木质素热解的TG-FTIR实验研究

利用热重红外分析仪(TG-FTIR)对木质素进行热重分析及主要气相产物分析,并探讨了升温速率和碱金属盐对木质素热解过程的影响规律。结果表明：随着升温速率的增加,挥发分析出阶段DTG曲线的峰型变宽,热解起始温度、最大失重峰温均向高温侧移动,且较高的升温速率不利于气相产物的析出。添加碳酸钠、碳酸钙和碳酸钾对木质素热解主反应区反应速率的影响较小,相比碱金属盐的加入量而言最终热解固体产物略有增加,同时碱金属盐的添加对气相产物的析出有明显抑制作用。与其它两种碱金属盐相比,碳酸钙的加入对600~700℃温度区间内木质素热解产生的CO和CO₂产量有一定的促进作用。     

黑蛋巢菌属和红蛋巢菌属真菌的5种水解酶活性测定

通过测定黑蛋巢菌属9个菌株和红蛋巢菌属6个菌株的几丁质酶、β-1, 3葡聚糖酶、纤维素酶、木聚糖酶和木质素过氧化物酶共5种水解酶活性,为评价和合理利用鸟巢菌资源提供依据。结果表明,所有菌株均具有以上水解酶活性,同一种水解酶的活性在不同菌株之间以及同一菌株的不同水解酶活性差异显著。其中红蛋巢菌134表现出最大的几丁质酶活性,达到122.1 U/mL;黑蛋巢菌24的β-1, 3葡聚糖酶活性最强,达到143.7 U/mL;在25℃下培养,黑蛋巢菌185的纤维素酶活性最高,达到62.3 U/mL,35℃下培养,菌株185的纤维素酶活性也最高,达到了137.6 U/mL,所有菌株的纤维素酶活性在35℃培养4周比25℃培养2周要高;在25℃下培养时,菌株134的木聚糖酶活性最高,达到了464.8 U/mL,35℃培养4周时,菌株185具有最高的木聚糖酶活性,达到了745.6 U/mL,总体上木聚糖酶的活性在35℃培养4周高于25℃培养3周;黑蛋巢菌150表现出最高的木质素过氧化物酶活性,为0.297 U/mL。总体比较,菌株185的复合酶系较发达,有望利用该菌株完成植物秸杆的降解及利用。     

木质素改性沥青温度敏感性分析

为探究不同掺量木质素改性沥青的温度敏感性,采用基于针入度试验及动态剪切流变试验的温度敏感性评价方法,对经过短期老化前后不同木质素掺量的沥青试样进行了评价与分析。结果表明：木质素的掺入可有效降低基质沥青温度敏感性;采用复数指数法（CNI）评价木质素改性沥青温度敏感性更具优势,主要是木质素的掺入提高基质沥青的储存模量（G′）,增加沥青弹性部分;相比于基质沥青,短期老化对于木质素改性沥青而言,并不是加快老化进程,而是使得木质素与沥青进一步增容的物理变化过程。为木质素改性沥青制备工艺确定与高温温度性评价进一步研究提供了参考。     

阻燃剂对二氧杂环己烷木质素的热降解行为和成炭过程的研究

二氧杂环己烷木质素用Pepper法从水曲柳中分离、提纯,再分别用聚磷酸铵、磷酸二氢铵和硼酸进行处理后,采用XPS、FTIR和TGA技术对木质素的热降解及其成炭行为进行研究,TGA实验在高纯氮环境中进行,其结果显示：阻燃剂的添加降低了木质素的热降解温度、促进了炭层的形成,XPS实验在高真空条件下进行,所得数据表明：阻燃剂的加入使得C1s总强度和C-C键的C1s强度增加,然而降低了C-O键的C1s强度和C1s轨道结合能,用FTIR观察残余炭层的结构,发现C-O键的吸收强度减弱,而芳环骨架的振动吸收和芳环上C-H键的振动吸收增强。     

