纤维素在醇-水溶剂中水解及集总动力学研究

利用固定床式反应器研究了热压醇-水混合溶剂中处理木质纤维素制备还原糖的工艺条件及动力学.通过对不同反应温度、反应压力、不同溶剂等因素进行考察,发现在温度250℃、压力17 MPa、乙醇-水混合体积比1∶1时,还原糖的收率可达67.53%.以木质纤维素水解过程进行分段集总,提出了三集总动力学,拟合出了17 MPa下,乙醇加入前后,木质纤维素降解的表观活化能分别为119.497和56.784 kJ/mol.结果表明,乙醇-水作为溶剂时更有利于木质纤维素的降解,提高还原糖收率.     

纤维素衍生物增塑体系溶剂化研究

目的　研究纤维素衍生物与低分子体系溶剂化程度对热力学相容性影响 .方法　对增塑体系组分间热力学相容性进行理论分析并通过实验测试 .结果　建立了半刚性链纤维素衍生物增塑体系组分相容性界限与溶剂化参数间关系 .结论　在溶剂化状态下 ,影响纤维素衍生物增塑体系热力学相容性的主要因素是溶剂化程度 ,而溶剂化程度与小分子、纤维素衍生物中葡萄糖环基摩尔体积比值 V1 / V2 和溶剂化参数 z值有关 .     

纤维素衍生物增塑体系溶剂化研究

目的 研究纤维素衍生物与低分子体系溶剂化程度对热力学相容性影响。方法 对增塑体系组分间热力学相容性进行理论分析并通过实验测试。结果 建立了半刚性链纤维素衍生物增塑体系级分相容性界限与溶剂化参数间关系。结论 在溶剂化状态下，影响纤维素衍生物增塑体系热力学相容性的主要因素是溶剂化程度，而溶剂化程度与小分子，纤维素衍生物中葡萄糖环基摩尔体积比值V^-1/V^-2和溶剂化参数z值有关。     

离子液体在纤维素材料及纤维素衍生物生产中的应用

纤维素是一种丰富的可再生资源,由于溶解性的限制使其不能得到广泛的应用.离子液体作为一种有效的绿色溶剂,对纤维素有很好的溶解性.本文综述了离子液体溶解纤维素及其在分解木质纤维素原料、制备纤维素衍生物和纤维素复合材料方面的应用.     

离子液体在纤维素材料及纤维素衍生物生产中的应用

纤维素是一种丰富的可再生资源，由于溶解性的限制使其不能得到广泛的应用．离子液体作为一种有效的绿色溶剂，对纤维素有很好的溶解性．本文综述了离子液体溶解纤维素及其在分解木质纤维素原料、制备纤维素衍生物和纤维素复合材料方面的应用．     

酵母菌单糖转运蛋白的研究进展

单糖转运蛋白负责将可识别的单糖底物转运至胞内供细胞利用,在识别不同单糖的能力上存在差异,从而影响不同糖代谢过程.研究和利用酵母单糖转运蛋白,提高酵母对不同单糖的转运能力,是解决木质纤维素水解液组分共同利用的重要内容.对国内外研究酵母单糖转运蛋白结构性质的最新进展以及在木质纤维素水解液转化方面的应用等进行了综述.     

木质纤维素碱法预处理黑液的组分分析及浓缩工艺

文章分析了木质纤维素碱法预处理产生的黑液的组分,指出了浓缩工艺及其存在的技术瓶颈,提出了相关对策.     

木质纤维素生物质精炼的研究进展

化石资源的枯竭和环境等方面的问题促使人们寻找石油资源的替代品以获得人类赖以生存和发展的原料、能源和化学品。生物质是有可能成为化石资源替代品的绿色和可持续资源之一。论文对获得能源、化学品和材料的木质纤维素生物质精炼技术的研究进展进行了综述。在介绍生物质精炼的概念及分类的基础上,对木质纤维素生物质精炼的主要环节,如木质纤维素原料的顽抗性、破解顽抗性的预处理技术、糖化水解、发酵生产乙醇、制备系列化学品和材料的研究进展进行了讨论,并提出了木质纤维素生物质精炼面临的机遇和挑战。     

