ni-B合金纳米粒子负载在两亲性碳硅纳米材料上制得Ni-B/CxNy@mSiO2催化剂,并用于松香的水相加氢反应。采用SEM、TEM、N2吸附-脱附、XRD、XPS等方法对催化剂的结构进行分析与表征,结构分析结果表明:该催化剂具有大比表面积的纳米材料的中空结构,有利于传质和底物富集,内层碳骨架中N原子的掺杂使得附加的金属纳米颗粒得以附着,细小的Ni-B非晶态合金粒子均匀地分散在CxNy@mSiO2中空纳米球及mSiO2外壳层中,亲水性二氧化硅外壳可以提高催化剂的稳定性和分散性。在水/油两相反应体系中,作为固体发泡剂的两亲性纳米催化剂极大地促进了H2的溶解及与底物的接触。Ni和B原子之间的协同作用可以显著提高催化活性。因此,Ni-B/CxNy@mSiO2催化剂对松香加氢反应表现出良好的催化活性,其催化活性与贵金属Ru和Pd催化剂基本相当。在160 ℃、4.0 MPa、4 h、水油体积比1∶2和催化剂用量(以松香质量计)10%的条件下,松香的转化率为98.77%,四氢枞酸选择性为23.89%,脱氢枞酸GC含量<1%,达到一级氢化松香的标准。所开发的两亲性Ni-B纳米催化剂表现出较好的稳定性和良好的重复使用性能,重复使用6次时,其催化活性没有明显下降。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    核壳型松香基高分子键合硅胶液相色谱固定相高效分离紫杉醇
    李浩, 谢文博, 曾磊, 易柳钰, 李文, 雷福厚
    2023 (1):  34-42.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2023.01.004
    摘要 ( 185 )   HTML ( 120 )   PDF(1865KB) ( 255 )  

    将富马海松酸三(β-丙烯酰氧基乙基)酯(FATE)通过自由基聚合反应键合到烷基化硅胶(TPM-SiO2)表面,制备了核壳型松香基高分子键合硅胶(RP@SiO2)固定相,对RP@SiO2固定相进行了一系列表征和评价,探讨了RP@SiO2柱对紫杉醇(PTX)及其类似物的分离性能和分离机理,并将其用于红豆杉树皮粗提物中PTX的分离纯化。结果表明:FATE成功键合在硅胶表面,核壳型结构材料成功制备,RP@SiO2的平均粒径约为5 μm;RP@SiO2柱是类似于C18柱的典型反相色谱柱,表现出优异的色谱性能、良好的重现性和典型的反相色谱行为;采用RP@SiO2柱分离紫杉醇类似物,连续洗脱样品的分离度均超过6.6。计量置换保留理论(SDT-R)和van't Hoff热力学分析结果表明:疏水相互作用决定了分析物的保留,在RP@SiO2柱上分离紫杉醇类似物是一个焓驱动的放热过程,SDT-R可用于解释其保留机理。采用RP@SiO2柱从红豆杉树皮粗提物中分离纯化紫杉醇,紫杉醇的纯度由6%提高到81%。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    氨基甲酸酯类化合物的合成及其AChE抑制活性研究
    王婧, 陈玉湘, 李胜男, 张红梅, 蒋建新, 赵振东
    2023 (1):  43-50.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2023.01.005
    摘要 ( 224 )   HTML ( 208 )   PDF(625KB) ( 342 )  

