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2017年, 第51卷, 第3期　刊出日期：2017-05-30 上一期    下一期

研究报告

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含硫改性壳聚糖气凝胶的合成及对Cu2+吸附的研究 朱雪换, 杨仁党, 刘萧 2017 (3):  1-6.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2017.03.001 摘要 ( 672 )   PDF(1077KB) ( 1038 )   以壳聚糖和二硫代二丙酸二甲酯为原料，通过乙酰化改性，成功制备了壳聚糖衍生物。然后以壳聚糖/壳聚糖衍生物为原料，过硫酸钾为引发剂，N，N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，合成了壳聚糖气凝胶/壳聚糖衍生物气凝胶。通过红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）和热重分析（TG）研究了壳聚糖/壳聚糖衍生物的结构性能；同时采用扫描电镜（SEM）对壳聚糖气凝胶/壳聚糖衍生物气凝胶的形貌进行了表征；并且探究了壳聚糖气凝胶/壳聚糖衍生物气凝胶对Cu2+的静态吸附实验。FT-IR结果表明壳聚糖衍生物被成功地合成；XRD和TG分析表明相较于壳聚糖，壳聚糖衍生物的结晶度和热稳定性均降低；SEM显示衍生物气凝胶的孔的数量增多。吸附实验结果表明壳聚糖衍生物气凝胶的吸附性能有了较大提高；在25℃，吸附剂添加量50.0mg且Cu2+溶液初始质量浓度100mg/L，pH值5时，壳聚糖衍生物气凝胶在60min时达到吸附平衡，最大吸附量为48.26mg/g，比未改性的壳聚糖气凝胶的吸附量提高了63.37%。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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冬瓜基含TiO2炭气凝胶的制备、表征及其光催化性能 魏巍, 曾黔, 陆俊炜, 韩合坤, 朱建军, 谢吉民 2017 (3):  7-13.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2017.03.002 摘要 ( 926 )   PDF(2503KB) ( 884 )   以冬瓜和钛酸四丁酯为原料，采用水热法和冷冻干燥法成功制备出含TiO2炭气凝胶（WTCA），研究了其对罗丹明B废水的光催化降解性能，并考察了水中常见无机盐离子对其光催化效果的影响。利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、拉曼光谱仪（Raman）和荧光光谱仪（FL）等对样品结构和性能进行了表征。XRD、Raman和EDS分析表明复合气凝胶中含有锐钛矿TiO2和碳元素；SEM和TEM分析表明TiO2纳米颗粒均匀地负载在具有多级孔洞结构的炭气凝胶的骨架表面；含TiO2炭气凝胶的光催化活性明显高于纯TiO2，当负载量达30%时，其对罗丹明B的光催化降解效率最高（降解率达96.11%）。此外，无机盐阴离子对复合气凝胶的光催化效果有一定的抑制作用（CO32- > SO42- > Cl- > NO3-），而无机盐阳离子Na+、K+、Ca2+和Mg2+的抑制作用不明显。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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松木屑在氧气-水蒸气-二氧化碳氛围下的气化模拟研究 曹斌奇, 刘运权, 王夺 2017 (3):  14-20.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2017.03.003 摘要 ( 873 )   PDF(525KB) ( 1090 )   以氧气-水蒸气-二氧化碳作为气化介质，松木屑为原料，采用Aspen Plus软件，结合自建模型，对生物质气化进行了模拟研究。首先，利用文献中的数据对模型进行了验证，模拟结果与文献中的数据基本吻合，证明了该模型的正确性。接着，考察了气化温度、氧气用量（cER）、水蒸气与生物质质量比（mS/mB）、二氧化碳与生物质质量比（mCO2/mB）对产气组成、气体热值、气体产率、气化效率和产气氢碳比（nH2/nCO）的影响。结果表明：在850℃、101.325kPa、cER=0.2、mS/mB=1、mCO2/mB=0.6的条件下，气化产物特性为气体热值7.45MJ/m3、气体产率1.78m3/kg、气化效率73.3%、氢碳比1.79。适当提高气化温度有利于气化。cER的增大使气体热值、产率和气化效率均迅速降低；但对产气中氢碳比的影响较小。