多孔聚碳酸亚丙酯/汽爆秸秆复合材料的高温暴晒尺寸稳定性

以蒸汽爆破的方式对秸秆进行活化,将活化秸秆与聚碳酸亚丙酯(PPC)复合,制得全降解PPC/汽爆秸秆。盛夏烈日下,将PPC/汽爆秸秆复合材料与模拟穿越赤道条件(80℃加热3d)处理过的PPC/汽爆秸秆复合材料,按结皮向外和断面向外迎向阳光的2种放置方式进行全天暴晒,4种样品均未变形,说明PPC/汽爆秸秆复合材料的高温暴晒尺寸稳定性已初步达到日常生活和穿越赤道使用要求,其原因与多孔、晶区引入有关,也与蒸汽爆破提高了秸秆反应活性、使秸秆与PPC之间产生有效化学键键合、使得PPC分子结构被重建有关。     

蒸汽爆破玉米秸秆提高酶解还原糖产率的研究

对玉米秸秆进行蒸汽爆破预处理,并对处理前后的玉米秸秆组分和结构进行了表征。酶解24 h的实验结果表明,与未处理秸秆相比,汽爆处理后样品的还原糖产率提高了97%。化学与物理分析结果表明,处理后物料半纤维素及可溶性物质质量分数减少,纤维素质量分数增加29.7%;X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)表明纤维素致密结构被破坏。预处理后物料酶解还原糖产率最高时汽爆工艺参数为:汽爆压力2.2 MPa,每克秸秆原料加入1 mL蒸馏水(简称液固比1 mL/g),维压时间9 min,物料颗粒度40~60目。     

离子液体[BMIM]Cl处理汽爆活化玉米秸秆及酶解

为了提高玉米秸秆酶解还原糖产率,利用蒸汽爆破法活化玉米秸秆原料,并利用离子液体[BMIM]Cl进行处理,考察了汽爆压力和维压时间对处理后物料酶解还原糖产率的影响。结果表明,汽爆压力2.6 MPa,维压时间90 s下汽爆活化秸秆原料,[BMIM]Cl处理后,酶解24 h后还原糖产率较汽爆活化后物料提高了84.03%,较原料提高了286.83%。秸秆化学组分分析表明,[BMIM]Cl处理后物料纤维素质量分数增加了64.86%,X射线衍射(XRD)与扫描电镜(SEM)分析表明,其晶形结构转变为无定形结构,更有利于纤维素酶与底物作用。说明汽爆活化[BMIM]Cl处理能显著提高玉米秸秆的酶解还原糖产率。     

玉米秸秆氨化汽爆处理及其固态发酵

在加氨条件下对玉米秸秆进行了汽爆处理(简称氨化汽爆)和固态发酵. 结果表明: 氨化汽爆同样可使秸秆中的半纤维素降解,并使玉米秸秆的酶解率提高到42.97%, 同时可使秸秆的有机氮含量提高1.27倍. 利用氨化汽爆秸秆进行固态发酵,可提高蛋白含量到23.45%,比不加氨汽爆的玉米秸秆提高了1倍. 而加过氧化氢的氨化汽爆不利于微生物发酵.     

超临界CO2微乳液及其在纺织中的研究进展

基于超临界CO_2流体基本性质,介绍了超临界CO_2微乳液的形成原理和评价指标。重点总结了超临界CO_2微乳液中含氟表面活性剂和碳氢表面活性剂的研发现状;综述了超临界CO_2微乳液体系在纺织领域中的最新应用进展,得出了其在纺织材料前处理、染色、后整理及纤维改性等清洁化加工上的应用价值;并指出可以通过加强超临界CO_2微乳液基础理论研究和超临界CO_2/离子液体微乳液体系构建,拓宽其在纺织、材料、化学、生物等领域的应用范围。     

响应面法优化水/醇处理后汽爆玉米秸秆酶解

为了提高水/醇处理后汽爆玉米秸秆的酶解还原糖产率,对其酶解条件进行了优化。通过响应面优化法确定了底物质量浓度为53.28 g/L,纤维素酶用量为53.32 FPU/g,酶解时间为60.45 h时,还原糖产率可达672.36mg/g,与秸秆物料及汽爆后物料相比,酶解还原糖产率分别提高了170.46%和28.97%。化学组分及结构形貌分析表明,汽爆水/醇处理后物料纤维素含量显著增加,物料相对结晶度增高,其结构更有利于纤维素酶分子的吸附。     

微波接枝CPVC改性秸秆纤维/HDPE复合材料的界面性能

利用微波接枝CPVC复配偶联剂处理秸秆纤维表面,采用光学法液滴形态分析系统测定处理前后秸秆微粉的动态接触角及表面能变化,并制备相应的复合材料进行力学性能测试.研究结果表明:微波接枝CPVC复配偶联剂界面改性方法对秸秆纤维有较好的改性效果,改性后秸秆纤维的平衡接触角θe由74.65.上升至98.96.,从明显的亲水性转变为疏水性;而表面能则有不同程度减小,改性后秸秆纤维表面能(23.68 mJ/m2)低于HDPE基体(28.61 mJ/m2);经微波接枝CPVC改性后秸秆纤维复合材料保持了良好的力学性能.较透彻地了解秸秆纤维复合材料的复合界面特性及其复合机理,设计和制造不同性能、满足不同应用领域要求的纤维复合材料产品,是秸秆纤维复合材料研究工作者至今仍在继续探索的重要研究领域.     

超临界CO2对碳纤维环氧树脂的界面性能的改善

为提高碳纤维/环氧树脂复合材料的界面结合性能,采用超临界CO2对碳纤维表面进行处理.结果表明:在处理后碳纤维的单丝拉伸强度下降2.81％,碳纤维/环氧树脂界面剪切强度和层间剪切强度在处理后分别提高25.19％和17.11％.通过对碳纤维原子力显微镜(AFM)观察,经过处理的碳纤维表面粗糙度增加明显,同时对复合材料层间剪切断口端面用扫描电子显微镜(SEM)观察,经过超临界CO2处理后的碳纤维与环氧树脂的复合性能得到改善.     

糠醛生产新工艺的研究

提出了糠醛生产新工艺并得出了新工艺的最佳工艺参数。新的糠醛生产工艺是用汽爆法取代酸性水解处理玉米秸秆、经水提制得含木糖的水提液、木糖脱水环化生成糠醛,在脱水环化时使用超临界CO2(SC-CO2)流体作萃取剂。最佳的工艺参数是汽爆压力1.4 MPa、维压时间为4min;木糖脱水环化生成糠醛时反应温度180℃,反应时间180min,SC-CO2流量1.0×10-4 kg/s,反应压力16MPa,糠醛得率可达63.0%。采用新工艺,糠醛质量收率为1.2%,并能大幅减少三废的数量。     

响应面法优化水/醇处理后汽爆玉米秸秆酶解的研究

为了提高水/醇处理后汽爆玉米秸秆的酶解还原糖产率,对其酶解条件进行了优化。通过响应面优化法确定了底物浓度为53.28g/L,纤维素酶用量为53.32FPU/g,酶解时间为60.45h时,还原糖产率可达672.36mg/g,与秸秆物料及汽爆后物料相比,酶解还原糖产率分别提高了179.21%和37.29%。化学组分及结构形貌分析表明：水/醇处理后物料纤维素含量显著增加,X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)结果表明经过水/醇处理后物料相对结晶度增高,但结构更有利于纤维素酶分子的吸附。