漆酶处理木素的功能基变化及其光谱分析

利用漆酶、漆酶／介体体系对枫香木酶解木素进行处理，并对处理后木素进行高温处理，研究各种处理过程木素的酚羟基含量变化．同时进行了紫外和红外光谱解析。与对照样相比较，经漆酶处理后，木素的酚羟基含量增加；而经漆酶／介体体系处理后，木素酚羟基含量降低；在漆酶／介体处理中，两种介体相比，漆酶／ABTS体系对木素的作用效果更为明显；经漆酶和漆酶／介体处理的木素再经高温处理后．木素的酚羟基含量比未经高温处理的木素的高。红外光谱分析表明，经漆酶、漆酶／介体处理后木素中紫丁香基结构型O-H相对含量增多：经过漆酶处理后的木素醇羟基和a-位共轭羰基略有增加；但从红外光谱分析中没有发现甲氧基的变化。     

富里埃变换红外光谱法分析生物漂白过程木素结构变化

利用富里埃变换红外光谱技术分析了尾叶桉硫酸盐浆原浆的残余木素,经漆酶/介体(Lccase/mediator)处理后浆的残余术素及生物处理后纸浆经氢氧化钠抽出的木素.结果证实,在漆酶/介体处理纸浆的过程中碳水化合物不发生氧化,而木素的Cα羟基发生氧化产生α-基;酶作用后纸浆进一步碱处理导致木素溶出.通过分析溶出木素的结构,推断纸浆中具有紫丁香基结构的残余木素优先发生降解.     

蔗渣浆漆酶/天然介体体系脱木素机理的研究

采用红外光谱和核磁共振波谱等手段分析了蔗渣硫酸盐浆及其漆酶处理、漆酶/天然介体体系处理浆的残余木素的结构,揭示漆酶/天然介体体系处理过程中木素的脱除机理。分析结果表明,与未添加介体相比,添加天然介体后漆酶预处理纸浆经过氧化氢漂白后,其白度为75.2%ISO,增加了6.4个ISO白度单位。在漆酶/天然介体体系处理过程中,与未处理蔗渣浆中木素结构相比,木素结构中的游离羟基结构没有明显的变化,木素中的β-O-4结构在处理过程中容易脱除,导致Ar-CH=CH结构增加,并且还使得木素木素侧链Cα位羟基被氧化,生成了α-羰基。     

13C-NMR分析漆酶处理木素的结构特征

利用13C-NMR技术对漆酶、漆酶/介体体系处理前后枫香木酶解木素进行结构分析.结果表明,经漆酶/介体体系(LMS)处理后,木素的部分β-O-4结构发生醚键断裂,脱甲基或脱甲氧基反应发生,根据结构变化推断反应过程中紫丁香基型结构优先反应;经漆酶处理后,木素单位苯环的羰基含量和甲氧基含量增加.     

漆酶处理对杨木APMP木素分子质量的影响

研究了漆酶和漆酶/介体体系处理对三倍体毛白杨APMP性能的影响.采取酶解-弱酸解两段法分别从APMP原浆和生物处理后的纸浆中分离木素.为了使木素在凝胶渗透色谱流动相四氢呋喃中能完全溶解,对所有试样进行了卞基化处理.利用凝胶渗透色谱分析仪获得了木素的分子质量分布曲线,并计算出数均分子质量和质均分子质量,进而比较了漆酶和漆酶/介体体系处理的效果和差异.     

旧报纸漆酶/介体脱墨浆表面性能分析

利用化学分析电子能谱(ESCA)、衰减全反射傅立叶变换红外光谱(ATR-IR)以及环境扫描电镜(ESEM)对漆酶脱墨浆的表面形态进行分析,并利用KAJAANI纤维长度粗度分析仪测定浆料纤维的长度、粗度,利用Pulmac渗透测定仪(Pumac Permeability Tester)测定了纤维的比容和比表面积.研究结果表明,漆酶/介体脱墨过程中可以使浆料中的木素溶出,表面木素含量降低,同时纤维表面出现微细纤维.与对照浆相比,漆酶处理后,纤维的长度、粗度变化不大,说明漆酶处理过程中,并未发生纤维的断裂,漆酶主要作用于纤维的表面,并未触及到纤维的内部.比表面积和比容均增加.     

