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    2023年, 第43卷, 第2期 刊出日期:2023-04-28 上一期    下一期
    目次
    本期目次和封面
    2023 (2):  0-0. 
    摘要 ( 95 )   PDF(289KB) ( 227 )  
    相关文章 | 计量指标
    专家特稿
    糠酸制备生物质基2, 5-呋喃二甲酸的研究进展
    常春, 毋晋生, 陈志勇
    2023 (2):  1-11.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2023.02.001
    摘要 ( 493 )   HTML ( 16 )   PDF(741KB) ( 448 )  

    2, 5-呋喃二甲酸(FDCA)作为一种绿色的生物基平台化合物,可广泛应用于聚酯、塑化剂、消防及医药等领域。目前,根据合成FDCA的原料区分,FDCA合成路线分为5-羟甲基糠醛(HMF)路线、糠酸路线和其他原料路线。其中糠酸可由大宗生物质基化学品糠醛氧化制备,糠醛工业化生产使得糠酸制备FDCA路线具有绿色、经济性高的优势。据此,综述了糠酸制备FDCA的4种方法:歧化法、羰基化法、C—H羧基化法以及生物催化法的研究现状,对比分析了各方法的优劣及研究进展。通过对比分析表明:C—H羧基化法是一种反应条件温和、绿色环保的工艺,具有实现规模化生产的潜力。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    研究报告
    响应面优化皂角刺皂苷超声波辅助提取工艺及其降血糖活性
    刘勇, 张彩虹, 谢普军, 邓叶俊, 黄立新
    2023 (2):  12-18.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2023.02.002
    摘要 ( 346 )   HTML ( 18 )   PDF(1750KB) ( 312 )  

    在单因素试验基础上, 采用响应面法优化超声波辅助提取皂角刺皂苷的最佳工艺, 并考察了最佳提取工艺下提取物对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶的抑制活性。实验结果表明:皂角刺总皂苷超声波辅助提取的最佳工艺为液料比16∶1(mL∶g)、乙醇体积分数60%、超声波时间80 min和提取温度50 ℃, 在此条件下皂角刺总皂苷得率为13.28%±0.25%。最佳工艺下的提取物对α-葡萄糖苷酶的半数抑制质量浓度(IC50)值为(0.146±0.019) g/L, 强于阳性对照阿卡波糖IC50值((0.48±0.18) g/L);当提取物质量浓度为2 g/L时, 对α-淀粉酶抑制率可达35.13%±0.58%, 表明皂角刺具有开发成为Ⅱ型糖尿病药物的潜力。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    锦绣杜鹃花色苷微胶囊的制备及其稳定性研究
    张梅, 张燕杰, 陈为健, 井华芳, 娄本勇
    2023 (2):  19-26.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2023.02.003
    摘要 ( 147 )   HTML ( 8 )   PDF(2930KB) ( 317 )  

    为提高花色苷的稳定性,拓宽其在功能性产品上的应用,以阿拉伯胶和乳清蛋白为壁材,杜鹃花色苷为芯材,采用响应面法优化锦绣杜鹃花色苷微胶囊的制备工艺,同时运用扫描电子显微镜(SEM), 傅里叶红外光谱(FT-IR)仪和热重(TG)分析仪等对花色苷微胶囊进行表征分析。研究结果表明:喷雾干燥法制备锦绣杜鹃花色苷微胶囊的最佳工艺条件为壁芯比4∶1(g/g),进风口温度165 ℃,进料流量500 mL/h,此条件下,花色苷微胶囊包埋率为(89.28±1.05)%。SEM显示花色苷微胶囊呈较均匀的球状颗粒,粒径为4.0 μm,结构紧密,无裂痕,不易黏连。FT-IR分析表明杜鹃花色苷包埋在阿拉伯胶和乳清蛋白形成的薄膜中。TG分析表明花色苷在197.7 ℃,质量明显下降,而花色苷微胶囊在237.5 ℃才有明显质量损失。储存稳定性分析表明受光照、温度的影响,杜鹃花色苷微胶囊保留率明显比未包埋的花色苷高。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    烘焙提升生物质燃料品质的研究
    苏允泓, 任菊荣, 孙云娟, 蒋剑春, 许乐
    2023 (2):  27-35.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2023.02.004
    摘要 ( 168 )   HTML ( 3 )   PDF(3729KB) ( 309 )  

