物理发泡水稻秸秆基聚氨酯泡沫研究

将水稻秸秆粉碎为粒径250~590 μm的粉末，利用成熟的催化常压加热液化技术将水稻秸秆粉末液化制得液化物，以其为原料，五甲基二乙烯三胺（PC5）和N，N-二甲基环己胺（PC8）为复合催化剂，正戊烷为发泡剂，与多苯基甲烷多异氰酸酯（PAPI）反应通过物理发泡法制备硬质聚氨酯泡沫（PURF）。另外采用全水发泡法制备了聚氨酯泡沫作为对比。对物理发泡制备PURF的条件进行了优化，较优的制备条件为催化剂中PC5和PC8的质量比4:5，泡沫稳定剂硅油B8462用量（以液化物质量计，下同）4%，发泡剂用量15%，该条件下制备的PURF的拉伸强度为347 kPa，压缩强度为181 kPa。采用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和扫描电镜（SEM）对比了物理发泡和全水发泡制得的泡沫，结果显示，通过物理发泡制得的水稻秸秆基聚氨酯泡沫相比于全水发泡聚氨酯泡沫，体系中异氰酸根浓度低，泡沫泡孔开孔率低，制得的泡沫力学性能略优。     

香蕉茎秆酶法脱胶工艺及其脱胶纤维性能

为了将生物质废弃物香蕉茎秆进行高值化利用,采用酶法脱胶工艺制备香蕉茎秆纤维。研究超声预处理工艺中频率、处理温度对香蕉茎秆脱胶率的影响,确定较佳的超声预处理工艺。将预处理后的香蕉茎秆粗纤维进行半纤维素酶、果胶酶脱胶,分别考察缓冲液pH、酶浓度、反应温度对脱胶率的影响。结果表明:预处理工艺中超声处理的较佳频率为40 kHz,温度为70℃;酶法脱胶工艺中较佳的半纤维素酶缓冲液pH为5.5,半纤维素酶浓度为0.004 g·ml^-1,反应温度为50℃;较佳的果胶酶缓冲液pH为6.0,果胶酶浓度为0.003 g·ml^-1,反应温度为55℃。采用傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析酶法较佳工艺制备的香蕉茎秆纤维的理化特性;并对其机械性能进行测试与分析。FTIR及XRD结果表明:酶法较佳工艺制备的香蕉茎秆纤维去除了半纤维素和大部分果胶,相对结晶度为66.4%;机械性能测试结果表明酶法较佳工艺制备的香蕉茎秆纤维的拉伸强度、杨氏模量和断裂伸长率分别是118.48 MPa,15.15 GPa,0.67%。     

纤维素与甲壳素常压酸催化液化生成小分子化学品的机理研究进展

在过去的二十年里,利用常压催化液化法将木质生物质尤其是纤维素转化为小分子化学品的研究已经取得了一定的成果,近年来,常压催化液化法开始被应用于甲壳素生物质向小分子化学品转化的研究,极大地丰富了液化产物的种类尤其是含氮小分子化学品的类型。本文对常压下酸催化的纤维素与甲壳素在不同溶剂中液化生成的小分子化学品进行了总结,并重点对其液化机理的研究进展进行了阐述。提出了纤维素与甲壳素液化制备小分子化学品及机理研究中存在的一些问题及解决途径的建议,并对甲壳素的液化研究进行了展望。     

木质类废弃物液化及其高效利用研究进展

木质类废弃物具有数量多、分布广、可再生等特点,采用热化学液化技术将其转变为具有反应活性的新的化学原料,能替代或部分替代化石产品制备高品质化学品。本文将不同生物质转化技术以及可利用途径进行归纳总结,回顾了近年来国内外常见的木质类废弃物液化技术如高温高压液化、快速热解液化和常压催化液化等,重点介绍了广为关注的常压催化液化及其高效利用研究现状。概述了不同的液化剂和催化剂所得液化物的性质及所制备胶黏剂、聚氨酯材料等高附加值生物质基树脂材料的性能。指出木质类生物质液化过程只有朝着低成本、绿色、高效反应方向发展,才有可能向大规模工业化转化。作者结合自己的科研实践,提出该领域目前存在的一些问题以及解决途径的建议,对液化生物质基高分子材料的产业化应用提出展望。     

