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2014年, 第48卷, 第3期　刊出日期：2014-05-30 上一期    下一期

研究报告

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活性木炭材料及生物耦合炭对植物生长的影响 余仲东, 任争争, 彭少兵, 张帅 2014 (3):  1-5.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2014.03.001 摘要 ( 881 )   PDF(1186KB) ( 841 )   选用活性石炭、椰壳活性炭和杉木活性炭3种活性木炭与杨凌地区3种不同利用型土壤（农耕土、雪松林下土和桃园土）组合测定生菜种苗萌发情况。然后用筛选出的杉木活性炭与内生细菌Bacillus sp.进行耦合，并测定该耦合炭的制备条件及对小麦生长的影响。结果表明：3种类型的土壤对生菜胚根均有一定的化感抑制作用，活性木炭及活性木炭-土壤交互作用对生菜生长影响差异显著，以杉木活性炭对农耕土和老桃园土改良效果显著，胚轴/胚根净炭作用率分别为178.8%/90.9%、 178.9%/106.1%，酸性的活性石炭对雪松林下土生菜胚轴的生长有轻微抑制作用，净炭作用率为-120.7%。在此基础上，筛选出优良杉木活性木炭，并与内生细菌Bacillus sp.在40 ℃下热耦合30 min，再在27 ℃恒温培养1 d，获得优良的生物耦合炭。该生物耦合炭有较强的土壤持水能力，对小麦在质量分数为1%的高盐浓度下生长有显著促进作用。1250 g农耕土，加入3 g耦合炭处理组10 d高度生长促进率最大（37.3%，α=0.05）；加入6 g耦合炭处理组20 d生物量促进率最大（18.8%，α=0.05），6 g处理组对小麦生长促进效果最好。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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炭化条件对小麦秸秆炭棒燃烧性能的影响 陈超, 蒋剑春, 孙康, 张燕萍, 贾羽洁 2014 (3):  6-10.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2014.03.002 摘要 ( 759 )   PDF(1324KB) ( 895 )   针对小麦秸秆成型燃料中挥发分含量较高导致燃烧过程中产烟量较大、热值不高的缺点，将秸秆成型燃料进一步炭化制得秸秆炭棒以改善成型燃料的燃烧性能。考察了炭化条件，包括炭化温度、升温速率和炭化时间对所制得的炭棒燃烧性能的影响。实验结果表明制得的炭棒较成型燃料的热值得到了明显的提高，以5 ℃/min的速率升温至300 ℃并保持1 h条件下制得的炭棒热值可以由炭化之前的14.48 MJ/kg升高至19.08 MJ/kg。该炭棒的密度由1.31 g/cm3降至0.99 g/cm3，炭棒中固定碳质量分数达到32.60%，较成型燃料显著升高；此外挥发分由约60%降至约40%，产烟时间和产烟量显著降低，得率为52.5%，可更好地满足工业及生活的使用需求。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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温度和催化剂对木屑炭二氧化碳气化的影响 王燕杰, 应浩, 余维金, 孙康 2014 (3):  11-18.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2014.03.003 摘要 ( 775 )   PDF(2988KB) ( 937 )   通过热重分析仪和管式反应炉研究了温度和催化剂对木屑炭二氧化碳气化的影响。结果表明，提高反应温度有利于加快气化反应速率，增加CO产率及产气热值，同时有助于降低CO2及固体剩余物的含量，温度从850 ℃升至 1000 ℃，燃气中CO含量从28.86%增加到54.45%，热值从4.50 MJ/m3增加到7.95 MJ/m3，而CO2含量从64.34%减少到36.54%；2 g木屑炭气化后，固体产物从1.32 g减少到0.79 g。研究发现，催化剂CaCO3 和K2CO3对木屑炭二氧化碳气化有促进作用，其作用效果与升温相同，K2CO3对气化反应的促进作用明显强于CaCO3。利用混合反应模型对添加催化剂前后的木屑炭二氧化碳气化动力学进行了研究，发现该模型适用于木屑炭二氧化碳气化反应，而且催化剂的添加有利于降低反应活化能和指前因子，木屑炭、添加CaCO3的木屑炭和添加K2CO3的木屑炭的活化能分别是94.509、81.740和50.271 kJ/mol；指前因子分别是1208.428、428.825和19.965 min-1。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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松木屑加压CaO催化热解动力学研究 余维金, 应浩, 江俊飞, 王燕杰 2014 (3):  19-24.