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1. 芒草酸/碱预处理副产物的生成及对乙醇发酵的影响
佀胜利, 李鸣, 贾军, 李庆, 郝勃, 王艳婷, 彭良才, 涂媛苑
生物质化学工程    2016, 50 (3): 41-45.   DOI: 10.3969/j.issn.1673-5854.2016.03.007
摘要3894)      PDF(pc) (907KB)(1173)    收藏
研究了不同浓度酸/碱预处理下芒草预处理上清液中副产物的生成和预处理上清液发酵产乙醇的规律,并对预处理副产物与乙醇发酵的关系进行了相关性分析。结果表明:酸/碱预处理上清液中预处理副产物浓度差异较为明显,酸处理产生的糠醛、5-羟甲基糠醛浓度明显高于碱处理,而碱处理上清液中丁香酸、香草醛、对香豆酸、阿魏酸浓度明显大于酸处理;预处理上清液补糖发酵中,1%H 2SO 4预处理上清液糖醇转化效率高于10 g/L NaOH预处理,半纤维素含量高和木质素含量低的材料具有较高的糖醇转化效率;糖醇转化效率与相应预处理上清液中副产物浓度相关性分析显示,糖醇转化效率与5-羟甲基糠醛呈极显著正相关,相关系数达0.795,与香草醛和丁香酸分别表现为极显著和显著负相关,相关系数分别为-0.811和-0.671。
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2. 纳米纤维素的疏水改性及应用研究进展
孙琳,刘华玉,刘坤,张筱仪,解洪祥,张蕊,李海明,司传领
生物质化学工程    2020, 54 (4): 57-66.   DOI: 10.3969/j.issn.1673-5854.2020.04.009
摘要2757)   HTML1120252727)    PDF(pc) (944KB)(1702)    收藏

纳米纤维素作为一种性能优越的可再生纳米材料,应用前景极为广阔。然而,由于纳米纤维素结构上富含羟基,使其具有极强的亲水性,严重影响了纳米纤维素的疏水性能,并且在一定程度上限制了其在复合材料领域的应用。综述了纳米纤维素疏水改性的研究进展,从物理吸附、表面化学修饰(甲硅烷化、烷酰化、酯化等)、聚合物接枝共聚3个方面简述了目前应用较为广泛的疏水化改性方法,并对疏水纳米纤维素在包装材料、造纸、水净化等方面的应用现状进行了总结。最后对疏水改性纳米纤维素的未来发展进行了展望,旨在为疏水纳米纤维素的研究和应用提供参考。

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3. 微生物降解木质素的研究进展
杨静, 蒋剑春, 张宁, 徐浩, 解静聪, 赵剑
生物质化学工程    2021, 55 (3): 62-70.   DOI: 10.3969/j.issn.1673-5854.2021.03.010
摘要2145)   HTML1493387087)    PDF(pc) (694KB)(1837)    收藏

木质纤维是地球上最丰富的可再生生物质资源,其三大成分之一的纤维素是生产生物基材料、生物燃料及生物基化学品的重要原料,但是木质素复杂的化学结构阻碍了木质纤维的应用。常规木质素的物理、化学及物理-化学等降解方法常需要高温、高压条件,并且易产生抑制物、造成高能耗和环境污染等问题。微生物介导的生物催化过程通常在温和条件下进行,可以降低能源投入,为木质素的利用提供了更具体、更有效的选择。传统生物降解以白腐菌等真菌为代表,存在预处理周期长、对环境适应性差等问题,而细菌繁殖迅速、环境适应能力强、易于基因操作,成为未来木质素降解菌株的潜在候选者。本文在介绍木质素化学结构的基础上,综述了近年来微生物降解木质素的研究进展,着重分析了降解木质素的微生物(真菌和细菌)、木质素降解酶(过氧化物酶和漆酶)和降解机制,以及微生物降解木质素在脂类、生物塑料、香兰素、废水处理中的应用,并对微生物降解木质素的未来发展进行了展望。

