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    2023年, 第57卷, 第4期 刊出日期:2023-07-30 上一期    下一期
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    本期目次和封面
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    2023 (4):  0-0. 
    摘要 ( 71 )   PDF(19138KB) ( 287 )  
    相关文章 | 计量指标
    特邀专论
    植物单宁构筑的水凝胶材料及其生物医药应用
    胡新宇
    2023 (4):  1-16.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2023.04.001
    摘要 ( 214 )   HTML ( 50 )   PDF(3384KB) ( 388 )  

    植物单宁在自然界中的储量非常丰富, 其分子结构中含有的大量酚羟基易于化学修饰; 同时, 单宁具有较强的抗氧化、抗病毒和抗肿瘤等生物活性, 对细菌和酶具有显著的抑制作用。为研究植物单宁在生物医药材料领域的利用范围, 本文综述了单宁基水凝胶的研究进展及其在组织工程、药物输送和伤口敷料领域的潜在应用, 并对材料的工业化制备方法进行了总结与概括。首先详细介绍了不同类型单宁基水凝胶的设计策略和形成机理, 特别对单宁的分子结构、生化特性在水凝胶构筑过程中所起的作用进行了深入分析; 然后对水凝胶的具体应用以及最新的研究热点进行了阐述; 最后探讨了这类材料目前的局限性并对未来规模化的工业生产前景进行了展望。

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    研究报告
    纳米纤维素/氮化碳复合气凝胶的制备及应用
    曾劲松, 张泽新, 刘冰洋, 李鹏飞
    2023 (4):  17-26.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2023.04.002
    摘要 ( 150 )   HTML ( 27 )   PDF(11624KB) ( 316 )  

    以三聚氰胺(M)和三聚氰酸(C)为原料, 在水相中充分混合制备得到富含氢键的前驱体; 随后通过高温聚合反应制备得到三维状片层卷曲堆叠的多孔氮化碳(g-C3N4)材料(MC-s-CN)。探讨了聚合过程中前躯体内氢键对催化性能的影响, 结果表明氢键的引入很大程度减少了g-C3N4的块状堆叠, 提升了其比表面积, 使表面积达到74.111 9 m2/g, 为传统氮化碳M-CN的8.7倍。通过荧光光谱、光电流和电化学阻抗测试, 进一步证明MC-s-CN具有更好的光生载流子传输速率和更低的复合速率, 最终降解罗丹明染料模拟废水的效果相较传统方法提升了12.52倍。以2, 2, 6, 6-四甲基哌啶氧化物氧化的纳米纤维素(TCNF)为骨架材料, 依靠分子间氢键交联作用, 将MC-s-CN倒入TCNF悬浮液中通过定向冷冻的方式成功制备得到大比表面积和良好吸附性能的复合气凝胶材料(CN-TCA)。经测试, CN-TCA具有良好的光催化降解性能, 在120 min可见光照射下对罗丹明溶液的降解率达到91%, 同时其循环使用性能优异, 在5次循环后仍具有原始状态94.08%的降解效果。

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    农林废弃物生物炭的制备及其吸附性能
    吴晓梅, 叶美锋, 吴飞龙, 徐庆贤, 李章汀, 林代炎
    2023 (4):  27-33.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2023.04.003
    摘要 ( 222 )   HTML ( 29 )   PDF(1638KB) ( 393 )  

    为了探寻农林废弃物高值化利用方式, 以常见的玉米秸秆、稻草秸秆、大豆秸秆、松树枝条、青竹枝条和沼渣6种农林废弃物为原料, 采用真空管式炉限氧控温炭化法制备生物炭。利用比表面积测定仪、扫描电镜和红外光谱等分析生物炭的理化性质及结构特点, 并探究生物炭对养殖废水氨氮和总磷的吸附效果。研究结果表明: 6种生物炭均呈碱性, 沼渣炭碱性强于植物源生物炭; 6种生物炭其产率大小排列顺序: 沼渣炭(64.84%)>大豆秸秆炭(57.22%)>水稻秸秆炭(48.80%)>玉米秸秆炭(46.87%)>青竹炭(41.42%)>松树枝炭(40.01%), 其中, 大豆秸秆炭比表面积(5.84 m2/g)较大, 孔隙发达; 6种生物炭表面均含有丰富的含氧官能团, 化学稳定性较强的C—H和芳环, 均具有较强的稳定性; 6种生物炭对养殖废水中氨氮和总磷均有一定的吸附作用, 其相应吸附容量分别为20.00~31.00和4.00~6.69 mg/g; 大豆秸秆炭对氨氮、总磷的吸附效果最好, 饱和吸附量分别为31.00和6.69 mg/g。