漆酶介体系统对高木素含量的硫酸盐浆的生物漂白化学

分别在1-羟基苯并二唑（HBT）、N-羟基乙酰苯胺（NHA）、紫尿酸（VA）介体中，用漆酶处理高木素含量的针叶木硫酸盐浆。发现在紫尿酸（VA）介体中漆酶降解木素的能力优于其它两种介体。在生物漂白处理前后分别对分离出的残留木素作核磁共振（NMR）分析，结果表明在漆酶-VA系统中，经生物漂白处理后，木素被极大地氧化并且结构多数发生了变化。在这三种漆酶介体系统中，增加羧基含量，甲氧基相应减少。对三种系统来说，生物氧化漂白都直接作用于不缩合的C5酚型木素结构。漆酶-VA系统还和缩合的C5酚型木素结构发生反应。     

漆酶/丁香酸甲酯处理未漂KP浆的SEM和GPC分析

采用扫描电镜(SEM)和凝胶渗透色谱(GPC)技术,研究漆酶和漆酶/丁香酸甲酯(MS)处理前后未漂硫酸盐浆(KP浆)纤维表面形态结构和浆中木素分子质量及其分布的变化,探讨了用漆酶和漆酶/MS处理KP浆,提高浆张湿抗张强度的相关机理。研究结果表明:与空白样相比,经漆酶处理后,纸浆中木素平均分子质量降低,纤维表面出现"黏结"现象;而MS协同漆酶处理后,纸浆中木素的缩合程度及纤维间的"黏结"面积增大;漆酶和漆酶/MS处理后的浆样再经过加热干燥处理,木素的缩合程度和纤维"黏结"面积进一步增大。木素的缩合程度和纤维表面呈现的"黏结"现象,与漆酶和漆酶/MS处理纸浆提高其湿抗张强度密切相关。     

光谱在木素结构上的应用

论述了光谱的基本概念及在木素结构研究上的应用。用紫外光谱来定性定量地鉴定木素 ,鉴定某些特殊功能基和测定木素被化学处理的剧烈变化 ;用红外光谱来鉴定木素及其衍生物结构上的功能基     

麦草碱木素结构特性的研究

采用酸析-弱酸解两段法分离提纯麦草碱木素,通过凝胶渗透色谱分析(GPC)对木素试样进行了分子量检测,得出麦草碱木素的分子量分布,计算出碱木素数均和质均分子量.利用红外光谱,对木素结构进行了系统的分析.经过衍生化的麦草碱木素,通过磷谱核磁共振(31P-NMR)技术得出木素结构谱图,对木素结构中脂肪羟基、总酚羟基和羧基以及总酚羟基中各酚羟基功能基团进行定量分析对比.对麦草碱木素结构有了更全面的了解,为木素的进一步改性及广泛应用提供了条件.     

麦草浆漆酶/介体系统漂白中糖类组分的降解

通过HPLC和FTIR研究了漆酶/介体系统(LMS)漂白中碳水化合物的降解历程.研究发现纸浆中糖类组分在LMS漂白中的降解甚少,特别是葡聚糖在LMS漂白3h后,降解率仅为0.604%,可相对说明纤维素在LMS漂白过程中的降解很少.LMS漂白前后的FTIR谱图中,糖类的特征吸收峰基本上没有变化,而木素的吸收峰发生了较大的变化.从而,证明LMS漂白有很好的脱木素选择性,纸浆的强度损失小.     