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4. 橙皮苷的提取及其稳定性分析
文赤夫;李国章;董爱文;刘干
生物质化学工程    2006, 40 (3): 37-40.  
摘要1957)      PDF(pc) (988KB)(1561)    收藏
为充分开发丰富的柑桔果皮资源,增加其经济附加值,采用碱溶酸析法提取椪柑果皮中橙皮苷,经D-101大孔树脂纯化,再运用紫外-可见光谱扫描法分析了温度、时间、氧气、光照、pH值、金属离子等对橙皮苷的稳定性影响。结果表明:该方法提取、纯化的橙皮苷,经HPLC法检测,纯度达到96.7%,得率1.92%。提纯的橙皮苷水溶液在75℃以下加热30 min之内,以及无氧、无光、酸性及中性条件下可保持其性能稳定;Fe 3+、Cu 2+对橙皮苷氧化起诱导加速作用,且在充分的氧气和光照下,特别是强光下,会引起其结构变化。
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5. 热解温度对纤维素和木质素成炭结构的影响
吴迪超, 陈超, 侯兴隆, 孙康
生物质化学工程    2021, 55 (3): 1-9.   DOI: 10.3969/j.issn.1673-5854.2021.03.001
摘要1842)   HTML1194602614)    PDF(pc) (13930KB)(1362)    收藏

从纤维素、木质素和半纤维素热解转化特征及分子重构建行为着手,利用TG、TEM、Raman、XRD、FT-IR等分析手段探究这3种物质的热解炭化机理。实验结果表明:半纤维素在炭化过程中几乎完全分解;链状结构的纤维素热分解脱除氢氧后,形成的碳自由基发生芳构化重排,大部分构成生物质热解炭中的结晶区;木质素分子结构复杂,呈交联态,在热解过程中同时发生软化熔融,大部分构成了生物质热解炭中的无定形区。在炭化过程中,纤维素在200 ℃之前主要发生脱水反应,200~400 ℃是热解的主要阶段;木质素在研究温度范围(200~500 ℃)内结构相对稳定,在软化熔融的同时仅发生部分结构转变。

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6. 苯甲醛的提纯方法研究
肖健;谢水龙;刘先章;
生物质化学工程    2009, 43 (1): 25-27.  
摘要1756)      PDF(pc) (981KB)(1394)    收藏
以肉桂油为原料,经水解反应可以制备天然苯甲醛,但制备的天然苯甲醛中存在少量杂质无法用精馏方法除去,本研究利用亚硫酸氢钠与苯甲醛加成反应来进行提纯,还研究了酸化或碱化、反应温度和加水量等不同操作条件对此反应的影响。结果表明,用酸化、碱化对加成物进行水解,除去杂质,产品纯度能达到99.0%以上,且酸法提纯略优于碱法。
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7. 微胶囊的制备方法研究进展
韩路路;毕良武;赵振东;李大伟
生物质化学工程    2011, 45 (3): 41-46.  
摘要1717)      PDF(pc) (837KB)(4896)    收藏
本文介绍了微胶囊的常用天然壁材和微胶囊的制备方法。天然壁材分为碳水化合物、蛋白质和脂类3大类,其中传统天然壁材有海藻酸钠、壳聚糖、明胶等,新型天然壁材包括脂质体、微生物细胞壁(酵母菌细胞壁)、多孔淀粉等。微胶囊的常规制备方法包括:复凝聚法、单凝聚法、界面聚合法、原位聚合法、锐孔-凝固浴法、喷雾干燥法等,微胶囊的新型制备方法有:分子包埋法、微通道乳化法、超临界流体快速膨胀法、酵母微胶囊法、层-层自组装法、模板法等。但是微胶囊技术还存在诸多不成熟之处,有些关键问题还有待解决。
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8. 木质素纳米颗粒的制备及其功能化应用研究进展
刘学,李淑君,刘守新,李坚,陈志俊
生物质化学工程    2020, 54 (5): 53-65.   DOI: 10.3969/j.issn.1673-5854.2020.05.008
摘要1713)   HTML1812251243)    PDF(pc) (10179KB)(1458)    收藏

木质素是一种天然生物质资源,来源广泛,成本低廉。近年来,利用纳米技术将木质素制备成木质素功能化纳米颗粒极大推动了木质素的利用,同时显著解决了传统材料无法解决的突出问题。详细介绍了木质素功能化纳米颗粒的自组装法、机械法、聚合组装法、冻干炭化法等制备方法及其在催化剂、助剂、吸附剂、紫外防护和抗氧化、抗菌、载体材料、聚集诱导发光材料等领域的应用研究,展望了木质素纳米颗粒的应用前景。指出实现木质素纳米颗粒的可控制备、功能化修饰,将有利于推动木质素功能化纳米颗粒在环保、能源、催化和生物医学等领域的进一步应用。