    以松节油主要组分3-蒈烯为原料首先合成了3-异丙基-5-甲酚(1)和香芹酚(2),从这2个化合物出发通过异氰酸酯法(方法A)和氨基甲酰氯法(方法B)进一步制备了14个含异丙基甲酚结构的氨基甲酸酯类化合物,并测定了所合成16个化合物对乙酰胆碱脂酶(AChE)的抑制活性。研究结果表明:酚类化合物与异氰酸酯反应是制备氨基甲酸酯的高效合成工艺,其中异氰酸酯中N-取代基结构越大反应越容易发生,芳基取代产物的摩尔得率可达90%以上。在AChE抑制活性方面,3-异丙基-5-甲酚衍生物的抑制活性普遍高于香芹酚衍生物,N-脂基取代产物的抑制活性显著高于N-芳基取代产物,且短链脂基取代产物的抑制活性高于长链脂基和环脂基。3-异丙基-5-甲酚的N-甲基取代产物表现出优良的AChE抑制活性,抑制效率达到石杉碱甲的90.5%,超过同为氨基甲酸酯阳性对照利凡斯的明(89.6%),而其N, N-二甲基取代产物的抑制活性又明显高于N-甲基取代产物,抑制效率达到石杉碱甲的97.9%。浓度与抑制率关系表明:3-异丙基-5-甲基苯基-N, N-二甲基氨基甲酸酯(Ⅰ-2)在浓度大于1.25 mmol/L后表现出与石杉碱甲基本等同的AChE抑制活性,具有开发为阿尔兹海默症治疗药物或者杀虫剂的潜力。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    龙凤檀磷酸法活性炭的孔径分布与吸附性能的构效关系
    马名哲, 孙昊, 孙康, 范孟孟, 张燕萍, 蒋剑春
    2023 (1):  51-56.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2023.01.006
    摘要 ( 248 )   HTML ( 207 )   PDF(504KB) ( 284 )  

    以硬杂木龙凤檀的加工剩余物为原料,研究了磷酸活化法的活化温度、磷酸质量分数和浸渍比对龙凤檀活性炭吸附性能的影响,通过N2吸附-脱附等温线对活性炭的结构进行分析,并根据吸附理论和DFT孔径分布图,拟合计算出活性炭有效孔道所占的孔容积与液相吸附性能(碘吸附值、亚甲基蓝吸附值和焦糖脱色率)的构效关系。研究结果表明:在磷酸质量分数60%、磷酸溶液与龙凤檀浸渍比3∶1(mL∶g)、活化温度500 ℃、活化时间120 min的条件下,磷酸活化法制备的龙凤檀活性炭具有最佳的吸附性能和优异的孔隙结构,碘吸附值为841 mg/g,亚甲基蓝吸附值为270 mg/g,焦糖脱色率为120%,比表面积为1 516 m2/g,总孔容为1.145 cm3/g,均优于软杂木杉木制备得到的活性炭。应用密度泛函理论(DFT),计算出龙凤檀活性炭不同孔径区间对应的孔容积,经过理论分析和拟合计算,发现碘吸附值与孔径在1.0~2.7 nm之间的孔容积、亚甲基蓝吸附值与孔径在1.7~5.0 nm之间的孔容积、焦糖脱色率与孔径在2.7~6.3 nm之间的孔容积有着很好的线性关系(R2>0.95),表明活性炭的孔隙结构分布与其液相特征吸附性能之间具有很好的关联度。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    可降解松节油基高分子材料的制备及性能研究
    代松林, 徐亚洲, 马慧茹, 张海波, 赵振东, 陈玉湘
    2023 (1):  57-62.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2023.01.007
    摘要 ( 193 )   HTML ( 102 )   PDF(1089KB) ( 276 )  

    以环氧大豆油(ESO)、N, N'-(二呋喃基)-1, 8-对烷二胺(FMDA)、6-马来酰亚胺己酸(MA)和己二酸为原料,合成了一种含有酯键和D-A键的生物基材料(FMDA-ESO)。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热(DSC)、热重(TG)、万能试验测试机等测试方法对材料进行表征及测试。实验结果表明:酯键及D-A键的存在使FMDA-ESO材料形成了交联结构,FMDA的刚性结构可提高所得材料的力学性能。随着FMDA-ESO固化配方中FMDA含量增加,材料的热稳定性增加。在乙醇胺的作用下,可实现材料FMDA-ESO快速降解,可在135 ℃,30 min下降解为数均相对分子质量为2 691的低聚物。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    水热液化制备5-羟甲基糠醛的碳稳定同位素分馏研究
    程琴, 沈娟章, 蔡燕燕, 叶俊, 午紫阳, 谭卫红
    2023 (1):  63-71.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2023.01.008
    摘要 ( 175 )   HTML ( 127 )   PDF(663KB) ( 286 )  