漆酶/介体体系改性磨石磨木浆纤维表面性能分析

利用漆酶价体体系改性未漂马尾松磨石磨木浆，测定改性前后浆张的物理和光学性能，利用纤维长度、粗度分析仪、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和化学分析光电子能谱（ESCA）对漆酶价体体系改性前后纸浆纤维变化及表面性能进行分析，并测定了纸浆表面接触角（CA）。结果表明，漆酶价体体系改性纸浆仅在纤维的表面起作用，不会引起纤维的大幅度降解；纸浆改性过程中发生了氧化反应，羰基含量增加；改性后木素发生了一定程度的降解，纸浆表面木素含量降低；改性后的纸浆表面润湿性能提高。     

旧报纸漆酶脱墨工艺的研究

对旧报纸漆酶脱墨工艺进行了研究.得出了最佳工艺条件:漆酶用量10 LAMU/g,介体(Violuric Acid)用量0.5%,碎浆时间30min,保温时间15 min,通氧气,温度55～60℃.在此条件下进行脱墨,所得脱墨浆白度与对照浆相比有所降低,但可漂性提高.漂白后浆白度达到52.4%ISO,与对照浆相比提高4.2%ISO.此时裂断长为2.16 km,撕裂指数为7.01mN·m2/g,与对照浆相比分别提高了20%和13%.     

漂白废新闻纸脱墨浆白水中DCS的漆酶/介体控制

研究了漆酶/介体对漂白废新闻纸脱墨浆白水中DCS的作用效果,确定了最佳处理条件,并采用GC-MS气质联用仪分析了DCS经漆酶、漆酶/介体处理后成分的变化。结果表明：漆酶可以对DCS中的木素类物质产生降解作用,对酯类、部分脂肪酸、树脂酸也有一定降解作用。漆酶/介体处理可使DCS水的CD值、Zeta电位降低;但电导率、COD、浊度有所增加;胶体物质的平均粒径变小。     

漆酶处理对黄麻纤维木质素结构的影响

采用二氧六环/水溶液抽提制取黄麻纤维木质素,再用漆酶对其处理。利用凝胶渗透色谱测定漆酶处理前后黄麻纤维木质素的分子量及分布,并通过元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱对漆酶处理前后黄麻纤维木质素的结构进行分析。结果表明：黄麻纤维木质素经漆酶处理后,数均分子量和重均分子量增大,酚羟基含量减少,酚型结构的木质素发生聚合反应,分子量的分布范围变宽;经漆酶处理后,黄麻纤维木质素中紫丁香基结构单元含量减少,醇羟基和总羟基含量增加,羰基含量增加。     

木素过氧化物酶辅助漂白机理研究

采用FTIR、GC/MS、GPC等技术研究了木素过氧化物酶-过氧化氢漂白协同作用机理,结果表明,木素过氧化物酶预处理能增加木素的紫丁香基结构单元、对羟苯基、甲氧基、酚羟基等,增强木素的反应活性,同时还可以降解溶出小分子质量木素,为过氧化氢漂白提供有利条件:加强漂剂与木素酚型结构单元和紫丁香基结构单元的反应,使得发色基团和助色基团减少、木素溶出量有所增加、溶出木素的相对分子质量明显增大、纸浆白度提高、结晶度增加.     

ONP脱墨浆漂白过程中DCS的溶出及漆酶控制研究

本研究表明,废纸漂白过程中DCS溶解到浆水体系中,增加氢氧化钠和过氧化氢的用量会促进其溶出;采用漆酶处理DCS物质,有利于提高纸张物理强度性能,通过ESCA对酶处理后纸浆表面的化学成分分析发现表面木素和抽出物含量降低.     

脂肪酶和酯酶去除废纸浆中胶黏物效果的比较

选取一种脂肪酶、两种酯酶处理废纸浆料,并在酶处理后进行浮选脱墨,考察酶处理后废纸浆中胶黏物的去除效果;测定了酶处理前后废纸浆的四氢呋喃抽出物的结构和相对分子质量变化。结果表明,脂肪酶a和酯酶b、c在最佳用量时,脂肪酶a和酯酶c对废纸浆中胶黏物的去除率分别达到46%和59%;一段浮选后,残余油墨浓度分别降低了310 mg/kg、411 mg/kg和385 mg/kg,纸浆白度分别增加了6.9、7.4和7.3个百分点。与脂肪酶相比,酯酶对废纸浆中胶黏物的降解及后续浮选脱墨具有明显优势。凝胶渗透色谱和红外光谱分析表明,经脂肪酶或酯酶处理后,四氢呋喃抽出物的相对分子质量均有明显下降,酯键发生了断裂。此外,酶处理不会对浆料的物理性能产生不利影响。