    以稻壳(RH)和木屑(PS)为原料,使用小型烘焙装置,研究了烘焙对生物质燃料品质的提升作用。相比原料,烘焙稻壳(TRH)和烘焙木屑(TPS)固定碳质量分数的最大上升量分别为7.18%和11.76%;C元素质量分数的最大上升量分别3.50%和5.80%,挥发分和O元素质量分数明显下降,H元素质量分数小幅降低;热值有所提升,最大提升幅度分别为11.1%(RH)和15.9%(PS);半纤维素大量分解,至300 ℃后烘焙的稻壳和木屑中半纤维素质量分数仅为2.41%和1.06%,降幅均超过90%,木质素质量分数显著增加,最大增幅分别为119%(RH)和208%(PS)。生物质烘焙后,内部纤维结构被破坏,可磨性提高,随着烘焙程度的加深,烘焙稻壳研磨后粒径在0.15 mm以下的颗粒显著提升;—OH和C—O等含氧官能团减少,疏水性提升,250 ℃烘焙30 min的稻壳和木屑的疏水性提升幅度分别为28.08%和25.66%。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    抗冻大豆蛋白基凝胶电解质的制备及应用
    杨福生, 王定坤, 王发鹏, 刘美红, 南静娅, 王春鹏
    2023 (2):  36-42.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2023.02.005
    摘要 ( 162 )   HTML ( 13 )   PDF(3316KB) ( 269 )  

    以大豆蛋白(SPI)、丙烯酰胺(AAm)和ZnCl2为原料,热引发聚合制备了一种具备抗冻特性的大豆蛋白基凝胶电解质材料,探究了温度对材料离子电导率和力学性能的影响,并分析了其作用机制。研究结果表明:该凝胶电解质具有优异的抗冻性能,其中ZnCl2的引入形成了大量Zn2+的溶剂化结构,破坏了水分子间的氢键,降低了凝胶电解质的凝固点;凝胶基体和盐离子的协同作用赋予了凝胶电解质高压缩回弹性和耐疲劳强度。对凝胶电解质的低温离子电导率分析表明:ZnCl2≥5 mol/kg,凝胶电解质在-30 ℃的低温下离子电导率仍有3.65×10-3 S/cm。对凝胶电解质的低温力学性能分析发现:凝胶电解质在-30 ℃下经历应变为80%的100次压缩循环后仍能保持结构完整,应力保持率>85%,塑性变形率为15%。同时,利用凝胶电解质组装的电化学电容器表现出良好的耐低温性能,电流密度5 A/g下,器件在-30 ℃下仍能够正常工作,其电容保持率达83.2%,在-30 ℃下经历10 000次循环充放电电容保持率达92%。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    乙酸对撑篙竹乙醇法制浆及浆料性能的影响
    白红爽, 平清伟, 盛雪茹, 张健, 李娜, 石海强
    2023 (2):  43-48.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2023.02.006
    摘要 ( 186 )   HTML ( 3 )   PDF(518KB) ( 281 )  

