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2020年, 第54卷, 第3期 刊出日期:2020-05-30 上一期   
研究报告
预处理稻壳及其与杨树锯末掺混燃烧特性和燃烧动力学分析
王华山,房瑀人,张天航,刘华,王春生
2020 (3):  1-8.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2020.03.001
摘要 ( 37 )   HTML ( 3 )   PDF(595KB) ( 126 )  

采用热重技术对稻壳(DK)和杨树锯末(JM)燃烧进行分析,考察了不同预处理方式对稻壳燃烧特性的影响,并研究了不同升温速率及稻壳和杨树锯末掺混质量比对掺混燃烧特性及燃烧动力学的影响。结果表明:水洗及酸洗可使稻壳燃烧TG-DTG热重曲线向高温区移动,最大失重速率及对应失重温度升高。水洗使稻壳综合燃烧特性指数提高2.5×10-7~5.9×10-7%/(min2·℃3),而酸洗使稻壳综合燃烧特性指数下降11×10-7~11.9×10-7%/(min2·℃3)。不同预处理后稻壳在挥发分析出燃烧阶段的活化能高于未处理稻壳,酸洗后稻壳焦炭燃烧阶段活化能降低16.94 kJ/mol,而水洗使稻壳焦炭燃烧阶段活化能升高。提高稻壳添加比例,混合燃料着火温度和燃尽温度降低。随着升温速率的提高,混合样品综合燃烧特性指数和残余率升高。70%稻壳和30%杨树锯末混合燃料在升温速率40℃/min下燃烧产生协同效应。

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蒲草叶基活性炭的制备及性能研究
李瑶,于淼,吕冬,王立娟
2020 (3):  9-17.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2020.03.002
摘要 ( 24 )   HTML ( 0 )   PDF(3728KB) ( 39 )  

以蒲草叶(CL)为原料、CO2为活化剂,采用两步法制备蒲草叶基活性炭(CL-AC)。利用SEM和BET对CL-AC的结构和形貌进行表征。结果表明CL-AC具有发达的孔隙结构。活化温度800℃、活化时间20 min条件下制得的活性炭样品(CL-AC3)的比表面积最高,达到570.03 m2/g。5 000次循环后,CL-AC3的电容保持率为90.56%。当电流密度为0.5 A/g时,比电容达到111 F/g。采用单因素试验对CL-AC3吸附亚甲基蓝的条件进行优化,结果表明,较优吸附条件为吸附剂投加量12.5 mg、溶液初始质量浓度50 mg/L、温度303.15 K、吸附时间300 min,该条件下吸附量达到199.22 mg/g。亚甲基蓝在CAC上的吸附过程遵循准二级动力学模型和Langmuir等温线,吸附过程是自发吸热。

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赤泥对玉米秸秆催化热解生物油的影响规律研究
王一青,王丽红,张安东,汤文谈,李志合,蔡红珍
2020 (3):  18-24.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2020.03.003
摘要 ( 24 )   HTML ( 0 )   PDF(733KB) ( 25 )  

将经过不同温度煅烧的赤泥与玉米秸秆按照一定质量比混合,在500℃下进行催化热解实验,研究赤泥对玉米秸秆生物油组成的影响规律。经TG-DTG和XRD分析发现:600℃煅烧后赤泥(RM600)中含水矿物失水,1 000℃煅烧后赤泥(RM1000)中碳酸盐类化合物分解完全,并且发生了烧结反应。对生物油进行GC/MS分析发现:经过干燥的赤泥(RM)和600℃煅烧的赤泥对羧酸酮基化反应具有明显促进作用,酸类的量降低,酮类的量相应增加,同时对呋喃类的生成也有促进作用。其中,干燥赤泥降酸作用更明显,玉米秸秆与赤泥质量比1:5时,生物油中酸类的量由未添加赤泥时的23.85%降至0.90%。此外,2种赤泥对糖类和醛类都有抑制作用,而1 000℃煅烧的赤泥发生烧结反应,催化作用大幅降低,对生物油组分影响较小。

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油茶壳微孔活性炭的制备及表征
费海燕,田亚萍,李晗,范方宇,王昌命,郑志锋
2020 (3):  25-30.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2020.03.004
摘要 ( 23 )   HTML ( 1 )   PDF(2633KB) ( 28 )  

以油茶壳为原料,经炭化、KOH活化,制备微孔活性炭。考查了活化温度、活化时间和碱炭比对微孔活性炭碘吸附值和产率的影响,并采用正交试验优化了制备条件。研究结果表明:活化温度800℃、活化时间180 min、碱炭质量比3.5:1时,活性炭的碘吸附值达3 221 mg/g,产率51.2%。采用比表面积孔隙分析仪测定了氮气吸附/脱附等温线,计算得BET比表面积为1 755.72 m2/g,平均孔径为2.15 nm,总孔容为0.328 cm3/g,微孔孔容占总孔容的55.8%;SEM分析可见活性炭表面具有大量孔隙结构;FT-IR分析表明活化促进了—CH3、—OH热解,活性炭中仍保存含氧官能团。

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ω-氯甲基莰烯的高效快速合成及抑菌活性
霍尚朝,黄道战,蓝虹云,林志楠,陆于州
2020 (3):  31-36.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2020.03.005
摘要 ( 16 )   HTML ( 0 )   PDF(526KB) ( 24 )  

