Please wait a minute...
欢迎访问《生物质化学工程》,

当期目录

    2021年, 第55卷, 第5期 刊出日期:2021-09-30 上一期   
    目录
    本期目次和封面
    请点击下方pdf查看或下载
    2021 (5):  0-0. 
    摘要 ( 17 )   PDF(18845KB) ( 32 )  
    相关文章 | 计量指标
    研究报告
    PET和关中麦秆共热解特性及其动力学研究
    胡炳涛, 李志健
    2021 (5):  1-7.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2021.05.001
    摘要 ( 29 )   HTML ( 1 )   PDF(538KB) ( 24 )  

    利用TG-FTIR技术研究陕西关中地区小麦秸秆(麦秆)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)及其两者混合物麦秆-PET(质量比1:1)在20 K/min的升温速率下的热解行为、主要热解产物、协同效应和动力学。研究结果表明:PET热解初始温度为375℃,最大热失重速率处的温度为454.9℃,失重率为62.87%,其热解残余质量为19.42%;麦秆-PET的热解DTG曲线表现为麦秆和PET主失重峰(339.9和444℃)的叠加,且混合试样在两个强峰处的失重率分别为22.9%和73.9%,最终热解残余质量为23.52%;PET和麦秆共热解过程中会出现两个协同效应(339.9和444℃),这使得共热解产物中的CO、CH4以及芳香族、酸类、酮类、醛类、醇类、烷烃、酚类和醚类等轻质焦油组分含量高于麦秆和PET单独热解,共热解提高了热解产物的热值,改善了热解产物组成,提升了热解产物的稳定性和燃料品质;采用Coats-Redfern积分法计算得到PET在主热解区的表观活化能为355.48 kJ/mol,远高于麦秆的表观活化能(86.5 kJ/mol),麦秆-PET在低温区(258~363℃)的表观活化能为53.6 kJ/mol,在高温区(393~463℃)的表观活化能为81.6 kJ/mol。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    油酸甲酯烯烃复分解合成1-癸烯的工艺优化
    舒恒毅, 郑志锋, 李水荣, 刘守庆, 何宏舟, 黄元波
    2021 (5):  8-14.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2021.05.002
    摘要 ( 29 )   HTML ( 1 )   PDF(565KB) ( 13 )  

    以油酸甲酯(MO)为植物油脂模型物,通过烯烃复分解反应制备1-癸烯,以油酸甲酯转化率和1-癸烯得率为评价指标,探究了反应底物、催化剂类型、反应温度、反应时间、催化剂用量和MO与反应底物物质的量之比对烯烃复分解反应制备1-癸烯的影响,最后通过正交试验设计优化得到最佳工艺条件。结果表明:反应底物丁香酚和Grubbs第二代催化剂C2有利于本反应体系,最佳工艺条件为反应温度0℃,反应时间40 min,催化剂C2用量1%,n(MO):n(丁香酚)1:10,在此条件下MO转化率和1-癸烯得率分别为96%和78%。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    无患子皂苷的复配及其在构筑Ni(OH)2/NiOOH复合材料中的应用
    韩冰, 王菲, 刘泽学, 林海霞, 詹舒辉, 韩春蕊
    2021 (5):  15-20.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2021.05.003
    摘要 ( 18 )   HTML ( 0 )   PDF(5076KB) ( 11 )  

    以无患子为原料,提取得到天然表面活性剂无患子皂苷,研究其与阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化胺(CTAB)的复配性能,并将无患子皂苷和复配表面活性剂用于溶剂热法制备氢氧化镍复合材料。考察了反应溶剂、温度和表面活性剂对材料形貌的影响。研究表明:复配体系具有优异协同增效作用,当无患子皂苷与CTAB以质量比50:50复配时,表面活性剂溶液的临界胶束浓度(CMC)及临界胶束浓度下对应表面张力(γCMC)分别由无患子皂苷的1 g/L和41.97 mN/m大幅度降低到0.18 g/L和24.63 mN/m。对氢氧化镍复合材料的形貌分析及XRD分析结果显示:在乙醇体系中,以无患子皂苷为表面活性剂,180℃时制得形貌均匀的具有孔隙花球状微球结构复合材料,其纳米片多且厚;以无患子皂苷/CTAB复配体系为表面活性剂,在乙醇体系中,140℃制得形貌均匀的珊瑚球形复合微纳米材料;两种不同形状的氢氧化镍复合材料均为Ni(OH)2/NiOOH型复合材料。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    反应条件对玉米秸秆水热液化产物分布及特性的影响
    李艳美, 田纯焱, 丑鹏涛, 张念泽, 柏雪源, 易维明
    2021 (5):  21-29.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2021.05.004
    摘要 ( 20 )   HTML ( 0 )   PDF(2592KB) ( 32 )  