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9. 活性炭对丁酮的吸附动力学研究
黄丽, 杨华, 孙康, 刘石彩
生物质化学工程    2017, 51 (5): 29-35.   DOI: 10.3969/j.issn.1673-5854.2017.05.005
摘要1709)      PDF(pc) (996KB)(944)    收藏
研究了2种活性炭(木质活性炭和煤质活性炭)对丁酮的吸附,重点考察了活性炭的吸附时间、吸附温度和丁酮载气流量对丁酮吸附的影响,并用准一级、准二级、Elovich和Bangham 4种动力学模型对活性炭在不同温度条件下对丁酮的吸附行为进行了动力学拟合,确定其动力学吸附模型。实验表明:不同的活性炭对丁酮的吸附过程不同;活性炭对丁酮的吸附是一个吸附和解吸同时存在的过程,当吸附速率和解吸速率相等时,该过程达到吸附平衡;随着吸附温度的升高,活性炭对丁酮的饱和吸附量逐渐降低,说明活性炭对丁酮的吸附过程为放热反应;丁酮载气流量对活性炭吸附丁酮达到饱和的时间以及吸附速率有影响,对AC-1的最终饱和吸附量影响显著,对AC-2的最终饱和吸附量没有显著影响。这2种活性炭吸附丁酮最适宜的吸附温度均为303 K,最佳的载气流量为400 mL/min。在不同温度下对活性炭吸附丁酮的过程进行动力学分析,发现Bangham方程计算得到的相关系数 R 2大于0.99,因此,活性炭对丁酮的吸附动力学方程符合Bangham动力学方程。
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10. 迷迭香化学成分及药理作用最新研究进展
吴蒙, 徐晓军
生物质化学工程    2016, 50 (3): 51-57.   DOI: 10.3969/j.issn.1673-5854.2016.03.009
摘要1708)      PDF(pc) (1027KB)(3267)    收藏
综述了迷迭香的化学成分和药理作用的最新研究进展(2011~2015年),简述了其性状及加工方法。迷迭香作为使用价值丰富的唇形科植物,主要化学成分有迷迭香精油、鼠尾草酸、鼠尾草酚、迷迭香酸等,药理作用包括抗菌、抗氧化、抗抑郁、代谢调节、抗神经损伤、抗炎、抗肿瘤等。
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11. 焦性没食子酸的制备方法及应用
杜运平;张宗和;
生物质化学工程    2011, 45 (1): 47-52.  
摘要1659)      PDF(pc) (1174KB)(1373)    收藏
介绍了目前焦性没食子酸的主要制备方法,一类是通过林产品化学加工获得,另一类是通过化学方法合成制得,讨论了各种制备方法的工艺过程及优缺点。另外,分别介绍了焦性没食子酸在分析、合成、医药、饲料、农药等方面的应用。
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12. 紫外分光光度法测定鞣花酸含量的研究
陈笳鸿;吴冬梅;汪咏梅;吴在嵩
生物质化学工程    2007, 41 (3): 18-20.  
摘要1563)      PDF(pc) (553KB)(1649)    收藏
研究了用紫外分光光度法测定鞣花酸含量的一种新方法。其技术关键是将鞣花酸试样溶于适量稀碱配制分析试液,从而解决了鞣花酸不溶于水和难溶于多数有机溶剂的难题。确定了鞣花酸的紫外特征吸收峰的测定波长为 357 nm;验证了新方法在测定条件下试液浓度与吸光度之间的线性关系,并测算了测量误差;进行了新方法测定值的稳定性试验。研究结果表明,该方法具有操作较为简便、耗用溶剂少、分析成本较低、测定结果误差小等特点,适用于鞣花酸工业生产质量监控的产品含量分析。
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13. 戊二醛交联碱木质素/聚乙烯醇膜的制备及其光学性能
苏玲;任世学;方桂珍
生物质化学工程    2013, 47 (3): 1-5.  