组织工程用壳聚糖研究进展

壳聚糖由于具有低细胞毒性、生物可降解性和生物活性而在组织工程中得到广泛的应用。综述了壳聚糖在软骨组织、骨组织、皮肤组织等方面的应用现状,重点分析了壳聚糖在组织工程移植应用中存在的问题及原因,并对这些问题的研究现状作了简述。最后提出了建立壳聚糖中的杂质蛋白的检测方法及壳聚糖纯化工艺,开发可达到组织工程医疗产品要求的组织工程用壳聚糖是研究重点之一。     

谷朊粉对大豆分离蛋白膜理化性质的影响

为利用枧水处理的谷朊粉(wheat gluten,WG)改良大豆分离蛋白(soy protein isolate,SPI)膜性质,考察了0:10、1:9、2:8、3:7和4:6的WG/SPI比例对复合膜理化性质的影响,测定膜的微观结构、蛋白结构、机械性能等理化性质。扫描电子显微镜结果显示添加的WG主要聚集在复合膜下表面,当WG/SPI比例超过2:8时膜的下表面网络结构会遭到破坏。根据傅里叶变换红外光谱和十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰氨凝胶电泳的结果,发现WG会阻碍SPI分子之间的交联。SPI膜的抗拉伸强度和断裂伸长率分别为6.60 MPa和54.91%,伴随WG的添加抗拉伸强度逐渐下降而断裂伸长率逐渐上升。复合膜的水蒸气阻隔能力和上表面接触角随着WG比例的增加而增大。当WG/SPI比例增加到2:8时,WG/SPI复合膜的b*值达到了18.72的高值。差示扫描量热法的结果表明,在WG/SPI比例为1:9时,复合膜的热稳定性最高。本研究结果表明适当添加枧水预处理的WG能提高SPI膜的部分物理性质,这将为SPI膜理化性质改良提供新的途径。     

纤维素与甲壳素常压酸催化液化生成小分子化学品的机理研究进展

在过去的二十年里,利用常压催化液化法将木质生物质尤其是纤维素转化为小分子化学品的研究已经取得了一定的成果,近年来,常压催化液化法开始被应用于甲壳素生物质向小分子化学品转化的研究,极大地丰富了液化产物的种类尤其是含氮小分子化学品的类型。本文对常压下酸催化的纤维素与甲壳素在不同溶剂中液化生成的小分子化学品进行了总结,并重点对其液化机理的研究进展进行了阐述。提出了纤维素与甲壳素液化制备小分子化学品及机理研究中存在的一些问题及解决途径的建议,并对甲壳素的液化研究进行了展望。     

秸秆苯酚液化的工艺

在浓硫酸作催化剂的条件下,采用苯酚作液化剂将秸秆液化制备其液化产物。利用正交试验考察了液比(苯酚与秸秆质量比)、催化剂用量、反应温度和反应时间对液化反应的影响。结果表明,在液比为5∶1,反应温度为150℃,反应时间为90 min,催化剂用量为1.0 mmol/g时,残渣率为2.44%、化合酚为243.02%。通过FT-IR对液化产物的结构进行了表征,证明在液化产物中含有芳环结构。     

红酵母生物合成类胡萝卜素的培养条件优化

采用红酵母(Rhodotorula mucilaginosa)发酵生产类胡萝卜素,对其培养基及培养条件进行了研究。得到2组适合红酵母生长的培养基,其中葡萄糖组各组分最佳添加量:3%葡萄糖,2.0%蛋白胨,1.5%酵母膏,生物量、色素含量和产量分别为11.38g/L、120.63μg/g、1.37mg/L,最佳培养条件为pH值为6.0,温度30℃,转速160r/min,培养时间168h,此条件下的生物量、色素含量和产量分别为14.38g/L、176.6μg/g、2.54mg/L,其中产量提高了85.4%。最后优化了蔗糖组各组分的最佳添加量:4%蔗糖,1.5%磷酸氢二铵,1%酵母膏,产量为2.53mg/L。     

新型非离子表面活性剂烷基糖苷的合成技术

对新型非离子表面活性剂－烷基糖苷的合成方法进行了评述，讨论了辛醇糖苷合成的工艺条件，说明了在烷基糖苷的生产过程中，色泽差是影响产品质量及使用性能的最大问题。