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2014.03.004 摘要 ( 786 )   PDF(2513KB) ( 955 )   研究了不同压力、升温速率以及添加CaO催化剂对松木屑热解过程的影响并进行了动力学分析。研究结果表明：1）增加系统的反应压力会降低热解过程的最终失重率，最终的剩余物质增加，并且提高反应压力，不利于挥发分析出。但是通过动力学分析发现，一定范围内增加压力能够降低热解过程中的活化能，从而有利于热解反应的发生，但是压力超过0.7 MPa以后，活化能开始增加。2）增加升温速率，挥发分释放的越强烈，有利于热解反应的进行，但挥发分大量析出的温度范围并没有很明显的浮动。通过动力学分析发现，随着升温速率增加，反应的活化能出现减少趋势，这说明随着升温速率增加，松木屑热解反应更加激烈。3）在松木屑热解反应中添加CaO对反应过程有较大的影响。随着CaO催化剂添加量增加，松木屑最终失重率逐渐减少，从72.81 %减少到59.61 %，降幅达到18.13 %。DTG曲线显示失重峰增加到4个，另外两个为Ca（OH）2和CaCO3分解所引起的失重峰。随着CaO添加量的增加，第1个失重峰的峰值和第2个失重峰的峰值逐渐减小，最大峰值对应的温度点变化不明显；第3、第4个失重峰的峰值逐渐增加，最大峰值对应的温度出现明显增加趋势。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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几种干果核壳活性炭的表征与性能比较 李勇, 张宏, 李庆, 刘娴 2014 (3):  25-29.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2014.03.005 摘要 ( 1005 )   PDF(3829KB) ( 872 )   以南疆地区盛产的巴旦杏核壳、核桃壳和白杏核壳为原料，采用微波辐照磷酸法分别制备了巴旦杏核壳活性炭（BAC）、核桃壳活性炭（HAC）和白杏核壳活性炭（XAC），干果核壳基质活性炭的制备工艺：10 g干果核壳以固液比1：3（g：mL）浸渍40%磷酸24 h，微波功率640 W，活化时间16 min。采用物理吸附仪、扫描电镜（SEM）、傅里叶红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）等表征方法比较研究了不同种类干果核壳活性炭性能差异。结果表明：巴旦杏核壳、核桃壳和白杏核壳活性炭的热分解过程、残留基团基本一致，活性炭晶型均以非晶态为主。3类干果核壳活性炭表面分布着大量孔洞，且孔洞主要为0.4~1.2 nm的微孔和3~6 nm的中孔。其中，白杏核壳活性炭的性能最优，BET比表面积达981.5 m2/g，总孔容达0.570 cm3/g，亚甲基蓝吸附值达269.6 mg/g，碘吸附值达1 162.8 mg/g。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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生物质基碳量子点的制备及其光谱性质研究 张正伟, 彭可睿, 陈建秋, 严拯宇 2014 (3):  30-35.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2014.03.006 摘要 ( 1206 )   PDF(34222KB) ( 672 )   以木屑为前驱物制备的活性炭为碳源，采用化学氧化法，用聚乙二醇2000进行表面钝化，制备出了水溶性的生物质基碳量子点。优化了CQDs的合成方法：0.3 g生物质基活性炭， 40 mL HAc-80 mL 30% H2O2 混合氧化剂，反应温度为100 ℃，反应时间为12 h。采用微波和超声结合法进行钝化，修复了CQDs的表面缺陷，荧光强度和量子产率均得到了提高。采用透射电子显微镜、紫外-可见吸收光谱仪、荧光分光光度计和傅里叶红外分光光度计进行表征，所合成的碳量子点发光性能优异、粒径小、分散性好，且无团聚现象。进一步考察了光照、温度和体系pH值对碳量子点性能的影响，结果表明，光稳定性好，抗光漂白性优异，荧光强度具有pH值依赖性，且易于表面功能化。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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水溶液法合成2,3,4-三羟基苯甲酸的响应面优化 姜萍, 胡海渴, 杜青林 2014 (3):  36-39.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2014.03.007 摘要 ( 798 )   PDF(918KB) ( 945 )   以焦性没食子酸为原料与碳酸氢钠反应合成2，3，4-三羟基苯甲酸。在单因素试验的基础上，利用Design-Expert软件响应面优化，并建立反应产品得率的二次多项回归模型，得出2，3，4-三羟基苯甲酸的最佳合成条件。