    对比了不同碳稳定同位素组成原料在水热液化制备5-羟甲基糠醛(5-HMF) 过程中碳稳定同位素分馏特征,研究原料的碳稳定同位素组成对5-HMF产率的影响。结果表明:木薯淀粉水热液化制备的5-HMF的最大产率为33.90%,高于玉米淀粉的29.93%,杨木纤维素(P-C)最大产率为31.00%,高于玉米秸秆纤维素(CS-C)的30.76%,竹粉和杨木的最大产率分别为13.00%和13.80%,高于玉米秸秆和玉米芯(分别为11.60%和12.53%)。在反应时间为15 min时,不同原料的反应速率如下:木薯淀粉0.301 g/(L·min)大于玉米淀粉0.128 g/(L·min),P-C为0.513 g/(L·min)大于CS-C的0.386 g/(L·min),竹粉0.133 g/(L·min)大于杨木0.124 g/(L·min),大于玉米芯0.117 g/(L·min),大于玉米秸秆0.097 g/(L·min)。δ13C值较小的原料(木薯淀粉、P-C、杨木、竹粉)反应过程中的δ13C值在反应初期的变化速率大于δ13C较大的原料(玉米淀粉、CS-C、玉米秸秆和与玉米芯)。水热过程中存在稳定同位素动力学效应,13C同位素较富集的原料参与反应需要的能量更多,反应速率慢,5-HMF的产率低。液化过程中结构简单的原料稳定同位素分馏影响较大;液化程度越大,δ13C的变化程度越大。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    基于活性炭电极的电容去离子技术制备纯水应用研究
    檀畅, 李蓓, 王傲, 刘晓静, 姚东瑞, 孙康
    2023 (1):  72-78.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2023.01.009
    摘要 ( 198 )   HTML ( 155 )   PDF(1967KB) ( 290 )  

    电容去离子技术(CDI)是新型高效低耗的苦咸水淡化技术,本研究探讨了基于活性炭电极的CDI生产纯水的可行性。采用活性炭电极、石墨集流体、有机玻璃隔板等自行设计组装的CDI脱盐系统,以城市自来水为水源,研究了该脱盐系统的脱盐量、能耗、脱盐率、离子截留率、回收率和循环稳定性等。结果表明:活性炭BET比表面积为1 586 m2/g,平均孔径为2.08 nm,孔容积为0.82 cm3/g,XPS分析表明该活性炭含碳、氧、氮的量分别为94.81%、4.10%和1.09%,表面含有少量的含氧官能团和含氮官能团;电容去离子技术可以制备出离子浓度0.06 mmol/L、溶解性总固体量低于5 mg/L的纯水,产水能耗仅为0.115 5 kWh/m3,脱盐率为98.1%,对各离子截留率为78.6%~99.8%,水回收率达到80%,且脱盐系统经过吸附-脱附循环42次后,电极的脱盐性能保持稳定,循环性能良好。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    银杏叶色素类化合物的提取分离及结构鉴定
    沈红, 张昌伟, 陈虹霞, 陶冉, 蒋建新, 王成章
    2023 (1):  79-88.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2023.01.010
    摘要 ( 219 )   HTML ( 85 )   PDF(813KB) ( 324 )  

    以银杏鲜叶(样品1)、银杏干叶(样品2)和银杏陈叶(样品3)为原料,制备了3个样品的乙醇提取物,采用HPLC-DAD-MS法分析3个样品中银杏叶色素类化合物的组成;通过液液萃取、硅胶柱层析和HPLC制备色谱等技术手段对样品2和样品3的银杏叶色素类化合物进行了分离纯化和结构鉴定。从3个样品中初步推测出24种银杏叶色素类化合物,其中叶绿素类化合物17种,类胡萝卜素类化合物7种。从样品2和样品3的乙醇提取物浸膏中分离纯化出10种银杏叶色素单体化合物,通过质谱、紫外光谱、红外光谱和核磁共振氢谱数据分析,并结合文献对照鉴定化合物分别为:β-胡萝卜素(A)、脱镁叶绿素a(B)、脱镁叶绿素b(C)、叶黄素(D)、植基紫红素18a(E)、焦脱镁叶绿素a(F)、132-羟基脱镁叶绿素a(G)、132-羟基脱镁叶绿素a'(H)、132-羟基脱镁叶绿素b(I)、132-羟基脱镁叶绿素b'(J),其中EFGHIJ为首次从银杏叶中分离得到。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    碳酸钠催化氯化胆碱/乳酸低共熔溶剂改性碱木质素及其表征
    刘庆业, 陈贤云, 邓华, 甘卫星, 黄思玉, 蒙冕武
    2023 (1):  89-96.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2023.01.011
    摘要 ( 220 )   HTML ( 166 )   PDF(810KB) ( 274 )  