木质素制备香兰素的工艺研究

用造纸废液分离的木质素与亚硫酸氢钠反应生成木质素磺酸盐,该盐在碱性条件下进行高压催化氧化,经革取精制后得到香兰素。用正交实验方法考察了木质素磺化、木质素磺化盐氧化及香兰素的革取过程中,各主要工艺参数的变化对香兰素收率的影响,并得出了最佳的工艺条件。实验结果表明：在最佳工艺条件下,木质素经磺化,磺酸盐经氧化后,生成的香兰素收率最高可达10．8％。     

碱法-酶法处理玉米秸秆的制糖工艺研究

以天然玉米秸秆为原料研究碱法-酶法制糖工艺,考察了碱预处理条件对样品组分变化、酶解效率和总糖得率的影响。试验结果表明,碱预处理具有良好的木素脱除效果,但会伴随半纤维素的损失,为了获得高的总糖得率,必须适当降低预处理强度。试验范围内固液比1∶10,预处理条件为1.5 % NaOH,80 ℃下反应1 h时,总糖得率最高。固相中保留了近100 %纤维素和6958 %半纤维素,木素去除率为54.84 %。预处理样品在底物质量浓度30 g/L,酶用量为纤维素酶15 μmol/(min·g),纤维二糖酶30 μmol/(min·g),水解48 h,纤维素酶解得率从24.18 % 上升至71.29 %,半纤维素酶解得率达到78.85 %。整个工艺总糖得率为66.86 %,较未处理样品提高46.66 %。     

微波辐射下有机混合溶剂提取芝麻杆中木质素

采用1,4-丁二醇与丙三醇的混合溶剂作为萃取剂,微波辐射从芝麻秆中提取木质素.研究了微波辐射功率、微波辐射时间、固液比和萃取剂质量分数对芝麻杆中木质素提取率的影响,运用L9(34)正交试验对提取条件进行了优化.结果表明,影响木质素提取率的主次因素为微波辐射功率、萃取剂浓度、微波辐射时间及固液比.最佳提取条件:微波辐射功率900W,微波辐射时间40min,固液比1∶12(g∶mL),萃取剂质量分数ω=90%,木质素的萃取率为65.3%.萃取剂蒸馏除去水分可重复循环使用.     

青霉菌产漆酶条件及酶学性质的研究

通过对青霉菌产漆酶条件的优化,提高酶活,将其应用于生物制浆中。采用单因素对产酶条件进行研究,同时考察了漆酶的酶学性质。研究结果表明最佳培养条件为:麦麸16 g/L,酵母膏2 g/L,Al3+0.6 g/L,KH2PO43 g/L,30℃,pH 6.0摇瓶培养192 h。优化后漆酶的酶活提高了12.34倍。经过酶学性质的研究得出该酶的最适反应温度为30℃,而热稳定性为20~40℃,pH稳定性为3.6~4.0。     

木素磺酸盐树脂对六价铬的吸附实验研究

以造纸工业的副产物木素磺酸盐与甲醛通过反相悬浮聚合制备的木素磺酸盐树脂为吸附剂,以重铬酸钾为吸附对象,详细研究了木素磺酸盐树脂对六价铬的吸附特性.考察了吸附时间、溶液浓度、酸度、温度等因素对吸附过程的影响.结果表明,室温下木素磺酸盐树脂对六价铬的吸附等温线与Langmuir方程基本相符,升高温度或增加溶液的酸度均可以显著地提高树脂对六价铬的平衡吸附量,树脂对六价铬的去除应是化学吸附与离子交换共同作用的结果.     

促渗剂LSAA对土壤化学性质的影响研究

近年来,由地表径流引起的面源污染问题正日益凸现,通过向地表土壤施加高分子促渗剂,可以减少径流产生量,削减下游面源污染负荷.本实验研究了利用木质素合成的新型降雨促渗剂(简称LSAA)对土壤化学性质的影响,结果表明添加LSAA可以使供试土壤pH值和碳酸钙含量下降,土壤的阳离子交换量提高30.88%-100.05%,土壤的有机碳含量由0.28%提升到0.47%.