此外，气化剂中水蒸气的适量增加有利于氢气的产生并能明显提高其体积分数，二氧化碳的适量增加有利于一氧化碳的产生并能在一定程度上提高其体积分数，二者均能有效调节产气的氢碳比。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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橡胶籽油基多元醇的制备与表征 黄元波, 郑志锋, 马焕, 郑云武, 刘灿, 龚慧颖, 杨晓琴 2017 (3):  21-26.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2017.03.004 摘要 ( 991 )   PDF(849KB) ( 962 )   以环氧橡胶籽油（ERSO）为原料，甲醇和异丙醇为开环试剂，氟硼酸为催化剂，制备橡胶籽油基多元醇，以产物羟值为指标对制备工艺进行了优化，并对产物进行了表征。研究结果表明，橡胶籽油基多元醇的最佳制备条件为反应时间30min，反应温度70℃，醇与ERSO的质量比为4：1，氟硼酸用量为ERSO质量的1%，异丙醇与甲醇质量比为1：1。通过验证实验可知，在此条件下制备的橡胶籽油基多元醇酸值为2.68mg/g，羟值为219.32mg/g，平均相对分子质量为870.21，含水量为0.08%，黏度为4791mPa·s。同时，通过FT-IR、1H NMR和13C NMR分析表征了橡胶籽油基多元醇的化学结构，结果表明，ERSO中的环氧基发生了开环反应，生成了多元醇。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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生物基高效脱墨剂的制备及应用研究 张明, 叶建平, 杨仁党 2017 (3):  27-32.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2017.03.005 摘要 ( 744 )   PDF(1276KB) ( 897 )   采用廉价及可再生的脂松香、椰子油酸、棕榈酸为原料，制备生物基脱墨剂，并应用于废纸脱墨。采用FT-IR对原料进行了表征，以正交试验法优化了生物基脱墨剂的制备工艺，探讨了生物基脱墨剂的最佳用量及脱墨性能，并与传统脱墨剂做脱墨性能对比。FT-IR结果表明，生物质原料中既有饱和的脂肪酸也有不饱和的脂肪酸。生物基脱墨剂优化的制备条件为时间30min、温度90℃、m（脂松香）：m（椰子油酸）：m（棕榈酸）为2.5：3.5：4.0、NaOH溶液的质量分数40%。生物基脱墨剂是一种高效脱墨剂，最适加入量为0.20%；在加入量为0.20%，浮选温度为40℃，浮选时纸浆质量分数1.0%，浮选pH值为9，浮选时间为20min时，脱墨后废纸浆白度可达58.67%（ISO），残余油墨值达274.42mm2/m2，油墨去除率达57.81%；实际应用结果表明生物基脱墨剂的脱墨性能优于传统的S型和天小脱墨剂。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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碱木质素填充天然橡胶的特性研究 张翠美, 崔雪静, 孙艳妮, 姜瑞玉, 赵季若, 冯莺 2017 (3):  33-40.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2017.03.006 摘要 ( 828 )   PDF(2218KB) ( 951 )   研究了碱木质素填充天然橡胶的规律，考察了胶料内填料网络结构特点及其对动态力学性能的影响。通过扫描电镜（SEM）、力学性能测试和动态力学性能测试对硫化胶进行观察和分析。结果表明：填充10%~50%碱木质素时，碱木质素在天然橡胶中几乎没有填料-填料相互作用，且橡胶-填料相互作用很弱，碱木质素颗粒之间发生了团聚；碱木质素填充后胶料的力学性能没有大的降低，填充10%碱木质素时，硫化胶的拉伸强度为30MPa，高于未填充碱木质素时的28.7MPa；碱木质素的加入一定程度地促进了橡胶的硫化，交联密度随着碱木质素的加入而增大，当碱木质素用量达到50%时交联密度有所下降，拉伸强度未20.1MPa；胶料的老化性能随碱木质素的加入得到改善；碱木质素的加入对硫化胶的抗湿滑性和滚动阻力没有明显影响。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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热解终温对花生壳炭化产物的影响研究 田宜水, 王茹 2017 (3):  41-47.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2017.03.007 摘要 ( 928 )   PDF(571KB) ( 1027 )   采用自制的生物质固定床热解装置研究了不同热解终温对花生壳炭化产物的影响。