为了实验操作简便，取焦性没食子酸与碳酸氢钠的质量之比1：3，反应温度为90 ℃，反应时间为4.5 h，在此条件下2，3，4-三羟基苯甲酸的得率为37.57%。产品经过显微熔点测定、 FT-IR分析和1H HMR分析，证实为目标产物。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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不同地区竹叶中多糖的提取测定 喻谨, 岳永德, 汤锋, 姚曦, 王坤 2014 (3):  40-43.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2014.03.008 摘要 ( 770 )   PDF(903KB) ( 972 )   采用苯酚-硫酸法测定了10种竹叶多糖的含量，分析比较了不同竹种竹叶多糖含量的差异；利用离子色谱仪测定了竹叶多糖的组成。结果表明：10种竹叶含多糖0.18%~0.93%，最高为福建青秆竹，最低是长宁佛肚竹；同一地区不同竹种的竹叶多糖含量存在极显著差异。竹叶多糖由5种单糖组成，分别是阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、木糖和甘露糖，其中阿拉伯糖占18.32%~36.63%，半乳糖占19.16%~38.19%，葡萄糖占16.90%~54.45%，木糖占5.88%~16.32%，甘露糖占1.53%~10.89%。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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肉桂油提取条件的探索研究 黎贵卿, 陆顺忠, 江燕, 李桂珍 2014 (3):  44-47.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2014.03.009 摘要 ( 887 )   PDF(844KB) ( 924 )   对水蒸气蒸溜提取肉桂油的条件进行了探索，并对工业生产线得到的水蒸气蒸馏肉桂油馏出液进行复蒸。结果表明： 1 600 kg肉桂枝叶，以12 kg/min蒸汽量的水蒸气、蒸馏2.0 h为最佳，所用时间较短，复馏处理量较小，肉桂油提取得率为1.18%。3个批次的复蒸得到的肉桂油均占总得率的60%以上，表明肉桂油芳香水中肉桂油含量相当可观，而且肉桂醛含量高，可高达89.2%。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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马占相思栲胶浓胶波美度与浓度换算关系及浸提、磺化工艺研究 黄仁整, 邹猛, 梁发星 2014 (3):  48-52.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2014.03.010 摘要 ( 1017 )   PDF(1050KB) ( 849 )   研究了马占相思栲胶主要生产工序的工艺参数。结果得出：马占相思栲胶浓胶在20 ℃时的波美度（y，°Bé）与浓度（x，kg/L）的关系式为： y=1.2+40x。不同温度（T，℃）下，实测波美度（y’）换算为20 ℃时的波美度（y，°Bé）与温度的关系式为： y=y’+（T-20）/15；浸提工艺：马占相思树皮400 g，吸水率210%，头步加水1 200 mL，以后每步加水800 mL，浸提首罐温度100 ℃，尾罐温度128 ℃，浸提时间12 h，添加焦亚硫酸钠量助浸为气干原料质量的1.8%，栲胶得率为 81.9%，单宁得率为90.6%。磺化工艺：在 85 ℃下，添加焦亚硫酸钠（Na2S2O5）量为栲胶绝干质量的6%，反应时间为 2 h，磺化后得栲胶产品的单宁含量为67.8%，不溶物为3.2%，pH值为4.5，总色度为9.6。其他工艺同杨梅栲胶生产工艺。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

综述评论

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纤维素快速热解生成左旋葡聚糖的机理研究进展 张阳, 胡斌, 陆强, 董长青, 杨勇平 2014 (3):  53-59.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2014.03.011 摘要 ( 1255 )   PDF(1818KB) ( 1035 )   左旋葡聚糖（LG）是纤维素中温快速热解最重要的产物，其生成机理获得了广泛的关注。本文首先总结了国内外不同学者提出的LG生成机理，将其按照反应类型分为4类，即糖苷键均裂反应、糖苷键异裂反应、生成葡萄糖中间体反应以及协同反应，并指出了实验研究在确定反应机理方面的不足。随后总结了近年来一些学者采用密度泛函理论对LG生成机理的研究，具体比较了研究内容和结果，指出了现有研究的不足。最后提出了今后的研究方向以确定LG的生成途径。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标