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    中国肉桂油标准商榷与建议
    邹志平, 陆钊华, 钟昌勇, 刘六军
    2023 (4):  34-40.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2023.04.004
    摘要 ( 102 )   HTML ( 65 )   PDF(903KB) ( 273 )  

    目前使用的3个中国肉桂油标准, 既不能将新法、老法肉桂油进行有效区分, 又导致大多数新法肉桂油为不合格品, 对行业发展没有起到标准该有的引领作用。为了使3个中国肉桂油标准在实践运用中更具有指导性, 建议在标准中进一步明确"反式肉桂醛、香豆素、乙酸肉桂酯、反式邻甲氧基肉桂醛"4个特征组分的含量范围。基于对800批次肉桂油(新法肉桂油350批次, 老法肉桂油450批次)中这4个特征组分的检测数据分析、统计的结果, 建议将其含量范围确定如下: 新法肉桂油中反式肉桂醛、香豆素、乙酸肉桂酯、反式邻甲氧基肉桂醛这4个特征组分依次为>80.0%~88.0%、0%~1.5%、0%~1.0%、4.0%~8.5%, 后三者之和为6.0%~12.0%;老法肉桂油中这4个特征组分依次为72.0%~80.0%、>1.5%~3.0%、>1.0%~5.0%、>8.5%~13.0%, 后三者之和为>12.0%~18.0%。同时, 将肉桂油中"相对密度"理化指标进行修改, 新法为1.040~1.052, 老法为>1.052~1.070。

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    氢化松脂连续蒸馏工艺研究与设计
    杨和见, 任宝光, 陈小鹏, 侯文彪, 李前, 张众尧
    2023 (4):  41-46.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2023.04.005
    摘要 ( 103 )   HTML ( 32 )   PDF(488KB) ( 245 )  

    以优油和中油为溶剂调配氢化松脂浓度, 测定在常压和温度为169.2~236.6 ℃下氢化松脂体系气液平衡数据, 考察优油和中油为溶剂对氢化松脂蒸馏解吸氢化松节油的影响, 并依据氢化松脂体系气液平衡数据, 对年产1万吨氢化松香连续蒸馏过程和操作温度进行了设计计算。研究结果表明: 当以单萜烯质量分数为87.69%优油作溶剂时, 氢化松脂体系相平衡温度随着氢化松香与倍半萜烯浓度增大而升高, 但该体系相平衡温度都在189.8 ℃以下; 当以单萜烯质量分数为65.35%中油作溶剂时, 氢化松脂体系相平衡温度也是随着氢化松香与倍半萜烯浓度增大而升高, 最高温度可达到236.6 ℃。年产1万吨氢化松香连续蒸馏过程, 当采用先入预蒸器再进入连续蒸馏塔工艺时; 蒸馏塔塔板数为10块, 其中优油段为6块, 重油段为4块, 塔径为500 mm。

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    基于SPME-GC/MS法研究干燥方式对迷迭香叶挥发性成分的影响
    郭鹏飞, 张爱华, 彭映辉, 吴红, 亢德生, 肖志红
    2023 (4):  47-52.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2023.04.006
    摘要 ( 126 )   HTML ( 47 )   PDF(486KB) ( 276 )  