摘要1519)      PDF(pc) (2060KB)(2210)    收藏
以碱木质素和聚乙烯醇(PVA)为原料,以戊二醛为交联剂利用流延法制备了碱木质素/PVA交联反应膜。通过单因素实验考查了碱木质素加入量、戊二醛加入量对木质素/PVA反应膜光学性能的影响。采用SEM和FT-IR方法分析反应膜的表面形貌和化学结构,紫外可见光谱法分析了交联膜的光学性能。结果表明:当碱木质素和聚乙烯醇质量比为1∶10,戊二醛加入量 1.67 %,薄膜的透光率和吸光度都较好。碱木质素/PVA薄膜结构中有醚键生成,碱木质素和PVA发生了交联反应;碱木质素/PVA反应薄膜表面较光滑;加入碱木质素后,薄膜在紫外光区的吸光度提高了近 90 %,在可见光区的透过率降低了近 40 %,碱木质素对薄膜的吸光度和透过率影响较大;戊二醛的加入量增多可见光区透过率有所增大,但戊二醛对薄膜在紫外区吸光度变化不大,薄膜的紫外线吸收主要是受碱木质素的影响。碱木质素/PVA反应膜可作为良好的紫外吸收材料。
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14. 磷酸法水稻秆活性炭的制备
孙康;蒋剑春;卢辛成;刘雪梅;林冠烽
生物质化学工程    2011, 45 (6): 19-23.  
摘要1487)      PDF(pc) (850KB)(1534)    收藏
以水稻秆为原料,采用磷酸活化法制备活性炭。研究了浸渍比、活化温度对活性炭样品吸附性能的影响,并对其微结构进行N 2吸附等温线、热重-微商热重法(TG-DTG)、扫描电子显微镜(SEM)等表征。结果表明:水稻秆适合作为磷酸法活性炭的原料,吸附性能达到市售脱色活性炭的指标要求。在浸渍比为3∶1、活化温度 450 ℃、活化时间 60 min 的条件下,制得活性炭的亚甲基蓝吸附值 215 mg/g,碘吸附值 855 mg/g,A法焦糖脱色率 110 %,BET比表面积 967.72 m 2/g,总孔容积 1.23 cm 3/g,中孔率 84.6 %,平均孔径 4.6 nm。
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15. 木质素氧化降解制备酚类化合物研究进展
胡立红;周永红;刘瑞杰;张猛
生物质化学工程    2012, 46 (1): 23-33.  
摘要1479)      PDF(pc) (1206KB)(3357)    收藏
木质素作为可再生资源被认为是最具有潜力的苯酚替代物用于制备酚醛树脂,作为制浆造纸工业副产品,木质素来源丰富且低毒,但是木质素具有三维空间网状结构,分子量大,反应活性低。到目前为止,很多方法(如热化学转化、热裂解、液化、超临界水处理、氧化、还原和水解等)用于将大分子木质素降解为小分子物质,得到的小分子物质中含有重要的化工中间体可以用来制备多种产品。本论文综述了木质素氧化降解得到酚类物质的研究现状,并展望了木质素工业化的应用前景。
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16. 生物质炭的制备及其在能源与环境领域中的应用
李保强;刘钧;李瑞阳;李文东;冯玉杰;宫金鑫
生物质化学工程    2012, 46 (1): 34-38.  
摘要1474)      PDF(pc) (907KB)(3624)    收藏
本文综述了热分解法、微波炭化法以及水热炭化法制备生物质炭材料的研究现状及其存在的问题;并概括了生物质炭在碳燃料电池、生物质炭燃料、污水处理和土壤处理等能源与环境领域应用的研究进展,最后展望了生物质炭的发展前景。
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17. 不同秸秆生物炭的孔隙结构及其差异
叶协锋,于晓娜,周涵君,李志鹏,张晓帆
生物质化学工程    2019, 53 (2): 41-46.   DOI: 10.3969/j.issn.1673-5854.2019.02.007
摘要1447)   HTML322505812)    PDF(pc) (947KB)(2263)    收藏