    以撑篙竹为原料, 探讨了乙醇法制浆过程中添加乙酸对浆料得率、硬度、纤维素结晶度、纤维形态及成纸性能等指标的影响。研究结果表明:添加2.0%的乙酸后, 蒸煮液pH值由7.3下降至4.1, 可显著降低蒸煮液的pH值;浆料的粗浆得率由46.64%下降至43.14%, 加速了碳水化合物的降解;浆料卡伯值由52.31下降至48.90, 促进了蒸煮过程中木质素的脱除;乙酸用量≤6%时,木质素的相对分子质量有所增加,乙酸用量>6%时, 木质素的相对分子质量有所降低。添加乙酸可使木质素的降解或缩合并存,同时使纤维收缩并变得硬挺,浆料纤维的二重重均长度(Lw)由1.72 mm下降至1.58 mm, 二重重均宽度(Ww)由25.27 μm下降至19.37 μm;成纸的松厚度、撕裂指数有所提升, 松厚度由2.16 cm3/g上升至2.30 cm3/g, 撕裂指数由130.67(mN·m2)/g上升至133.33(mN·m2)/g;而抗张指数、耐折度和耐破指数有较大幅度降低, 抗张指数由19.06(N·m)/g下降至14.37(N·m)/g, 耐折度由6次下降至3次, 耐破指数由1.0(kPa·m2)/g下降至0.7(kPa·m2)/g;纤维素结晶度由54.67%下降至48.71%, 乙酸会破坏纤维素结晶区, 且随乙酸用量的增加, 纤维素结晶度逐渐降低, 但天然纤维素的晶型不会改变。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    松香/生物基丙烯酸酯压敏胶的制备与性能研究
    祁思迈, 罗通, 刘美红, 王春鹏, 储富祥, 王基夫
    2023 (2):  49-55.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2023.02.007
    摘要 ( 292 )   HTML ( 6 )   PDF(1706KB) ( 403 )  

    以糠醛基单体甲基丙烯酸四氢糠基酯(THFMA)、歧化松香改性单体(DRM)为硬单体,及油脂基单体甲基丙烯酸月桂酯(LMA)为软单体,通过溶液聚合法分别合成了THFMA-LMA、DRM-LMA系列生物基压敏胶(PSA),详细探讨了硬单体与软单体组成比例、单体分子结构等对PSA性能的影响。研究结果表明:随着PSA中硬单体THFMA质量分数由10%增加到50%时,持黏力从0.48 h提高到72 h;且当THFMA质量分数为30%时,PSA的综合性能最佳,THFMA30-LMA的初黏力为2.28 N,180°剥离强度为143.6 N/m,持黏力达到21.25 h。另外与THFMA相比,以DRM作为硬单体在增强PSA力学性能的同时,还提高了PSA的热稳定性。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    氮磷掺杂生物质介孔炭的合成及其电化学性能
    张博, 李想, 刘伟, 李晓丽
    2023 (2):  56-62.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2023.02.008
    摘要 ( 150 )   HTML ( 11 )   PDF(2391KB) ( 271 )  

    以桉木木质纤维素作原料,六对羧基苯氧基环三磷腈(HCPCP)作为氮磷掺杂剂,NaOH作为共活化剂,采用先炭化后活化制备了木质纤维素基氮磷掺杂介孔炭(NPC)材料,采用SEM、XRD、XPS和拉曼光谱等方法对介孔炭材料进行表征。研究结果表明:活化温度650 ℃下得到的样品(NPC-650)具有丰富的蜂窝状孔隙结构,平均孔径为5.18 nm,介孔体积比89%。用介孔炭NPC-650作为阴极材料组装成锌离子混合电容器,在0.2 A/g电流密度下比电容为194 F/g,能量密度为87.3(W·h)/kg,功率密度为179.5 W/kg,在10 A/g电流密度下充/放电5 000次,电容保持率98.9%。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    芳烃类氢载体催化转化制氢的研究
    陈文轩, 李学琴, 刘鹏, 雷廷宙, 李艳玲, 吴幼青
    2023 (2):  63-72.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2023.02.009
    摘要 ( 144 )   HTML ( 8 )   PDF(2768KB) ( 214 )  

