生物质化学工程

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玉米芯木聚糖硫酸酯的合成、表征及其抗凝血活性

樊洪玉,卫民,赵剑,蒋剑春

2019 (4): 1-8. doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2019.04.001

摘要 ( 618 )

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以碱法提取的玉米芯木聚糖为原料，LiCl为催化剂，在非质子溶剂中，采用三氧化硫-吡啶法合成了玉米芯木聚糖硫酸酯（XS），通过正交试验对合成工艺进行了优化，并采用凝胶渗透色谱（GPC）、红外光谱（FT-IR）、元素分析和¹³C NMR对其结构与性能进行了表征，进一步考察了其体外抗凝血活性。结果表明：在DMF溶剂中，当三氧化硫-吡啶络合物与木糖羟基单元的物质的量之比为1.5：1时，于55℃反应3 h，木聚糖的酯化效果最好，所制备的XS的取代度（D_S）为1.53，得率为78.2%，重均相对分子质量为36 754，分散系数为1.191。结构表征发现，硫酸酯基已经成功引入木聚糖中。体外抗凝血活性结果表明：XS可以延长APTT和TT，具有一定的抗凝血活性；当取代度为1.53、质量浓度为20 mg/L时，XS的APTT、PT和TT分别为36.37、14.22和14.70 s，与阳性对照肝素钠基本相当。

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芦苇秆热解特性及动力学分析

张旭,孙姣,范赢,曹永全,陈文义

2019 (4): 9-18. doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2019.04.002

摘要 ( 765 )

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为了充分利用芦苇秆生物质能源，以不同升温速率对芦苇秆进行热重实验，分别运用Coats-Redfern（CR）法、Flynn-Wall-Ozawa（FWO）法、Kissinger-Akahira-Sunose（KAS）法计算芦苇秆热解动力学参数，并利用主函数图法确定反应机理和动力学。结果表明：芦苇秆热解可分为4个阶段，其中190~400℃为主要热解阶段。在此阶段，将3种方法计算所得转化率（α）与实验数据进行对比，发现当温度大于250℃时，Coats-Redfern法计算值与实验数据偏差较大，而Flynn-Wall-Ozawa法与Kissinger-Akahira-Sunose法在整个阶段内吻合度较高。由主函数图法可知芦苇秆热解最佳反应机理为随机成核，反应级数为2。对比残差平方和发现，Kissinger-Akahira-Sunose法相比于Flynn-Wall-Ozawa法更适合计算芦苇秆热解动力学参数，计算的表观活化能随转化率的增大呈先增大后减小的趋势，并在转化率为50%时达到最大值286.9 kJ/mol。

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丙烯海松酸聚乙二醇酯的合成及聚集行为

赵彦芝,周菊英,杜方凯,许海棠,卢建芳,张霞

2019 (4): 19-25. doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2019.04.003

摘要 ( 508 )

HTML ( 210 )

PDF(1370KB) ( 824 )

以松香和丙烯酸为单体合成了丙烯海松酸，利用气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）对合成的丙烯海松酸进行了表征。以丙烯海松酸和聚乙二醇2000为单体采用条件温和的steglich酯化法合成了两亲性的丙烯海松酸聚乙二醇酯，并应用红外（FT-IR）、凝胶渗透色谱（GPC）和热重（TG）研究了该物质的结构和性能。结果表明：丙烯海松酸聚乙二醇酯数均相对分子质量为4 700，多分散系数为1.2，分解温度在308~410℃范围内。采用表面张力和芘稳态荧光法测定了该物质的临界胶束质量浓度（CMC），其CMC为1 g/L。用共振光散射（RLS）、动态光散射（DLS）和扫描电镜（SEM）法研究了丙烯海松酸聚乙二醇酯水溶液的聚集行为，结果表明：1 g/L的丙烯海松酸聚乙二醇酯水溶液在高于聚集温度74℃时胶束聚集，随着溶液的质量浓度由1 g/L增加到1.5 g/L时，聚集温度由74℃降低到65℃；1 g/L丙烯海松酸聚乙二醇酯水溶液的温度由25℃升高到85℃时，水合粒子平均直径（D_h）由295 nm增加到1 056 nm。

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低阶煤与玉米芯低温共热解的产物特性分析

柯萍,何选明,刘靖,冯东征

2019 (4): 26-30. doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2019.04.004

摘要 ( 636 )

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采用低温干馏装置对不同玉米芯加入量的褐煤/玉米芯混合物进行低温共热解实验。结果表明：当玉米芯加入量为30%时，焦油产率最大为11.70%，比褐煤单独热解提高了53.75%。随着玉米芯的加入量增加，热解气中CO、CH₄和H₂含量逐渐增大。对热解焦油进行GC-MS检测，发现添加30%玉米芯后脂肪族质量分数从褐煤单独热解的24%提高到了30.67%，酚类质量分数从6.29%提高到了18.49%，杂原子质量分数从29.75%降低到了13.33%，一定程度上实现了焦油的轻质化和高品质化。对热解半焦进行SEM、比表面积分析和热值测定，发现共热解半焦表面变粗糙，孔隙结构得到改善，热值明显高于褐煤单独热解半焦热值。

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慈竹薄壁组织的部分去除对化机浆制浆、漂白性能的影响

张华兰,房桂干,沈葵忠,邓拥军,李晓亮,韩善明

2019 (4): 31-36. doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2019.04.005

摘要 ( 415 )

