钯碳催化木质素模型化合物制备烷烃的试验研究

针对木质素的转化,以木质素模型化合物愈创木酚催化加氢脱氧制备烷烃为模型反应,研究酸溶液中,活性炭负载Pd、Pt、Ru、Rh金属催化剂的催化性能。研究发现:在测试的催化剂中,Pd/C催化剂显示出较高催化加氢脱氧性能,烃类产物收率达到80%。随后,考查反应条件对催化性能的影响,发现在适中反应温度(200~250℃)、酸浓度(0.5wt%~1.0wt%)和较高氢气压力(5MPa)下,反应有利于烃类产物的生成。最后,探讨愈创木酚加氢脱氧的反应历程。     

纤维素酶的研究进展

纤维素酶作为一种高活性的生物催化剂,在纤维素类资源的利用方面发挥重要的作用。本文综述了纤维素的分子结构,纤维素酶种类及其作用机理,酶解反应动力学模型,影响纤维素酶高效酶解的因素以及酶解效率提高的措施,并对纤维素酶研究存在的问题以及今后的发展作了进一步的展望。     

高温液态水法水解稻秆制糖的工况研究

稻秆是我国南方比较普遍的农业废弃物,目前末得到有效利用,将其水解然后通过生物方法制取燃料乙醇是当前的研究热点。以广州郊区的稻秆为原料,利用自行设计的小型反应器,以高温液态水的预处理方法作实验,考查了反应时间、反应温度、压力、液固比、搅拌转速以及预热时间对稻秆水解的影响。通过范氏分析及扫描电镜对水解残渣进行了分析,发现在一定工况下,半纤维素得到了较好的降解,预处理后的原料疏松,且孔隙增加,因而能够较好地提高后续纤维素酶水解的效率。     

磺酸型离子液体合成及催化制备生物柴油工艺研究

研究合成功能化酸性离子液体1-丙基磺酸-3-甲基咪唑硫酸氢盐([PrSO_3HMIm]HSO_4),采用核磁共振、红外光谱、热重分析等分析法进行表征验证,并用其催化菜籽油酯交换反应制备生物柴油,考察醇油物质的量之比、反应温度、反应时间和离子液体用量对酯交换反应的影响及离子液体的稳定性。结果表明:在n甲醇∶n菜籽油=10∶1,反应温度120℃,反应时间8 h,离子液体用量为菜籽油质量7%的条件下,生物柴油收率可达95.56%,且稳定性良好,循环使用5次催化性能未明显降低。     

微藻直接离子液体脂肪酶制备生物柴油

采用小球藻、甲醇为原料,脂肪酶为催化剂,离子液体为提取剂和反应介质,直接提取酯交换制备生物柴油。考察不同工艺条件对产率的影响,结果表明:甲醇用量和藻粉质量比为8∶1,离子液体[BMIM][DCA]和藻粉质量比为1∶1,脂肪酶用量为藻粉质量的12%,反应温度为50℃,酯交换反应时间为16 h条件下,生物柴油的转化率可达69.6%。采用微藻直接离子液体脂肪酶制备生物柴油无需从微藻粉中提取油脂,因此降低过程成本、缩短工艺,能实现含油微藻到生物柴油的一步转化。     

小球藻在蔗渣酶解液中的异养生长及其脂肪酸生成

在高温液态水处理的甘蔗渣酶解过程中添加Tween80可使聚糖转化率提高11.4%。根据蔗渣酶解液中糖的种类及含量,用葡萄糖、木糖和纤维二糖标准品模拟蔗渣酶解液组成配制成相应的混合糖培养基,同时配制仅含葡萄糖的培养基,在有、无Tween80和BG11(Blue-Green 11)的条件下,考察小球藻在不同培养基中的异养生长及脂肪酸生成。结果显示Tween80对小球藻的生长具有抑制作用,纤维二糖也会影响小球藻的生长;小球藻在添加BG11的葡萄糖培养基中的生物量最高,为1.97 g·L^-1,在添加BG11的蔗渣酶解液中的生物量高出未添加BG11的2倍,在含有Tween80和BG11的蔗渣酶解液中的总脂肪酸含量最高,达到6.90%,在所有培养基中产生的脂肪酸以C_16:0、C_18:1、C_18:3、C_20:1和C_20:4为主;培养基组成优化可进一步提高微藻生物量和油脂产量。     

Fe3O4纳米颗粒固定化纤维素酶的酶学特性研究

试验研究了超顺磁性纳米颗粒直接固定纤维素酶的酶学特性.以化学共沉淀法合成出的纳米Fe3O4颗粒为载体,利用水溶性碳化二亚胺(EDC)活化将纤维素酶固定,探讨了不同酶量、交联剂、pH值等因素对固定化纤维素酶性能的影响,得出固定纤维素酶的最佳条件:酶浓度为9.0 mg/mL,EDC浓度为3.0 mg/mL,pH值为4.0.试验还研究了在不同温度和pH值条件下的固定化酶与游离酶的活性,酶固定后最佳水解温度为60℃,最适pH值向碱性迁移且范围有所增加.     

高温液态水法水解稻秆的试验研究

以广州郊区的稻秆为原料,利用自行设计的小型反应器,以高温液态水的预处理方法,考查了反应时间、温度、压力、液固比、搅拌转速以及预热时间对稻秆水解的影响.实验结果发现:在200℃,压力为4.0MPa,液固比为20:1,搅拌转速500r/min,预热时间为40min时还原糖浓度达到最大值,还原糖转化率为51.85%,原料转化率达到48.18%.通过范氏分析及扫描电镜对此工况下的水解残渣进行了分析,发现半纤维素水解率达到88.90%,预处理后的原料疏松,孔隙增加,因而能够较大程度地提高后续纤维素酶水解的效率.     

生物质稀酸水解动力学及其反应器的研究进展

木质纤维素类生物质经过稀酸水解可制取可发酵性糖,进而形成糖平台,生产纤维素乙醇等能源和化工产品。不同类型和结构的反应器中,原料的水解行为不同,被水解的效果也就不同。本文从稀酸水解反应器和反应动力学两方面入手,综述了近年提出的木质纤维素类生物质稀酸催化动力学模型和反应器。通过比较不同反应器的水解效果,推测出多步处理、逆流过程、动态反应是木质纤维素类生物质稀酸高效水解反应的发展趋势。     

生物质能利用技术发展现状分析

本文按照现有生物质能利用技术的发展情况将其分为产业化技术、示范技术和前沿技术,对各类技术的原理、特点、发展现状等进行了分析研究,在此基础上分析得出各种技术的发展趋势和前景,为我国生物质能利用技术的发展提供方向性的参考。