微波辅助液化椰衣的研究

doi:10.3969/j.issn.1673-5854.2018.03.007

生物质化学工程 ›› 2018, Vol. 52 ›› Issue (3): 40-44.doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2018.03.007

微波辅助液化椰衣的研究

吴俊, 徐树英, 孟繁蓉, 张洁, 张玉苍, 王敦

海南大学材料与化工学院, 海南海口 570228

收稿日期:2017-03-29 出版日期:2018-05-30 发布日期:2018-05-31
通讯作者: 王敦,副教授,博士,硕士生导师,研究领域:生物质资源开发与利用研究;E-mail:wangdun2004@126.com。 E-mail:wangdun2004@126.com
作者简介:吴俊(1992-),男,河南驻马店人,硕士生,主要从事生物质液化研究工作
基金资助:
海南省教育厅科学研究项目（HNKY2014-17）；海南省产学研一体化项目（CXY20150019）；海南省科协青年科技英才创新计划项目（HAST201625）

Microwave Assisted Liquefaction of Coconut Fiber

WU Jun, XU Shuying, MENG Fanrong, ZHANG Jie, ZHANG Yucang, WANG Dun

College of Materials and Chemical Engingeering, Hainan University, Haikou 570228, China

Received:2017-03-29 Online:2018-05-30 Published:2018-05-31

摘要/Abstract

摘要： 以聚乙二醇（PEG-400）和丙三醇（Gl）为液化剂，浓硫酸为催化剂，采用微波辅助的方法对椰衣进行液化。研究了液化时间、催化剂用量、温度、PEG-400/Gl质量比及椰衣与液化剂质量比对液化率的影响。结果表明：椰衣的最优液化条件为反应时间20 min、浓硫酸用量3%（以液化剂质量计）、反应温度160℃、PEG-400/Gl质量比为4：1、液化剂与椰衣质量比为5：1，在此条件下，椰衣的液化率最高，为88.83%，液化产物25℃时的黏度为0.235 Pa·s，20℃时密度为1.084 g/cm³。通过凝胶渗透色谱对不同液化时间的液化产物进行分析，结果显示随着反应时间的延长，液化物的重均相对分子质量和分散系数逐渐增大。红外光谱结果表明：液化过程中纤维素、木质素和部分脂肪族碳氢化合物参与反应，生成富含羟基的液化物，且液化残渣中仍有部分纤维素和木质素未被液化。

关键词: 椰衣, 液化率, 产物分析

Abstract: Liquefaction of coconut fiber assisted via microwave irradiation was carried out with the mixture of macrogol 400(PEG-400) and glycerol(Gl) as liquefied reagent and concentrated sulfuric acid as catalyst. The liquefaction rates were obtained at different reaction time, amount of catalyst, temperature, the mass ratio of PEG-400 and Gl and the mass ratio of liquefied reagent and coconut fiber. The results showed that the optimal conditions for the liquefaction were liquefied reagent and coconut fiber mass ratio 5:1, the amount of sulfuric acid 3%(relative to the mass of liquefied reagent), reaction temperature 160℃, reaction time 20 min, PEG-400 and Gl mass ratio 4:1, the highest liquefaction rate was 88.83% under these conditions. And the viscosity(25℃) and density(20℃) of liquefied product were 0.235 Pa·s and 1.084 g/cm³. According to the different reaction time, the molecular weight of the liquefied products were analyzed by GPC. The results showed that weight average molecular mass and dispersion coefficient increased gradually with the increase of reaction time. The infrared spectroscopy analysis showed that during the liquefaction, the cellulose, lignin and some aliphatic hydrocarbon were liquefied and the liquefied product with abundant hydroxyl was obtained and some of the cellulose and lignin in the liquefaction residue was still not liquefied.

Key words: coconut fiber, liquefaction rate, product analysis

中图分类号:

TQ35

吴俊, 徐树英, 孟繁蓉, 张洁, 张玉苍, 王敦. 微波辅助液化椰衣的研究[J]. 生物质化学工程, 2018, 52(3): 40-44.

WU Jun, XU Shuying, MENG Fanrong, ZHANG Jie, ZHANG Yucang, WANG Dun. Microwave Assisted Liquefaction of Coconut Fiber[J]. bce, 2018, 52(3): 40-44.

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