丝素蛋白/纤维素纳米纤维湿敏复合膜的制备及其性能分析

采用低共熔溶剂(Deep eutectic solvent, DES)对丝素纤维和纤维素浆粕进行预处理,随后进行超声均质处理,制得丝素蛋白纳米纤维(Silk nanofibers, SNF)和纤维素纳米纤维(Cellulose nanofibers, CNF);进一步通过抽滤自组装方式制得纳米纤维复合膜。对纳米纤维的形貌、结构、物化性能进行了表征,并探究了纳米纤维膜的湿敏响应性能。结果表明：制得的纳米纤维平均直径和平均长度分别为25.33～34.49 nm和3.21～5.73μm;结构测试证明DES预处理为物理过程,纳米纤维保持原料良好热稳定性特征。纳米纤维膜表面平整且具有多孔结构,膜透光率最高可达70.0%。CNF的存在可显著提高纳米纤维膜断裂强度。纳米纤维膜具有明显湿敏响应性,10 s内弯曲角达到最大,且响应速率随湿度差(30%～70%)的增加而增大。利用纤维膜湿敏响应特点,可成功驱动纸青蛙进行直行、转弯等运动。该纳米纤维膜可用于湿气检测、软体机器人等领域。     

纤维素/聚乙烯醇共混物相容性的研究

本研究以二甲基亚砜(DMSO)—四乙基氯化铵溶剂体系制成纤维素/聚乙烯醇共混物,并采用粘度法、热分析法、X—射线衍射法和动态力学性能测定等对共混物中两种组分的相容性进行了分析与讨论。     

液体深层发酵桦褐孔菌对不同来源木质纤维素的降解

桦褐孔菌作为白腐真菌的一种,能够降解木质纤维素,通过往桦褐孔菌液体深层发酵培养基中分别添加甘蔗渣、稻秆、麦秆、花生壳这4种不同来源的木质纤维素,研究在液体深层发酵条件下,桦褐孔菌对4种木质纤维素中的木质素、纤维素、半纤维素成分的降解规律.结果表明,桦褐孔菌对稻秆、麦秆、甘蔗渣、花生壳中木质素的降解率分别是74.8％,73.2％,58.5％,70.2％;对半纤维素的降解率分别是48.3％,71.6％,49.1％,67.6％;对纤维素的降解率分别是61.7％,48.9％,49.0％,66.2％.本次实验极好地印证了桦褐孔菌能够有效降解木质纤维素的特点,为今后大规模利用桦褐孔菌降解一些废弃木质纤维素奠定了基础,减少了秸秆类物质直接焚烧对环境造成的破坏,为充分利用木质纤维素资源提供了新的思路.     

壳聚糖/木质纤维素共混纤维的研究

通过NaOH活化木质纤维素,并将其溶解于离子液体[Bmim]Cl中,与壳聚糖共混制备壳聚糖/木质纤维素共混纤维。通过红外光谱(FT-IR)、X射线(XRD)、力学测试和扫描电镜(SEM)对材料的结构性能进行分析。结果表明,NaOH活化有效地促进了木质纤维素在离子液体中的溶解,壳聚糖的加入使得共混纤维的结晶度降低,强度降低。     

示踪渣油转化的溶剂——渣油相图

通过分子量与氢含量关系图中与渣油无关的单值区域能描述渣油和它们的热转化产物溶剂分离的假组分。这种溶剂—渣油相图能示踪分子从一种组分向其它组分不完全转变的化学变化途径。在研究中,通过可溶性和粘土吸附能力把渣油以及渣油、渣油馏分的热转化产物分离成五种假组分:饱和分、芳香分、胶质、沥青质和焦炭。在热转化过程中溶剂分馏和溶剂—渣油相图的结合揭示出低可溶性组分的形成过程是靠增加芳香度或靠低挥发性组分分子量的增大而进行的。     

木质生物质在能源方面的开发与利用

针对目前的能源形势,从木质生物质能的储存以及木质生物质能与化石能源产生污染的比较出发,提出了木质生物质在未来能源领域的应用潜力及应用前景。介绍了木质生物质的基本组成和化学组分,木质生物质作为能源的利用途径——直接燃烧、气化、液化和碳化等,以及在其利用技术方面的最新研究进展。旨在引起对木质生物质的能源潜力和木质生物质能转化技术的普遍关注,从而促进该技术的进一步发展。     