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采用螺旋挤压法破坏竹片组织结构，并筛除分离部分薄壁组织，选用不同的化学预浸渍方法进行浸渍软化，对制得的不同化学机械浆（CMP）进行过氧化氢漂白对比试验。结果表明：螺旋挤压法去除11.4%薄壁组织后，竹丝化学组成与原竹片相比差异十分明显，其灰分质量分数降低了38.6%，纤维素质量分数增加了4.71%，但螺旋挤压对竹纤维没有造成明显的损伤；碱性过氧化氢（AP）预浸渍可以显著降低磨浆电耗，在加拿大游离度300 mL时，该方法比烧碱（AA）法节电18.0%，并且其化机浆的结合强度较高；AA法浆料的松厚度最高、强度较差；碱性亚硫酸钠（AS）法化机浆的松厚度和强度性能介于AP和AA之间；在H₂O₂用量为8%的漂白条件下，AP、AS和AA预浸渍法的最佳碱用量分别为4.5%、4.5%和3.5%，同时AP预浸渍可以改善漂白效率，漂后浆白度可达56.8%（ISO），而AA预浸渍化机浆漂白浆白度仅为49.9%（ISO）。

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草酸改性甘蔗渣炭的制备及其对Cr(Ⅵ)的吸附特性

刘雪梅,马闯,陶嘉熙

2019 (4): 37-44. doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2019.04.006

摘要 ( 642 )

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以甘蔗渣（OB）为原料，先在空气氛围下高温炭化制得甘蔗渣炭（CB），再经草酸改性制得草酸改性甘蔗渣炭（COB），采用SEM、FT-IR和氮气吸附-脱附等温线对3种样品进行表征，并考察了OB、CB和COB对模拟废水中的Cr（Ⅵ）的吸附效果。结果显示：3种样品比表面积大小为COB>CB>OB，其中COB的比表面积为240.67 m²/g，总孔容为0.138 cm³/g，平均孔径为2.30 nm；CB以及COB较OB的孔隙结构更发达、含氧官能团种类及数量明显增加，吸附能力提高。吸附实验结果表明：对Cr（Ⅵ）的吸附量表现为COB>CB>OB，在pH值1、投加量0.6 g、吸附时间100 min、吸附温度25℃和Cr（Ⅵ）质量浓度50 mg/L条件下COB对Cr（Ⅵ）的去除率为99.1%。吸附热力学及动力学结果显示：Langmuir等温吸附模型能更好地反映吸附过程，吸附过程遵循准二级动力学模型，表明甘蔗渣炭对Cr（Ⅵ）的吸附主要为化学吸附的单分子层吸附。

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3-对烯-1-胺及其席夫碱衍生物的抑菌活性研究

朱守记,王小淑,徐士超,赵振东

2019 (4): 45-49. doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2019.04.007

摘要 ( 538 )

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利用微量肉汤稀释法测定3-对烯-1-胺（1）及其席夫碱衍生物（2a~2l）对革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌、革兰氏阴性菌肺炎克雷伯氏菌及真菌白色念珠菌的抑菌活性，并讨论了构效关系。结果表明：3-对烯-1-胺及其部分席夫碱衍生物对这3种菌具有一定的抑菌活性，其中化合物1对金黄色葡萄球菌的抑菌活性最强，最小抑菌浓度（MIC）值为56.25 mg/L；化合物2h和2i对肺炎克雷伯氏菌的抑菌活性最强，MIC值均为112.5 mg/L；化合物2l对白色念珠菌的抑菌活性最强，MIC值为28.125 mg/L。构效关系分析结果表明：向3-对烯-1-胺席夫碱衍生物中引入Br、Cl等卤素后，能显著增强抑菌活性；含有吡啶环的3-对烯-1-胺席夫碱衍生物对真菌白色念珠菌的抑菌活性明显要高于含呋喃环、吡咯环或噻吩环的3-对烯-1-胺席夫碱衍生物。

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复合材料用天然植物纤维改性研究进展

马红亮,陈健,孔振武

2019 (4): 50-58. doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2019.04.008

摘要 ( 896 )

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天然植物纤维的结构和性能独特，与树脂基体复合仍存在诸多问题。天然植物纤维改性对于提高反应活性、改善其与基体树脂的界面相容性及复合材料的综合性能有重要影响。从天然植物纤维原料的组成、结构及性能分析出发，重点介绍了蒸汽爆破预处理、热预处理、高能辐射预处理、碱预处理、过氧化物预处理和组合法预处理等预处理技术以及酯化改性、接枝共聚、偶联剂改性和其他改性方法，并综述了改性天然植物纤维在复合材料中的研究进展，总结了天然植物纤维改性对复合材料性能的影响，以期为天然植物纤维复合材料的研究提供思路和参考。

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大型石化公司发展加氢生物燃料的现状及对策

施翔星,宋洪川,黄瑛,周克梅

2019 (4): 59-66. doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2019.04.009

摘要 ( 700 )

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阐述了加氢工艺制备生物燃料（生物柴油和生物航煤）的背景和意义、代表性的工艺技术路线、产品性能优势以及国内外的应用现状；结合过去十年某大型炼化企业推进示范项目所遇到的困难，首次从成本组成、定价、原料供应等方面深度分析了项目搁浅的原因。最后针对我国的实际状况，就如何利用现有资源和改进运作模式、建立起稳定的原料供给链（麻疯果油和地沟油）、实现降低生产成本、使加氢生物燃料走上快速发展之路提出了建议。

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