    以分子筛为载体, 采用不同辅助方法浸渍法制备镍基负载型分子筛催化剂, 并在固定床反应器中研究了镍基分子筛催化剂对生物质焦油芳烃类氢载体——甲苯的催化热解制氢性能, 考察了不同分子筛、辅助方法及工艺条件的影响, 对催化剂的使用寿命进行了研究;并采用XRD、SEM、BET等方法对催化剂进行表征分析。研究结果表明:以HZSM-5(硅铝比25)分子筛为载体, 采用超声波辅助浸渍法, 且当超声波处理时间为20 min, 超声波功率为80 W, Ni负载量(以分子筛质量计)为8%时制备出的Ni/HZSM-5分子筛催化剂的催化活性最强, 在700 ℃下催化甲苯40 min的氢气产率可以达到76.6 mL/g, 甲烷产率为27.6 mL/g, 总气体产率为108.9 mL/g, 甲苯转化率为76.8%, 积炭量为238.2 mg/g, 催化剂比表面积为241.8 m2/g, 总孔容为0.19 cm3/g, 平均孔径为3.16 nm;Ni的负载不会对HZSM-5的晶体结构造成明显影响, 但Ni组分的加入起到了很好的催化效果, Ni/HZSM-5催化剂稳定性得到了提升, 使用寿命得到了延长, 对甲苯的催化制氢性能优于四氢萘、苯酚和乙酸。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    基于动态酯键的烷二胺基Vitrimer的制备及其性能研究
    代松林, 徐亚洲, 张海波, 赵振东, 王婧, 陈玉湘
    2023 (2):  73-79.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2023.02.010
    摘要 ( 153 )   HTML ( 8 )   PDF(866KB) ( 201 )  

    利用烷二胺合成环氧化烷二胺(EMDA), 与桐马酸酐(EMA)反应制备了基于动态酯交换机理的生物基类玻璃高分子(vitrimers)材料。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、动态热机械分析(DMA)、热重(TG)分析和万能试验测试机等仪器对材料进行表征及测试。实验结果显示:材料拉伸强度最高达到35 MPa, 断裂拉伸率达到12%, 5%质量损失温度最高达到264 ℃, 玻璃化转变温度(Tg)最高达到119 ℃, 其交联密度随着环氧化烷二胺用量的增加先增加后降低;且材料具有基于Tg的形状记忆能力和在180 ℃发生交联结构拓扑重排的能力。通过乙醇胺与材料中酯键的反应实现材料的降解, 并通过凝胶渗透色谱(GPC)证明材料在130 ℃反应8 h能够被降解为数均相对分子质量(Mn)为2 594, 多分散性指数(PDI)为1.09的低聚物。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    糠醛渣分级转化制备分散剂和吸水性树脂
    桂港, 王小茹, 张璐, 杜朝军, 陈玮, 常春
    2023 (2):  80-88.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2023.02.011
    摘要 ( 154 )   HTML ( 1 )   PDF(2495KB) ( 247 )  

    采用分级转化策略,首先将糠醛渣中的木质素组分制备成木质素基分散剂(LS),在糠醛渣用量100 g、去离子水用量1 000 g,反应温度70 ℃、反应时间3 h、氢氧化钠用量6.5 g、亚硫酸钠1.6 g、甲醛0.2 g的条件下得到的木质素基分散剂的分散力为105%。以分离得到的纤维素残渣制备吸水性树脂,探究了反应温度、引发剂过硫酸铵(APS)用量、交联剂N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)用量、复合单体丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)总用量对吸水性树脂吸水倍率的影响。在丙烯酸中和度为60%,引发时间0.5 h,复合单体用量9 g,引发剂用量1.3 g,交联剂用量0.05 g,反应温度52 ℃,接枝共聚反应时间3 h的优化条件下,吸水性树脂的吸水倍率达到64.6 g/g。FT-IR分析表明AM、AA和纤维素残渣发生了接枝反应;SEM表明反应生成了交联网状结构的产物;热重分析说明AA和AM的引入提高了吸水性树脂的热稳定性;XRD表明AA、AM的接枝反应发生在纤维素残渣的骨架上。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    HPLC-DAD法分析不同月份和干燥方式下银杏叶色素含量的变化规律
    沈红, 张昌伟, 陈虹霞, 袁花, 蒋建新, 王成章
    2023 (2):  89-97.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2023.02.012
    摘要 ( 169 )   HTML ( 5 )   PDF(742KB) ( 198 )  