    利用顶空固相微萃取技术(SPME)结合气相色谱-质谱联用(GC-MS), 对自然晾干, 冷冻干燥, 40、60和80℃烘干5种不同干燥处理的迷迭香叶与新鲜迷迭香叶进行挥发性成分分析鉴定。研究结果表明: 5种方式干燥后迷迭香叶的主要挥发性成分有4,6,6-三甲基-双环[3.1.1]庚-3-烯-2-酮、桉树醇、樟脑、芳樟醇、α-蒎烯、α-松油醇、乙酸龙脑酯、松香芹酮、莰烯和石竹烯等, 其中, 4,6,6-三甲基-双环[3.1.1]庚-3-烯-2-酮和桉树醇这两者GC含量达54.94%~60.09%。干燥后迷迭香叶的主要挥发性成分种类为烯萜类、醇类、醛酮类、烷烃类、苯类和酯类。冷冻干燥处理的迷迭香叶中挥发性成分最多, 鉴定出44种挥发性物质, 占总挥发性物质成分的99.61%。通过对5种不同干燥处理方式的迷迭香叶中挥发性物质的成分和含量差异进行分析, 发现冷冻干燥能最大限度地保留挥发性成分。

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    云南小粒咖啡壳水热液化产物分析
    刘光蓉, 李静, 黄强
    2023 (4):  53-59.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2023.04.007
    摘要 ( 113 )   HTML ( 14 )   PDF(2923KB) ( 292 )  

    以云南小粒咖啡加工过程所产生的咖啡壳废弃物为原料, 通过铁催化其水热液化, 对液化产物进行真空抽滤分离水相和固相。然后用乙醚萃取水相得到轻质生物油, 用乙醇萃取固相得到重质生物油和固体残渣生物炭。分别对2种生物油进行气相色谱-质谱分析, 鉴别出轻油产率约7%, 主要含有50%以上糠醛及其衍生物、10%以上的苯酚及其衍生物, 而重油产率约14%, 主要含有36.19%的咖啡因、41.3%的脂肪酸等物质。残渣固体为富含含氧官能团且均匀地嵌入了纳米零价铁(nZVI)的生物炭, 具有催化过硫酸盐氧化降解四环素的性能, 150 min内该生物炭可以去除水中约80%的四环素。

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    综述评论
    生物质水蒸气催化重整制氢研究进展
    郭恒涛, 王学涛, 邢利利, 李浩杰, 翟好山
    2023 (4):  60-70.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2023.04.008
    摘要 ( 288 )   HTML ( 68 )   PDF(2920KB) ( 475 )  

    生物质能是一种理想的清洁能源, 具有可再生、多样性并能够实现二氧化碳零排放的优点。生物质催化重整制氢是生物质热化学转换利用的一种高效、环保、经济的方式。本文从生物质催化重整过程中的关键反应参数: 反应温度、水碳比、反应空速和催化剂等方面综述了生物质催化重整制氢相关研究进展, 总结了反应参数、催化剂的选择和应用对热解产物的影响, 梳理了天然矿石催化剂、碱金属催化剂、过渡金属催化剂和尖晶石催化剂在生物质水蒸气转化特性的影响机制, 总结了通过定向调控开发稳定的高活性催化剂以提高重整反应的效率和稳定性的有效利用途径。指出了明晰催化机理还需从生物质与催化剂的交互作用机制和热解气化反应机理的角度进一步探究。

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    锂盐体系中生物质高效转化及利用研究进展
    陈建, 庞志强, 卢宪芹, 吉海瑞, 董翠华
    2023 (4):  71-78.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2023.04.009
    摘要 ( 126 )   HTML ( 22 )   PDF(888KB) ( 290 )  

    传统工艺在木质纤维生物质的转化利用中表现出较低的效率, 极大地限制了生物质资源的高值化利用, 而锂盐溶剂体系在木质纤维的高效转化及应用中显示出巨大潜力。本文介绍了锂盐溶剂体系的性质, 综述了锂盐溶剂体系在木质纤维类生物质转化及利用过程中的研究进展, 重点分析了在纤维素衍生物的制备、葡萄糖的高效转化、平台化合物的制备和生物炭的制备上的作用。同时, 归纳了目前锂盐溶剂体系下木质纤维利用存在的问题, 并对未来的研究方向提出了建议。

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