    以季铵盐氯化胆碱(ChCl)与乳酸(Lac)、尿素(U)、草酸(OA)、甲酸(FA)分别合成低共熔溶剂(DES)并对工业碱木质素(AL)进行改性,研究了由不同氢键供体与ChCl合成的DES体系、反应条件及催化剂对碱木质素改性的木质素提取率的影响。研究发现使用氯化胆碱/乳酸低共熔溶剂(ChCl/Lac)时,木质素的提取率最高。通过单因素试验得到ChCl/Lac改性的最优条件为:在120 ℃时,Lac与ChCl物质的量比值(nLac/nChCl)为12,DES添加量为碱木质素质量的20倍(mDES/mAL=20),反应时间12 h,木质素提取率达95.37%;当反应温度降低到100 ℃,无催化剂时,木质素提取率为40.39%,使用8%碳酸钠为催化剂时,木质素提取率提高至74.87%。采用FT-IR、13C NMR、TG和DTG对木质素样品进行表征,由FT-IR、13C NMR结果可得,改性中β-O-4键断裂并引入羟甲基和甲氧基,改性后木质素主要结构单元为紫丁香基结构。从TG和DTG分析得到碳酸钠催化改性后木质素放热峰向高温移动,热稳定性提高。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    簕竹属竹叶中黄酮类成分分析及其抗氧化活性
    安容苗, 袁婷, 郭雪峰
    2023 (1):  97-103.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2023.01.012
    摘要 ( 535 )   HTML ( 254 )   PDF(504KB) ( 335 )  

    为探索簕竹属主要竹种竹叶提取物中黄酮类成分的开发利用,以簕竹属10个竹种的竹叶为原料,提取、分离和纯化后得到竹叶提取物,建立了测定竹叶提取物中5种黄酮类成分的HPLC方法,采用DPPH法和ABTS法对竹叶提取物的抗氧化活性进行评价。竹叶中5种黄酮类成分异荭草苷、荭草苷、牡荆苷、异牡荆苷和木犀草苷的HPLC方法为:采用YMC-Pack ODS-A色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 μm),以0.5%乙酸/水溶液(A)和乙腈(B)为流动相,14%B等梯度洗脱40 min,进样量10 μL,流速1 mL/min,柱温30 ℃,检测波长340 nm。此条件下,5种黄酮类成分在40 min内实现完全分离,分离度均大于1.2,其质量浓度与峰面积具有良好的线性相关性,相关系数R2>0.999,加标回收率在94.36%~105.37%之间,相对标准偏差(RSD)在0.98%~3.48%之间,表明该方法稳定可靠。测得的10种簕竹属竹叶提取物中5种黄酮类成分的总量为62.30~223.24 mg/g,其中凤尾竹竹叶提取物中的质量分数最高,为223.24 mg/g。10种簕竹属竹叶提取物对DPPH自由基(DPPH·)的半抑制质量浓度(IC50)值为28.58~44.37 mg/L,对ABTS自由基(·ABTS+)的IC50值为8.58~11.07 mg/L,清除能力均略弱于Vc和BHT。对DPPH·清除效果较好的竹种为大眼竹(IC50=28.58 mg/L)、青皮竹(IC50=28.68 mg/L)和凤尾竹(IC50=31.65 mg/L),对·ABTS+清除效果较好的竹种为凤尾竹(IC50=8.58 mg/L)、银丝竹(IC50=9.11 mg/L)和青皮竹(IC50=9.27 mg/L)。其中青皮竹、凤尾竹是清除效果最好、最具有开发利用价值的2个竹种。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    不同纯度靛蓝提取物的制备及其抑菌活性研究
    颜洋洋, 张昌伟, 李川, 周昊, 王成章
    2023 (1):  104-112.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2023.01.013
    摘要 ( 281 )   HTML ( 373 )   PDF(608KB) ( 323 )  