    采用HPLC-DAD法研究了不同月份银杏叶色素含量的变化规律, 并通过聚类分析和逼近理想值排序(TOPSIS)法评价了不同干燥方式对银杏叶色素含量的影响。研究结果表明:所建立的HPLC-DAD方法简单、准确、灵敏度高、重复性好;4~11月银杏叶色素含量存在明显差异, 其中脱植基叶绿素a、脱镁叶绿酸盐a和β-胡萝卜素在4月份达到最高值, 分别为(1 762±121)、(628±32)和(482±45) μg/g, 叶绿素a和b在5月份达到最高值, 分别为(8 701±571)和(3 140±274) μg/g, 叶黄素在7月份达到最高值, 为(2 057±104) μg/g。聚类分析结果表明:12种干燥方式可分为4类, 冷冻干燥、40 ℃减压干燥、40 ℃常压干燥聚为A类, 阴干聚为B类, 100 ℃减压干燥和100 ℃常压干燥聚为D类, 剩下6种干燥方式聚为C类。通过TOPSIS法分析发现: 银杏叶干燥方式排名前5的依次为冷冻干燥、40 ℃减压干燥、40 ℃常压干燥、阴干和60 ℃常压干燥。综合考虑, 40 ℃减压干燥是最适合于工业化生产的干燥方法, 干燥速度快, 且色素得到有效保护。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    超声波辅助类芬顿预处理增强桉木酶解效果
    陈梦婕, 王志男, 王淑捷, 黄颖诗, 侯贤锋, 高振忠
    2023 (2):  98-104, 126.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2023.02.013
    摘要 ( 123 )   HTML ( 4 )   PDF(3102KB) ( 190 )  

    为克服传统芬顿体系用于预处理存在的问题, 构建了超声波辅助载铁沸石类芬顿(UZF)体系, 并采用单因素法, 确定UZF预处理桉木的较优条件, 即H2O2用量4%、超声波功率240 W、处理时间90 min,在此条件下, 桉木粉酶解产生的还原糖高达(435.12±7.69) mg/g。通过组成成分分析,以及傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)表征,探究了UZF预处理增强桉木酶解效率的机理, 分析了UZF预处理前后桉木样品的主要成分及基团、结晶性能和表面微观结构的变化,结果表明:预处理去除了更多木质素和半纤维素,使纤维素的无定形区破坏程度加大,木粉表面孔洞变多且更为粗糙。载铁沸石具有一定的循环使用性能, 在循环使用4次后, 仍能达到未处理桉木粉还原糖产量的1.87倍。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    钩吻解剖结构及钩吻生物碱抑菌作用研究
    赵猛, 路美玲, 赵雅婷, 王云霞, 薛琼琼, 王雪琴
    2023 (2):  105-115.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2023.02.014
    摘要 ( 166 )   HTML ( 8 )   PDF(15336KB) ( 254 )  

    对钩吻营养和繁殖器官进行解剖学方面研究,并对植物体内的生物碱的分布位置进行定位,此外,还探索了钩吻生物碱的抑菌活性,并对其抑菌机制进行分析研究。研究结果表明:钩吻结构符合一般双子叶植物的典型特征,叶为异面叶,茎圆形,表皮有气孔,髓中有淀粉粒沉积。组织化学染色研究显示,钩吻全株含有生物碱,生物碱类物质主要分布在叶的叶肉组织中,尤其栅栏组织含量较多,维管束中少或无;在茎中,生物碱类物质主要分布在茎的表皮、皮层细胞、韧皮薄壁细胞中,另外,在茎髓周围的薄壁细胞及髓射线细胞中也分布有生物碱类物质;在钩吻根状茎的木栓形成层、栓内层、皮层、韧皮部的薄壁细胞及射线细胞中均可观察到。通过滤纸片法、二倍微量稀释法测定钩吻生物碱的抑菌活性和最小抑菌浓度,结果显示,钩吻生物碱具有广谱抗菌性,对李斯特氏菌ATCC19115、金黄色葡萄球菌ATCC25923、金黄色葡萄球菌CMCC26003、大肠杆菌ATCC25922、大肠杆菌O157、铜绿假单胞菌ATCC27853、铜绿假单胞菌CMCC10104这7种供试菌都具有抑菌活性,且随着生物碱浓度的增加,抑菌效果也随之加强,其中对李斯特菌抑菌效果最明显。选择革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌ATCC25923和革兰氏阴性菌大肠杆菌O157,测定出它们的最小致死质量浓度(MBC)分别为500和750 g/L,利用透射电子显微镜观察钩吻生物碱在其最小抑菌浓度和最小致死浓度处理前后金黄色葡萄球菌ATCC25923和大肠杆菌O157菌体形态及内部结构的变化,结果发现2种菌体都发生了不同程度的改变,具体表现在菌体表面粗糙,出现凹陷,细胞膜和细胞壁发生破裂,内容物溢出甚至引发细胞裂解,发现在最小抑菌浓度下金黄色葡萄球菌形态发生改变,而大肠杆菌的细胞壁也出现分层现象,这表明生物碱破坏了菌体细胞壁的形成,因为细菌形状受到肽聚糖囊泡影响。在最小致死浓度下细胞死亡可能是由于壁的机械强度和渗透性的丧失并发生裂解所引起的。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    多孔石墨相氮化碳的制备及其可见光催化木质素转化研究
    任春雨, 林详宇, 王倬敏, 刘鹤
    2023 (2):  116-126.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2023.02.015
    摘要 ( 182 )   HTML ( 11 )   PDF(5398KB) ( 331 )  