    利用间歇式生物质水热液化反应釜,通过正交试验设计考察不同反应条件对玉米秸秆水热液化(HTL)的影响,过程参数包括反应温度(250~350℃),反应时间(0~60 min)和含固量(5%~15%)。从元素组成、官能团分布、主要化学成分以及结构形貌等对玉米秸秆水热液化产物的特性进行了分析。研究结果表明:玉米秸秆水热液化的较优条件为反应温度300℃、反应时间30 min、含固量5%,此时生物原油(BO)、固体残渣(SR)、其他产物(气相和水相产物)的产率以及液化率分别为22.85%、15.02%、62.13%和84.98%。过程参数对玉米秸秆水热液化的产物分布有显著影响。不同反应条件下玉米秸秆组分降解程度不同,生物原油的产率8.31%~22.85%,热值30.56~32.69 MJ/kg,水相产物的总有机碳(TOC)7 711.5~12 336.0 mg/L,固体产物的组成和表面形貌也不同。FT-IR结果显示:生物原油的官能团分布相似,仅某些峰强度有所差异,表明不同水热条件制备的生物原油中化合物种类相似但含量存在差异。GC-MS分析结果显示:生物原油组成包括酚类、酮类、有机酸类、醛类、醇类、含氮化合物和呋喃类等化合物。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    基于三种算法的瓜子壳热解动力学分析
    李若晗, 姬爱民, 杜铎
    2021 (5):  30-34.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2021.05.005
    摘要 ( 20 )   HTML ( 0 )   PDF(493KB) ( 18 )  

    采用热失重法研究瓜子壳在氮气气氛中的热解过程,结果显示:瓜子壳在50℃/min的升温速率下主要热失重区间为167~427℃,最大失重速率发生在354.42℃,达42.9%/min。将瓜子壳参与反应的物质分为伪纤维素、伪半纤维素和伪木质素,假设瓜子壳在热解过程中由3个独立互不影响的平行反应而成,分别运用遗传算法(GA)、非线性最小二乘法(NLS)、高斯拟合-遗传算法(GGA)建立瓜子壳热解动力学模型,对瓜子外壳在热解过程中的动力学参数求解。结果表明:GGA算法性能最优,模拟DTG曲线与实验数据偏离度最小,仅为1.12%;与GA相比,其迭代次数少且计算稳定;与NLS相比,其计算快、对初始值要求不高。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    pH值对苦荞渣厌氧发酵性能的影响
    曾静, 杨红, 刘士清, 尹芳, 张无敌
    2021 (5):  35-41.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2021.05.006
    摘要 ( 17 )   HTML ( 0 )   PDF(517KB) ( 14 )  

    以苦荞渣为原料,设置不同总固体(TS)质量分数的发酵液进行厌氧发酵,探究TS质量分数对发酵产气量及发酵液酸化的影响。并通过对发酵液添加缓冲溶液探究整个厌氧发酵过程中挥发性脂肪酸的变化情况。结果表明:当TS质量分数为4%时,产气情况良好;当TS质量分数超过4%时,系统就会发生酸化,酸化的原因是由于过量的丁酸积累所导致。通过使用缓冲溶液(30% NaOH溶液)调节pH值进行联合产氢产甲烷联合发酵,可促进丁酸向乙酸的转化,有效解决酸积累问题并提高能源转化效率。相同TS质量分数下,产氢产甲烷联合组(4#和5#)的能源转化效率分别是未处理组(2#和3#)的10.8倍和12.8倍。酸化后使用缓冲溶液调节pH值不仅可以快速恢复产气,恢复产气率也相比其他恢复方式的产气率更高,TS产气率达到1 267 mL/g。使用Modified Gompertz方程进行拟合发现,相关系数(R)均在0.99以上,拟合结果较好。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    油茶叶多糖的闪式提取工艺优化及其抗氧化活性
    叶润, 蔡静, 李尽哲, 孙伟, 申家朋
    2021 (5):  42-46.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2021.05.007
    摘要 ( 15 )   HTML ( 0 )   PDF(1713KB) ( 14 )  