    在建立靛蓝含量分析方法的基础上,构建了一种新型高效方法制备高纯度靛蓝,并研究了不同靛蓝粗提物和高纯度靛蓝的抑菌活性。以马蓝叶为原料,通过水提取、加碱打花、酸中和以及氢氧化钠除杂等步骤得到了3种不同靛蓝质量分数(3.06%、20.13%、22.16%)粗提物样品1~样品3;在此基础上,利用单因素试验和Box-Behnken响应面设计法优化葡萄糖还原工艺得到了高纯度靛蓝样品4;最后,采用牛津杯法比较了3种靛蓝粗提物和高纯度靛蓝对黑曲霉、金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌活性。结果表明:葡萄糖还原工艺最佳条件为葡萄糖质量浓度25 g/L、NaOH质量浓度26.9 g/L、反应温度60 ℃和反应时间30 min;在此最佳工艺条件下,可得到纯度为96.87%的高纯度靛蓝(样品4),并且靛蓝收率高达76.88%。抑菌实验结果表明:3种靛蓝粗提物和高纯度靛蓝均对黑曲霉、金黄色葡萄球菌和大肠杆菌具有抑制效果,且随着样品中靛蓝质量分数的增加,样品对3种菌的抑制效果均增加;其抑菌圈直径、最小抑菌浓度(MIC)、最小杀菌浓度(MBC)和半数抑菌浓度(IC50)分别为9.00~19.69 mm、1~512 mg/L、8~64 mg/L(黑曲霉)和0.6~448 mg/L,高纯度靛蓝对黑曲霉的抑制作用良好,其MIC、MBC和IC50值分别为1、8和0.6 mg/L。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    三酸复合体系催化α-蒎烯合成松油醇研究
    孟中磊, 胡亿明, 温如斯, 秦荣秀, 周永红
    2023 (1):  113-119.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2023.01.014
    摘要 ( 161 )   HTML ( 268 )   PDF(597KB) ( 258 )  

    以柠檬酸为代表的α-羟基羧酸与磷酸和以丙酸为代表的低碳链脂肪酸组成三酸复合催化体系,应用于α-蒎烯的催化水合制备松油醇。考察了溶剂种类、脂肪酸链长、α-羟基酸种类、催化剂用量、水用量、反应温度和反应时间对水合反应的影响。结果表明:在α-蒎烯、水、丙酸、柠檬酸、磷酸的质量比为1∶1∶2∶0.05∶0.1和反应温度70 ℃、反应时间24 h的反应条件下,α-蒎烯转化率、松油醇GC含量和选择性可分别达到99.0%、53.3%和54.9%。在同样条件下将α-蒎烯水合时产生的单环单萜烯类副产物加入起始原料一起反应,可以提高目标产物松油醇的选择性,当加入量为40%时,松油醇选择性可提高到76%。产物组成分析发现:产物中总松油醇GC含量为53.3%,总水合产物GC含量为57.1%,总丙酸酯GC含量为8.1%。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    桑叶乙醇提取物化学成分分析及提取工艺优化
    付佳, 吴禹践, 刘志明, 王海英
    2023 (1):  120-126.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2023.01.015
    摘要 ( 206 )   HTML ( 309 )   PDF(1182KB) ( 329 )  

    对桑叶无水乙醇和体积分数70%乙醇提取物的组分进行GC-MS分析,以桑叶提取物得率为指标,考察了乙醇体积分数、提取温度、提取时间对桑叶乙醇提取物得率的影响, 并运用响应面法优化桑叶乙醇提取物水浴加热的提取工艺。研究结果表明:桑叶无水乙醇提取物中共鉴定出9种化合物,70%乙醇提取物中共鉴定出19种化合物。无水乙醇提取物中有机物GC含量从高到低分别为醇类(24.78%)、芳烃类(24.57%)、烷烃类(23.72 %)、氨基脲(0.68%),GC含量最高的化合物为α, β-二甲基苯乙醇(24.78%)。70%乙醇提取物中有机物GC含量从高到低分别为酯类(32.99%)、烷烃类(24.35%)、酮类(9.57%)、酸类(7.07%)、腈类(0.52%)、醇类(0.45%),GC含量最高的化合物为苯甲酸-2, 5-二(三甲基甲硅烷氧基)-三甲基甲硅烷基酯(20.01%)。桑叶乙醇提取物的最佳提取条件为:5 g桑叶粉,50 mL乙醇溶液,乙醇体积分数66%,提取温度85 ℃,提取时间182 min,此条件下桑叶乙醇提取物的得率为20.0%。

