金属离子对纤维素碱性降解影响的初步研究

以纤维素二糖、微晶纤维素及脱脂棉作为纤维素模型物,分别考察K＋、Mg2＋和Ca2＋对纤维素碱性降解性能的影响.结果表明：金属离子的种类、用量及反应时间均会影响纤维素的碱性降解.K＋对纤维素碱性降解有促进作用,Mg2＋和Ca2＋则会抑制纤维素碱性降解反应;并且随着金属离子用量的增加及反应时间的延长,K＋的促进作用及Mg2＋、Ca2＋的抑制作用愈加明显.     

梅林青霉Z18纤维素酶降解纤维素的研究

为增加纤维素的酶解反应速率,通过降解羧甲基纤维素钠、微晶纤维素、纤维素粉Sigmacell type50,研究梅林青霉(Penicillium Melinii Thom)Z18菌株纤维素酶的特性和作用条件.结果表明:纤维素底物浓度影响酶降解效率,纤维素浓度高于5%时,产生明显底物抑制,50~70℃和pH5.5是纤维素酶解最佳温度和酸碱度,酶解时间的延长有利于降解,但反应超过2 h,还原糖增加缓慢,K+和Mn2+能够增加纤维素酶降解羧甲基纤维素钠和纤维素粉Sigmacell type50效率,Fe2+和Cu2+对于所有纤维素酶解表现抑制,较低结晶度的羧甲基纤维素钠降解速率高于较高结晶度的纤维素粉,纤维素酶水解作用条件的优化和纤维素结晶度的降低能够提高纤维素酶的水解反应速率.     

苎麻骨纤维素提取及微晶纤维素制备工艺研究

为了系统分离苎麻麻骨中的纤维素,并对其分离的纤维素制备微晶纤维素从而提高苎麻资源化利用率, 采用蒸汽爆破-碱法提取分离苎麻麻骨纤维素,探讨了反应温度、反应时间、NaOH浓度三个因素对纤维素提取效 果的影响,同时研究了Na2SO3浓度、HCl浓度、水解温度和水解时间对苎麻骨微晶纤维素制备工艺的影响,并对纤 维素和微晶纤维素进行了红外分析。结果表明,苎麻骨纤维素的最优提取分离工艺条件为反应温度90℃、NaOH浓 度10%、反应时间8h;微晶纤维素制备的最优工艺条件为HCl浓度4%、水解时间60min、Na2SO3浓度6%、水解温度80℃。 本研究结果为苎麻资源综合开发利用提供技术支持,也为其他植物生物质资源利用提供了理论参考。     

纤维素选择性氧化制备二醛纤维素

采用高碘酸钠选择性氧化纤维素制备二醛基纤维素。经单因素实验确定最佳反应时间的基础上采用正交实验,以氧化剂浓度、反应温度、pH值为因素,每个因素设计3个水平,采用滴定方法测定醛基含量,以醛基含量为指标,确定影响反应的主要影响因素及最佳工艺条件。得到的最佳工艺条件：反应温度为35℃,高碘酸钠与纤维素的摩尔比为2∶1,pH值为2。影响反应的因素顺序是温度、pH值和氧化剂浓度。采用红外光谱表征二醛基纤维素分子结构。     

聚乙二醇修饰纤维素酶的性能研究

以单甲氧基聚乙二醇丙醛(mPEG-ALD 5KD)为修饰剂,对纤维素酶进行化学修饰,得到修饰纤维素酶(mPEG-Cell)。用mPEG-Cell降解微晶纤维素,以所得还原糖量为标准(DNS比色法测定),考察各种因素对其催化性能的影响,确定最佳修饰条件。结果表明:在0.1mol·L-1 pH=4.8的柠檬酸-柠檬酸钠的缓冲溶液中,纤维素酶质量浓度为5mg·mL-1,m(mPEG-ALD)∶m(酶)=1∶1,35℃修饰24h,所得到的mPEG-Cell具有最佳的催化性能,在50℃下降解微晶纤维素,24h后可得还原糖量达到2.58mg·mL-1,比同条件下天然酶降解微晶纤维素得到的还原糖量多0.53mg·mL-1,即多26%。     