木质纤维素水解物生物脱毒的研究进展

利用木质纤维素通过稀酸处理生产乙醇的过程中会产生大量影响发酵的毒素物质,而筛选特异性微生物选择性地去除这些酵母发酵代谢抑制物,是一种经济环保的脱毒方法。本文综述了近年来木质纤维素水解物生物脱毒的研究进展,系统地介绍了木质纤维素稀酸水解物的构成和水解物毒素的形成及毒性作用,分析了脱毒菌株的筛选途径及微生物脱毒效应,阐述了生物脱毒微生物与发酵酵母的协同效应以及耐毒或脱毒代谢工程菌的构建,提出了木质纤维素水解物微生物脱毒发酵生产乙醇的研究方向,并对未来的发展前景进行了展望。     

木质纤维素的功能化应用

木质纤维素是地球上最丰富的,可持续的,生物可降解,生物相容性和易于化学改性的生物质资源。随着现代物理和化学技术的进步,木质纤维素及其衍生物广泛应用于食品添加剂、药物的缓控释放、新型复合材料以及生物医药等领域。在新型智能制造领域,由木制纤维素制备出的高性能、多功能纤维、新型多功能薄膜以及纤维素凝胶产品已广泛应用于各种新技术领域,如电子、生物医学设备和能源。本文重点介绍从一维到三维的纤维素基复合功能性材料的制备及应用。     

离子液体/水混合体系预处理过程对秸秆组成与结构的影响

研究了离子液体/水体系预处理大豆秸秆对其组成、结构的影响,并对预处理后的秸秆进行了纤维素酶解。结果表明,秸秆中木质素、纤维素和半纤维素含量随着离子液体质量分数减少先降低后增加。3种组分在离子液体质量分数为80%时达到最低点,纤维素是81.14%,半纤维素是60.94%,木质素是71.64%。该预处理过程可以打开秸秆细胞壁上的纹孔并将大部分木质素移除,增加溶剂可及性,同时它还可以降低纤维素结晶度,有利于纤维素酶解,其糖化率在离子液体为80%达到最高,为71.1%。     

不同废纸木质纤维素纤维的性能评价

木质纤维素纤维是世界上最大的可再生资源,因其具有较好的吸水性和无定型结构,被广泛应用于水泥基材料中。废纸的主要组成是木质纤维素纤维,兼具了木质纤维素纤维自身的优势,可以考虑作为水泥基材料抗裂纤维来使用。本文以废纸为原料、纤维长度为疏解效率指标,采用正交试验方法确定了最佳的废纸疏解工艺,并根据其特定使用领域,有针对性的研究了几种废纸浆纤维制备的木质纤维素纤维抗碱性、吸水性及其形态尺寸的分布规律。研究结果表明:12%浆浓、温度60℃、疏解时间40 min,碎浆机转速300 r/min的试验条件下,废纸纤维疏解效果最佳;在浓碱条件下,几种再生纤维的α-纤维素得率均在70%以上,抗碱性能较好;新闻纸、牛皮纸和箱板纸浆再生纤维平均长度相近且高于办公纸浆纤维长度;4种木质纤维素纤维的吸水率均在自身重力的6倍左右,基本满足水泥基材料的减缩抗裂使用要求。     

酶预处理对木质纤维素纳米纤丝性能的影响

采用机械法、内切葡聚糖酶预处理/机械法、木聚糖酶预处理/机械法制备得到木质纤维素纳米纤丝,通过分析形态与结构特性探索了酶预处理过程对木质纤维素纳米纤丝性能的影响.结果表明,内切葡聚糖酶/机械法制备的木质纤维素纳米纤丝具有最高的保水值(564％)、最优的比表面积(173.71 m2/g)和最稳定的Zeta电位(-45.43 mV).内切葡聚糖酶预处理能够疏松木质纤维微观结构,利于后续机械研磨分离出更细小的纤丝.     

溶剂法溶解纤维素的进展与趋势

本文归纳总结了两种传统溶解和再生纤维素方法。按照体系是否含水将纤维素溶剂分为水体系和非水体系溶剂,比较了各种体系的优缺点并在此基础上提出溶剂法生产纤维素纤维的进展和趋势。