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    氮掺杂木质素基活性炭的制备、表征及其吸附性能研究
    叶结旺, 周志丹, 金贞福
    2023 (1):  127-132.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2023.01.016
    摘要 ( 256 )   HTML ( 351 )   PDF(2843KB) ( 319 )  

    以碱木质素(AL)作为原料,KOH为活化剂,壳聚糖(CS)为氮源制备氮掺杂木质素基活性炭(N-LAC),采用SEM、XPS和N2吸附-脱附等温线等方法对活性炭的结构进行表征,并考察了N-LAC对甲基橙(MO)和亚甲基蓝(MB)的吸附性能。研究结果表明:N-LAC主要由微孔构成,掺氮增大了木质素基活性炭(LAC)的表面孔隙,在制备条件为KOH与AL质量比2∶1、CS添加量(以碱木质素质量计)30%、活化温度800 ℃、活化时间2 h时,N-LAC的比表面积为1 457.79 m2/g,总孔容为0.789 cm3/g,微孔孔容为0.612 cm3/g,平均孔径为2.165 nm。N-LAC中氮元素主要以吡咯型氮(N-5)和吡啶型氮(N-6)形式存在,氮的掺杂会降低活性炭的石墨化程度。N-LAC吸附MO和MB的吸附动力学结果表明:N-LAC吸附MO符合粒内扩散模型,以表面吸附为主;N-LAC吸附MB符合准二级动力学模型。

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    皂荚种子发芽期间酶活及多糖结构与流变性质的比较研究
    裴滢莹, 徐伟, 裴昕斐然, 段久芳, 陈殿松, 蒋建新
    2023 (1):  133-139.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2023.01.017
    摘要 ( 186 )   HTML ( 299 )   PDF(659KB) ( 270 )  

    分别在25和35 ℃下模拟皂荚种子发芽过程,对比研究不同发芽时间下皂荚胚芽子叶和内胚乳内α-D-半乳糖苷酶的酶活及皂荚半乳甘露聚糖的分子质量、单糖含量和流变特性等理化性质。结果表明:25 ℃时皂荚内胚乳内α-D-半乳糖苷酶的酶活在3.45~5.78 U/g上下波动(发芽第2~8天)后迅速增加至86.12 U/g(发芽第14天),35 ℃时皂荚内胚乳内α-D-半乳糖苷酶的酶活在3.31~9.24 U/g之间上下波动。皂荚胚芽子叶内α-D-半乳糖苷酶的酶活大多高于内胚乳内α-D-半乳糖苷酶的酶活。种子发芽前期,较高发芽温度(35 ℃)更有利于半乳甘露聚糖的降解。随着发芽时间的延长,皂荚半乳甘露聚糖的分子质量和表观黏度逐渐降低,25 ℃下溶液在第12天从假塑性流体转变为牛顿流体;皂荚半乳甘露聚糖中甘露糖和半乳糖的含量逐渐降低,甘露糖与半乳糖质量比值(M/G值)逐渐增加,35 ℃发芽第14天M/G值达到最大值为3.31,有望成为价格昂贵的刺槐豆胶半乳甘露聚糖的替代产品。

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    综述评论
    生物质催化转化制备生物基航空燃料的研究进展
    郑云武, 王继大, 李冬华, 刘灿, 丁章帅, 郑志锋
    2023 (1):  140-154.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2023.01.018
    摘要 ( 317 )   HTML ( 408 )   PDF(1049KB) ( 379 )  

    生物质催化转化是制备高品质生物基航空燃料和解决能源危机的主要途径,本文从现有的生物基航空燃料的制备方法出发,从适应需求的原料和技术路线的角度,概述了油脂、木质纤维、糖类等不同的原料所需的技术路线和催化体系,以及加氢脱氧、费-托合成、羟醛缩合、烯烃齐聚等不同技术路线所用的催化剂,同时对反应条件以及反应机理进行优化和探索,并指明催化转化过程中存在成本高、工艺和转化机理复杂(高温和高压)、H2用量高、目标产物的选择性较差以及催化剂失活等问题。最后,针对各种原料、技术路线的优缺点以及面临的问题,提出了建议并展望其未来发展方向。

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