    以尿素和正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体, 经热缩聚得到石墨相氮化碳(g-C3N4)/SiO2复合材料, 除去SiO2后, 制备了具有较大比表面积(126.6 m2/g)的多孔石墨相氮化碳(mpg-CN)材料。采用N2吸附-脱附等温线、SEM、TEM、XRD、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、光致发光光谱(PL)和电化学阻抗谱(EIS)对催化剂的内部结构、微观形貌、晶体结构和光电性质进行了表征, 结果表明:TEOS的引入对催化剂的晶型结构和带隙几乎没有影响, 但可以使mpg-CN的比表面积、孔容和孔径有所增加, 从而提供更多的反应活性位点;mpg-CN具有较低的光生载流子复合率, 较高的光生载流子分离效率和迁移率, 有利于促进光催化活性的提高。以木质素模型化合物2-苯氧基-1-苯乙醇(1)为底物, 对催化剂在不同气氛和溶剂条件下的光催化活性和产物选择性进行了研究,结果表明:在催化剂为mpg-CN、光照、O2气氛和溶剂CH3CN的条件下反应7.5 h, 化合物1的转化率可达98.06%, C—C断裂选择性为91.79%, 捕获实验的结果证明了光生空穴(h+)是诱导反应发生的主要活性物种, mpg-CN还具有良好的稳定性和循环使用性能, 循环使用1~8次时模型化合物1的转化率为93%~98%;同时该催化剂对复杂二聚体木质素模型化合物1-(3, 4-二甲氧基苯基)-2-(2-甲氧基苯氧基)-丙烷-1, 3-二醇(1b)的光催化转化也显示出93.18%的高转化率。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    竹浆纤维水热炭微球结构可控制备研究
    文世涛, 代琳心, 王智辉, 李振瑞, 王佳军, 刘杏娥
    2023 (2):  127-134.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2023.02.016
    摘要 ( 160 )   HTML ( 6 )   PDF(6586KB) ( 245 )  

    为了实现结构可控的水热炭微球制备,以竹浆纤维为原料系统研究了水热反应条件(反应温度、反应时间和原料用量)对产物微观形貌和理化结构的影响,采用SEM、XRD、FT-IR和XPS等表征手段对材料特性进行深入探究。研究结果表明:在反应温度220 ℃、反应时间6 h、竹浆纤维用量6 g时,获得炭微球颗粒分散、尺寸分布较为均匀,样品固相碳得率最高达到24.3%,表明制备水热炭具有良好的固碳作用。XRD结果表明水热炭是一种无定形晶体,官能团分析显示水热炭表面富含羟基、羰基、酯基和醚键等一系列含氧官能团;产物比表面积主要介于23.2~83.7 m2/g,孔隙以介孔为主,孔径主要分布于3~8 nm,最大孔容为0.35 cm3/g。