ω-乙酰氧甲基莰烯、乙酰氯、无水乙醇为原料,通过卤代反应,合成ω-氯甲基莰烯,通过FT-IR、1H NMR、13C NMR和LC-HRMS等对产物进行了结构表征。研究结果表明:反应时间、反应物料比对卤代反应有较大的影响,在温度为30℃、nω-乙酰氧甲基莰烯):n(乙酰氯):n(无水乙醇)为1:2:2的条件下反应5 min,ω-乙酰氧甲基莰烯的转化率和ω-氯甲基莰烯产率分别高达97.5%和95.2%。微量肉汤二倍稀释法抑菌活性实验结果表明:ω-氯甲基莰烯能抑制细菌和真菌的生长,对4种细菌(大肠杆菌、肺炎克雷伯菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌)的最低抑菌质量浓度(MIC)分别为125、62.5、15.63、250 mg/L,对3种真菌(白色念珠菌、热带念珠菌、黑曲霉)的MIC均为31.25 mg/L,抑菌活性明显高于莰烯、ω-乙酰氧甲基莰烯和ω-羟甲基莰烯,对白色念珠菌的抑菌活性与阳性对照品酮康唑相当。

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木屑生物炭的制备及其对Pb2+的吸附特性研究
常帅帅,张学杨,王洪波,李梅,谭珍珍
2020 (3):  37-44.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2020.03.006
摘要 ( 18 )   HTML ( 0 )   PDF(2524KB) ( 128 )  

以松木(SM)和楠木(NM)木屑为原料,分别在300、450、600℃下制备了6种木屑生物炭,通过扫描电镜、孔径与比表面积分析仪、傅里叶红外光谱仪和热重分析仪对生物炭的理化性质进行了表征,并探讨了金属离子(Na+、K+、Ca2+)和pH值对生物炭吸附Pb2+的影响,同时研究了其吸附动力学。研究结果表明:在相同制备条件下,随着热解温度升高,生物炭的比表面积和孔容积增大,其最可几孔径呈下降趋势,楠木生物炭的比表面积(23.2~311.4 m2/g)均大于松木生物炭(17.6~210.6 m2/g);FT-IR分析表明,热解温度的升高使生物炭芳香化程度增强,有助于生物炭与Pb2+形成稳定的结构。楠木生物炭对Pb2+吸附量(46.92~77.12 mg/g)高于松木生物炭(34.90~62.79 mg/g);溶液中的Na+和K+不利于生物炭对Pb2+的吸附,Ca2+有利于Pb2+的去除。生物炭对Pb2+的吸附均符合准二级动力学方程,颗粒内扩散模型分析表明吸附受多种因素共同影响。

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1-脱氧野尻霉素控释微丸的制备工艺优化及其药动学研究
孙照英,赵华南,刘志明
2020 (3):  45-53.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2020.03.007
摘要 ( 12 )   HTML ( 0 )   PDF(1950KB) ( 17 )  

1-脱氧野尻霉素控释微丸采用挤出滚圆和流化床方法进行制备。首先使用羟丙基甲基纤维素和微晶纤维素等辅料制备分散体、丸芯,再使用羟丙基甲基纳米纤维素邻苯二甲酸酯作为主要包衣材料进行包衣,并装入胶囊。采用SEM观察微丸的微观形态,以及测定其产率、脆碎度、密度、水分含量和粒径分布等物理性质,研究结果显示微丸性质符合中国药典标准规定。在体外释药试验中,溶出介质和放置方式对药物释放无显著影响,释放过程符合Baker-Lonsdale模型。对比研究1-脱氧野尻霉素原料药、分散体微丸和控释微丸在比格犬体内的控释特性,结果表明:与1-脱氧野尻霉素原料药相比,分散体微丸和控释微丸分别使1-脱氧野尻霉素的生物利用度提高了183.37%和243.87%。此外,1-脱氧野尻霉素控释微丸的体内-体外研究的相关性分析可知体外溶出和体内吸收之间呈现良好的线性关系。

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综述评论
糖苷类化合物非水相生物催化结构修饰的研究进展
杨荣玲,吴婷婷,赵祥杰,聂泽坤,王朝宇
2020 (3):  54-60.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2020.03.008
摘要 ( 21 )   HTML ( 1 )   PDF(533KB) ( 31 )  

介绍了非水相生物催化的现状,包括常用催化剂种类如游离酶、固定化酶和全细胞催化剂,常见的非水相催化介质如有机溶剂体系、无溶剂体系、离子液体体系以及超临界流体介质体系,阐述了糖苷类化合物的去糖基化修饰、糖基化修饰、酰化修饰以及甲基化修饰等方法,并叙述了结构修饰对化合物性质的影响,如提高化合物的溶解度、增强化合物的稳定性以及提升化合物的生物活性等,简单介绍了目前糖苷类结构修饰化合物的相关应用。

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木质素基表面活性剂研究现状
王瑞珍,宋留名,刘朋,王奎,徐俊明
2020 (3):  61-68.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2020.03.009
摘要 ( 26 )   HTML ( 3 )   PDF(572KB) ( 30 )  

木质素作为一种天然高分子化合物,其来源丰富,可以用来代替石油资源制备表面活性剂,缓解当前石油资源枯竭的问题。常见的木质素基表面活性剂有阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、两性离子表面活性剂以及非离子表面活性剂。木质素基表面活性剂在工业领域具有广泛的应用范围,可以作为染料分散剂、混凝土减水剂、沥青乳化剂以及原油采集过程中的驱油剂等。木质素基表面活性剂的开发利用为生物质产品的高值化利用开辟了一条新的路径。

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