结果表明：随着热解终温的增加，生物炭质量和能源产率总体上呈现降低趋势，热解气产率呈现上升趋势（热值显著提高），其中液体质量产率在550℃时达到最大值；热解终温的增加使花生壳生物炭中固定碳、灰分不断提高，C元素不断提高，H元素与O元素含量则不断降低，生物炭的化学和生物稳定性提高；生物炭的热值在500℃时达到最大值，为24.346MJ/kg。生物炭的燃烧过程包括水分蒸发、固定碳及挥发分燃烧和燃尽等3阶段，其燃烧起始时间明显晚于花生壳，不同温度制备的生物炭的综合燃烧特性指数（S）从大到小的顺序依次为：C500 > C350 > C600 > C400 > C450 > C550；热解终温为550℃时，生物炭的比表面积、微孔表面积、总孔容积和微孔容积均最大，分别为50.58m2/g、29.56m2/g、0.01543cm3/g和0.01111cm3/g，与活性炭相比仍有较大差距，需要进一步处理。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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攀西核桃中Pb累积特性分析及食用健康风险评估 杨学兵, 吴斌, 罗雅川, 杨凌, 张思碧, 解锦华, 付卓锐 2017 (3):  48-54.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2017.03.008 摘要 ( 771 )   PDF(522KB) ( 796 )   采用原子吸收光谱法测定攀西地区核桃产地9个试验点的土壤、树皮、叶、青皮、壳和仁中铅（Pb）的含量，分析了攀西地区核桃中Pb的积累特性及食用风险。结果表明：产地土壤中含Pb量显著高于核桃树各组织部位中的含Pb量，且有1个试验点的土壤含Pb量超标；各点核桃叶样品含Pb量均显著高于核桃青皮、壳和仁样品；随着土壤中含Pb量的增加，核桃树皮、叶、青皮、壳和仁无明显富集规律，与核桃其他主要组织部位相比，核桃可食用部分（核桃仁）富集Pb的能力较弱。内梅罗指数评价方法结果显示，核桃仁中Pb的污染指数P'值均<1，表明攀西核桃基地试验点的核桃仁样品均未受Pb污染。参照中国现行标准，结合我国居民树坚果的消费量，将其扩大化至推荐值，计算发现无论是对成人还是儿童，核桃仁中Pb的目标风险系数（THQ）都远低于1.0，说明核桃仁中重金属Pb含量对我国消费者的健康暂时是风险极低的。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

综述评论

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生物油含氧化合物加氢脱氧反应机理研究进展 徐冬梅, 纪道玉, 孟凡禹, 张华倩, 聂小雷, 刘迪 2017 (3):  55-64.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2017.03.009 摘要 ( 1101 )   PDF(827KB) ( 1371 )   分析了不同原料制备的生物油含氧化合物的组成差异，综述了生物油中典型含氧化合物（酚类化合物、呋喃类化合物、醚类化合物、酸类和酯类化合物）的加氢脱氧机理，重点介绍了含氧化合物加氢脱氧动力学数据及反应路径；同时，还对生物油加氢精制过程进行了描述，主要论述了生物油加氢精制过程的机制以及O、S、N等杂原子在不同催化剂下的脱除活性；最后指出生物油加氢精制面临的问题是人们对其反应机理了解不够深入，而模型化合物加氢脱氧无法真实反映生物油的反应过程，今后应重点研究不同类型含氧化合物的相互作用和真实生物油的反应机理。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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催化重整生物质焦油的Ni基催化剂中常见助剂和载体的研究进展 孙冠武, 王燕刚, 薛亚楠, 崔立峰 2017 (3):  65-70.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2017.03.010 摘要 ( 731 )   PDF(465KB) ( 1161 )   Ni基催化剂作为催化重整生物质焦油过程中一种高效的催化剂，仍然存在易烧结、易积炭等问题，使得其活性和稳定性难以得到保证。通过添加合适的助催化剂和使用催化剂载体可有效缓解Ni基催化剂的烧结与积炭问题。介绍了稀土元素Ce、磁性元素Fe和Co、碱土金属Ca和Mg作为助催化剂，以及天然矿物材料白云石和橄榄石、天然加工材料煅烧贝壳和稻壳炭、合成材料β-Al2O3和SBA-15作为载体的Ni基催化剂的研究进展，并展望了今后的研究方向。 参考文献 | 相关文章 | 计量指标