基于低温氮气吸附的研究方法,对水稻秸秆、玉米秸秆、小麦秸秆制备的生物炭进行了孔结构研究,用BET方程、BJH方程和t-plot方法分别计算得到生物炭的比表面积、孔径分布和微孔数据,利用FHH模型计算了孔隙分形维数。研究表明:不同温度不同材料都对生物炭的孔结构有较大影响,随着热解温度的升高水稻秸秆生物炭和小麦秸秆生物炭的BET比表面积和总孔容呈先增加后降低的趋势,而玉米秸秆生物炭的孔隙度随着热解温度升高持续增加;3种秸秆生物炭的孔径分布均以中孔为主,孔隙内部以Ⅱ型孔为主;水稻秸秆、玉米秸秆、小麦秸秆制备的生物炭都具有很好的分形特征,分形维数(D)分别为2.545 4~2.669 3、2.629 7~2.689 5、2.577 3~2.597 2,表明这3种生物炭孔隙结构比较复杂,非均质性强,其中水稻秸秆生物炭和小麦秸秆生物炭均在500 ℃条件下有较高的分形维数,分别是2.669 3和2.597 2,玉米秸秆生物炭则在700 ℃条件下有较高的分形维数,为2.689 5。

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18. 中国油橄榄发展历程与产业展望
王成章;陈强;罗建军;白小勇;王艳;孔令喜
生物质化学工程    2013, 47 (2): 41-46.   DOI: 10.3969/j.issn.1673-5854.2013.02.009
摘要1446)      PDF(pc) (902KB)(1581)    收藏
介绍了我国油橄榄的引种和推广历程,分析了我国油橄榄引种试验、示范推广和产业开发3个阶段,进一步介绍了甘肃陇南油橄榄的发展历程。重点介绍了橄榄油、橄榄果渣和橄榄叶的化学成分及其加工利用现状。在此基础上,结合我国目前油橄榄的现状和需求,提出油橄榄果叶综合利用的发展思路,开发高品质橄榄油、系列化妆品、洗涤用品、油橄榄茶、油橄榄酒、餐用橄榄、橄榄叶抗氧化剂及果渣保水调节剂,全值化利用油橄榄,提高油橄榄利用率,促进我国油橄榄产业的发展。
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19. 碱预处理糠醛渣性质及其纤维素酶解研究
高玉霞;卜令习;邢杨;蒋建新
生物质化学工程    2011, 45 (6): 24-30.  
摘要1415)      PDF(pc) (885KB)(1655)    收藏
以糠醛渣为原料进行碱法预处理,对比了处理前后的样品成分、结晶度、表面特性、红外谱图的变化以及对纤维素酶解的影响。研究结果表明:经NaOH处理样品,木质素脱除量随着温度升高而增加,120 ℃ 处理后的样品木质素脱除了 10.22 %,而碱性过氧化氢处理样品木质素脱除率达到 12.6 %。NaOH预处理后的样品酶解糖化率随处理温度的升高而降低。每克纤维素加入纤维素酶 12 FPU、纤维二糖酶 15 IU,120 ℃ 经NaOH预处理样品,酶解 72 h 后糖化率为38.6%,比原料糠醛渣低21.0个百分点,而经 60 ℃,6 h 碱性过氧化氢处理后的样品,酶解 72 h 糖化率可达到 86.6 %,比原料糠醛渣高27.0个百分点。NaOH预处理后样品红外谱图检测,证明生成了新的醚键。碱法预处理后的样品结晶度要比未处理的样品的稍高,且表面更加光滑。
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20. 木质素模型化合物合成研究的现状与展望
赵新坤, 李赫龙, 佘雕, 孙润仓
生物质化学工程    2018, 52 (1): 41-52.   DOI: 10.3969/j.issn.1673-5854.2018.01.007
摘要1400)      PDF(pc) (637KB)(1131)    收藏
对木质素模型化合物合成研究现状进行了全面的综述。简单介绍了木质素单体合成的3种主要途径:莽草酸途径、苯丙烷类代谢途径及酯还原途径。简述了木质素单体聚合的2种理论,即被学术界广泛接受的随机聚合学说(或自由基组合交联理论)和颇受争议的严格调控聚合学说。阐述了 β-O-4、 α-O-4、5-5'、 β-5'等多种连接键型木质素模型物的二聚体、三聚体及多聚体化学合成方法及机理方面的研究进展,并指出了木质素化学合成过程中的问题及应对措施,明确了木质素模型化合物合成研究的发展方向。
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