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    三元低共熔溶剂预处理甘蔗渣的酶解性能研究
    陶顺辉, 张可炫, 李碧莹, 郑晓洁, 刘耀, 林晓清
    2023 (2):  135-142.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2023.02.017
    摘要 ( 169 )   HTML ( 3 )   PDF(2476KB) ( 269 )  

    以制糖工业副产物甘蔗渣(SCB)作为木质纤维原料, 使用具有优异相转移催化能力的三乙基苄基氯化铵(TEBAC)、无毒无害的甘油(GL),以及高价态路易斯酸六水合氯化铝(ACH)组成的三元低共熔溶剂(DES)对SCB进行预处理, 系统考察了DES物质的量之比、预处理温度、预处理时间、固液质量比对SCB中各组分含量和纤维素酶解效率的影响。研究结果表明:最佳预处理条件为nTEBACnGLnACH为1∶2∶0.05、预处理时间30 min、预处理温度120 ℃和固液质量比1∶15, 此优化条件下木质素去除率达到(86.23±2.11)%, 纤维素保留率为(94.51±2.03)%, 酶解纤维素转化率达到(98.21±1.02)%, 相较于未处理SCB提高了2倍, 葡萄糖得率高达(81.94±1.98)%, 提高了1.5倍。SEM、FT-IR和XRD分析结果表明:三元DES预处理能够有效去除SCB中的木质素和半纤维素, 从而使纤维素的结晶度由未预处理的41.19%提高到预处理后的65.87%。DES经过5次循环利用后, 纤维素转化率和葡萄糖得率仍达到(92.36±1.64)%和(74.45±1.12)%, 依旧保持了较好的预处理效果。

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    两性纤维素基吸附剂的制备及其对水体中氮磷污染物的去除
    孙英南, 刘苏珍, 李海明, 周景蓬, 张凤山, 郭延柱
    2023 (2):  143-152.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2023.02.018
    摘要 ( 171 )   HTML ( 9 )   PDF(7407KB) ( 314 )  

    以纤维素为原料,以甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(METAC)、丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸(AMPS)为单体,过硫酸钾为引发剂,通过一步自由基聚合法制备得到两性纤维素基共聚物(CO-AC)吸附剂。采用元素分析仪、红外光谱(FT-IR)仪对CO-AC的结构与性能进行了表征,发现季胺基、酰胺基和磺酸基等活性基团成功被引入到纤维素分子链中。以CO-AC对NH4+和H2PO4-的去除率和平衡吸附量为考核指标,对吸附条件进行了优化,探讨了不同因素对吸附效果的影响。研究结果表明:当纤维素葡萄糖单元与AMPS、AM和METAC的物质的量之比为1∶2∶3∶3时,制备的吸附剂吸附效果最佳。在50 mL质量浓度为150 mg/L的NH4+和H2PO4-溶液中,当CO-AC添加量为100 mg,pH值为7时,对NH4+的最大吸附量为77.4 mg/g;当CO-AC添加量为100 mg,pH值为5时,对H2PO4-的最大吸附量为61.2 mg/g。CO-AC对NH4+和H2PO4-的吸附过程较好地符合准二级动力学模型、粒子内部扩散模型和Langmuir模型,说明化学吸附和粒子内部扩散过程是主要的限速步骤,吸附过程是均匀的单分子层吸附。

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    综述评论
    野鸦椿属植物的化学成分及药理作用研究进展
    汤良杰, 罗伟, 陈胡兰
    2023 (2):  153-170.  doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2023.02.019
    摘要 ( 181 )   HTML ( 8 )   PDF(1535KB) ( 306 )  

    野鸦椿属植物的主要化学成分有三萜类、酚酸类、黄酮类、木脂素类、降倍半萜类等。现代研究表明该属植物的提取物及单体化合物具有抗炎、抗菌、抗肿瘤、抗肝纤维化等药理作用。目前,野鸦椿属植物分类发生了变动,不同品种之间的化学成分是否存在差异尚不十分明确。通过对野鸦椿属植物化学成分、药理作用进行系统检索和归纳总结,深入阐述不同品种之间化学成分是否存在差异及可能存在的差异成分,以期为野鸦椿属植物分类和开发利用提供参考。

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