    在单因素试验基础上用响应面法对油茶叶多糖的闪式提取工艺进行优化,并对较优条件下提取的多糖的抗氧化活性进行测试。研究结果表明:油茶叶多糖闪式提取的较佳工艺条件为料液比1:30(g:mL),提取温度81℃,提取时间75 s,此条件下,油茶叶多糖得率为8.43%。油茶叶多糖对DPPH·、·ABTS+、OH·都有很强的清除能力,其半数抑制浓度(IC50)值分别为1.706、0.826和4.811 g/L,表现出很好的抗氧化活性。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    微藻生物柴油的制备及其性能指标评价分析
    阳国军, 曾建立
    2021 (5):  47-52.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2021.05.008
    摘要 ( 15 )   HTML ( 0 )   PDF(1022KB) ( 12 )  

    以微藻毛油为原料,采用近临界醇解(SRCA)工艺制备微藻生物柴油,并分析了微藻生物柴油的各项指标。分析结果表明:微藻生物柴油的密度、运动黏度、闪点、含硫量、硫酸盐灰分、含水量、机械杂质、铜片腐蚀、十六烷值、酸值、游离甘油和总甘油等12项指标符合GB/T 20828-2007对调和用生物柴油BD100的要求;10%蒸余物残炭(4.03%)、氧化安定性(0.85 h,110℃)以及90%回收温度等3项指标与国标要求存在一定的差距;冷滤点(34℃)指标也不满足实际使用要求。通过结晶过滤或馏分切割可以降低产品的冷滤点;通过馏分切割可以获得90%回收温度达标的生物柴油组分(180℃以下馏分);通过添加2 000 μg/g抗氧剂,可以使氧化安定性提高到9.50 h,从而达到国标要求。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    综述评论
    衣康酸光固化树脂的研究进展
    边均娜, 陈健, 吴国民, 孔振武
    2021 (5):  53-59.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2021.05.009
    摘要 ( 26 )   HTML ( 2 )   PDF(677KB) ( 18 )  

    被誉为"绿色技术"的光固化技术,不仅节能环保而且经济高效,已在众多领域得以应用。利用天然可再生资源制备光固化树脂对光固化技术的可持续发展具有重要意义。衣康酸作为一种来源广泛的天然可再生资源,其分子结构中同时含有不饱和双键和两个羧基,可替代丙烯酸、己二酸等石化资源合成各种光固化不饱和树脂,所得树脂综合性能优良。本文综述了衣康酸制备光固化树脂的研究进展,主要包括环氧衣康酸树脂、衣康酸聚酯、衣康酸聚酯丙烯酸酯、衣康酸聚氨酯丙烯酸酯等。由衣康酸合成的光固化树脂在涂料、生物医药和3D打印材料等领域具有重要的应用价值,为生物质资源的高值化利用提供了新途径。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    微生物转化粗甘油制备高附加值产品的研究进展
    姜莉莉, 朱宝伟, 李昌丽, 杨薇, 刘凤翊
    2021 (5):  60-66.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2021.05.010
    摘要 ( 16 )   HTML ( 2 )   PDF(574KB) ( 21 )  

    随着生物柴油产业的发展,其主要副产物粗甘油的产量也逐年增加。大量粗甘油的产生不仅给环境造成了污染,也使精制甘油的市场价格大幅度下降。甘油是一种稳定的多功能化合物,可用作精细化工合成的基本原料。利用微生物转化甘油生产各种生物基化学品,因其具有绿色环保、可持续发展等特点,越来越受到人们的重视。本文简单介绍了甘油经微生物发酵的有氧代谢途径和厌氧代谢途径,重点分析了微生物发酵技术在粗甘油转化为1,3-丙二醇、生物乙醇、乳酸、1,3-二羟基丙酮的应用,旨在为平台化合物的工业化生产提供参考。

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标