甲酸自催化制备环氧脂肪酸甲酯的研究

以大豆油脂肪酸甲酯为原料,在有机酸自催化体系中进行环氧化反应制备环氧脂肪酸甲酯。研究了有机酸种类及用量、H2O2用量、反应温度、反应时间和助剂(表面活性剂和相转移催化剂)等因素对环氧化反应的影响。有机酸的环氧化活性依次为:甲酸乙酸乙二酸=柠檬酸。反应中加入表面活性剂(吐温40、聚氧乙烯月桂醚、十六烷基三甲基溴化铵)和相转移催化剂(四丁基溴化铵、聚乙二醇400)会不同程度地降低环氧化产品的环氧值。通过单因素优化试验,得到脂肪酸甲酯环氧化的最佳反应条件为:脂肪酸甲酯10 g,甲酸∶H2O2∶碳-碳双键=0.6∶2∶1(mol/mol/mol),反应温度50℃,反应时间6 h,不添加任何助剂。在此条件下所制备的环氧脂肪酸甲酯的环氧值为5.91%。产品经1H-NMR分析表明,在化学位移5.4 ppm处的原料碳-碳双键的氢吸收峰消失,而在化学位移3.0 ppm处呈现出环氧键的氢特征吸收峰。     

麦秸秆稀酸水解条件的研究

通过对麦秸秆在相对较低的温度下稀酸水解实验研究,探讨了原料与稀硫酸的固液比,反应时间、稀硫酸浓度和温度对纤维素、半纤维素降解为还原糖含量的影响,确定麦秸秆最佳水解条件是：固液比为1：8、0．6％稀硫酸在160℃下反应1h,得到还原糖浓度50．34g／L、得率为61．96％。     

超/亚临界水中还原糖分解特性

为探讨水解生物质纤维素制取还原糖的实验条件,采用DNS法分别在超/亚临界状态下对目标产物(葡萄糖)的分解状况进行了研究,以期得到葡萄糖剩余率较高的反应条件,并提出了两种新型的纤维素水解方法.研究表明,在超临界条件下甲酸对葡萄糖的分解具有促进作用,在亚临界条件下甲酸对葡萄糖的分解具有抑制作用,在超临界下葡萄糖剩余率较高的实验条件为温度400℃,固液比1.5∶70,反应时间3 min;在亚临界下剩余率较高的实验条件为温度280℃,固液比1.5∶70,反应时间3 min,甲酸浓度3%.     

紫外-臭氧联合矿化水溶液中的活性蓝19染料

采用紫外-臭氧联合(UV/O3)技术矿化活性蓝19染料(RB19)模拟废水,考察了溶液pH值、染料初始浓度、臭氧投量以及温度对RB19溶液TOC去除率的影响.实验结果表明:当pH=4.0,初始质量浓度为100 mg/L,臭氧投量为3.9 g/(L.h),温度控制在30℃时,反应30 min后溶液TOC的去除率达90%以上,表明紫外臭氧联用技术对降解RB19模拟废水效果显著.根据不同实验时间所取样的紫外-可见吸收光谱扫描图以及离子色谱(IC)的检测结果,发现RB19的矿化过程中会产生含苯环、萘环、蒽环的中间产物以及有机酸类中间产物(甲酸,乙酸,草酸,顺丁烯二酸,SO42-,NO2-和NO3-),从而推断出UV/O3降解RB19的可能途径.     

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.     

微光波对水葫芦水解糖化的促进机理研究

利用色质联机和扫描电镜等微观分析手段,研究了微波时间、功率和光波组合等对水葫芦理化性质、还原糖产量和水解副产物的影响规律.水葫芦叶子经过蒸汽加热和NaOH预处理后,酶水解的还原糖产量仅为239 mg（每100 mg底物）;而联合了微光波预处理后,可提高到311 mg（每100 mg底物）,使还原糖产量提高了301%.在微波和光波组合比例为30∶70（总功率700 W）、加热时间1 min时,得到了554%的理论最大还原糖产量.当微波功率过高或时间过长时,在预处理阶段由半纤维素水解生成的大量木糖进一步分解,导致乙酸、丁酮和糠醛等有害小分子副产物增加,对后期酶水解糖化和发酵产酒精造成不利影响.     

添加有机酸加速2,4,6-三氯酚的生物降解

2,4,6-三氯酚（TCP）属于难生物降解有机物,但通过添加易于生物降解的有机酸可以加速其生物降解的速率.本实验通过添加甲酸和乙酸来研究其对提高TCP生物降解速率影响.同样加入1 mM的甲酸和乙酸可以分别提高TCP生物降解速率66％和88％.对TCP代谢途径分析发现,TCP在生物降解过程中,通过分子氧和电子载体的共基质作用启动其初始的还原和单加氧反应,在苯环上加入羟基.不同加入量的甲酸和乙酸对TCP降解的实验表明,加入0.25mM的乙酸加速TCP生物降解速率正好与加入1mM甲酸的效果相当.这表明,电子数的加入对TCP的生物降解成正比.     

微波辐射下玉米秸杆酸水解糖化的研究

在微波辐射条件下,对玉米秸杆进行酸水解糖化实验,考察了硫酸质量分数、液固比、微波辐射时间、 压强、功率等因素对还原糖收率的影响。实验结果表明,微波辐射条件下,随着硫酸质量分数、固液比、辐射时间、压 强、功率的变化,还原糖收率都存在着一个先增加后减少的趋势。硫酸质量分数2%、液固比15.0、微波辐射时间40 min、压强0.3MPa、功率225.0W,在此条件下玉米秸杆酸水解还原糖收率达到最大值为21.8% 。     

茴香脑臭氧化制备茴香醛

以茴香脑为原料,乙酸和环己烷的混合物做溶剂,臭氧化法制备茴香醛。考察了溶剂、臭氧化时间、还原剂用量、还原分解时间和还原温度对反应结果的影响,初步探讨了臭氧化反应级数。优化的工艺条件为,m(乙酸)∶m(环己烷)=1∶4,臭氧化时间为100min,n(NaHSO3)/n(茴香脑)=1.1,还原分解时间60 min,还原温度80℃。在此条件下,产品收率≥84%,纯度≥98%。     

水热法制备固体酸SO4^2-/ZrO2催化合成乙酸正丁酯

通过水热法制备出SO42-/ZrO2固体酸催化剂,对催化剂进行XRD、IR表征,并以冰乙酸和正丁醇的酯化反应为探针,探讨了各个因素对反应的影响.结果表明:当反应时间为2 h,n(正丁醇):n(冰乙酸)=2:1,催化剂用量为0.2%(占总物料的质量分数),酯化率可达99.1%.同时利用未经水热反应制备SO42-/ZrO2做对比实验,结果发现水热法比常规法制备的材料比表面积增加一倍.     

超临界水中乙酸氧化降解的研究

对影响超临界水中乙酸氧化分解的因素进行了初步的实验研究,结果表明：超临界氧化法可以有效地去除水中的乙酸,去除率最高可达99％,在实验的条件范围,氧气过量倍数和温度越高,乙酸水溶液质量流量越小,乙酸的降解率也越高。     

Acylation of 3, 4-Diaminofurazan

An acylation method of 3,4-diaminofurazan was developed. Under the catalysts of p-Tolu- enesulfonic acid, 3-amino-4-formylaminofurazan, 3-amino-4-acetylaminofurazan, 3-amino-4-propio- nylaminofurazan, 3-amino-4-butylramino-furazan and 3-amino-4-benzoylaminofurazan were synthe- sized by acylation of 3,4-diaminofurazan with formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid and benzoic acid respectively. Also, 3,4-diacetylaminofurazan and 3,4-dipropionylaminofurazan were synthesized by acylation of 3,4-diaminofurazan with acetic anhydride and propionic anhydride re- spectively. Compared with the traditional method which uses acyl halogen as reagent, our method reduced the reaction time and increased the yield and purify. The 3-amino-4-acylaminofurazan could be hydrolyzed to 3,4-diaminofurazan in ethanol with acid catalyst.     

胶溶剂对MCM-22分子筛催化剂性能的影响

以硝酸、盐酸、醋酸和甲酸为胶溶剂,采用挤条成型工艺制备了一系列MCM-22分子筛催化剂,并用颗粒强度仪和热重天平等手段对其物理性质进行表征,考察了胶溶剂对MCM-22分子筛催化剂强度和总酸量等性质的影响。结果表明,采用无机酸胶溶剂的催化剂具有较高强度和总酸量;随硝酸胶溶剂用量的增加,催化剂总酸量增加,强度呈现先增后减的变化趋势,最高强度对应的硝酸质量分数约为10％。以苯和丙烯烷基化为模型反应,分别采用气-液半连续和液-液连续两种操作方式对催化剂进行了反应性能评价,结果表明无机酸作胶溶剂的催化剂具有较高活性和异丙苯选择性;当硝酸质量分数小于20％时,MCM-22分子筛催化剂活性随硝酸用量的增加而增加;当硝酸质量分数为10％时,异丙苯选择性最大。     

可见光照射下纳晶TiO_2电极对染料污染物的光电催化降解研究

为揭示TiO2光催化降解染料的反应机理,研究了可见光照射下各种染料污染物在正、负不同偏压下的降解情况.以溶胶-凝胶结合水热法制备的TiO2薄膜为光电极,通过检测反应过程中染料溶液的紫外-可见吸收光谱及总有机碳变化情况,深入探讨了外加电压在光电催化降解染料中的作用.同时,通过电子自旋共振技术检测了染料降解过程中活性自由基的生成情况.实验结果表明,在可见光照射下,外加正偏压时,阳离子染料如罗丹明B和孔雀绿虽也褪色,但矿化率比较低;而负偏压作用时,阳离子型染料在可见光与偏压的共同作用下,以分子中共轭结构的破环为主,产生较高的矿化率.