小桐子生物柴油氧化前后运动黏度变化分析

以小桐子生物柴油为样品对其氧化前后的运动黏度变化和成分变化进行研究。结果表明,小桐子生物柴油的氧化安定性诱导期为4.75 h;氧化前后样品的运动黏度均随温度升高而降低,并且氧化后的样品比氧化前样品的运动黏度有所增加,温度较高时,温度变化不再是引起运动黏度变化的主导因素,拟合数据得到氧化前后的"温度-运动黏度"经验方程;氧化后的小桐子生物柴油生成较多的醇、醛、酸、酮等物质,这些物质中的极性基团与脂肪酸甲酯的酯基之间生成电偶极子和氢键,增强了分子内聚力,导致氧化后的小桐子生物柴油运动黏度增大。     

10种抗氧化剂对小桐子生物柴油氧化稳定性的影响

研究了常见7种生物柴油的氧化稳定性,分析了10种抗氧化剂对小桐子生物柴油氧化稳定性的影响。结果表明:只有棕榈油生物柴油的氧化稳定性能达到生物柴油国家标准;天然抗氧化剂VC、VE的抗氧化效果较差,且其添加量对小桐子生物柴油氧化稳定性影响也较小;GAM(没食子酸)抗氧化效果好,但油溶性能较差;TBHQ在添加量较高时对小桐子生物柴油氧化稳定性影响较大,AP(L-抗坏血酸棕榈酸酯)和TBHQ对精制和粗制小桐子生物柴油的抗氧化效果差别较大;MT(没食子酸甲酯)、PG(没食子酸丙酯)、OG(没食子酸辛酯)、BHA和BHT 5种抗氧化剂的抗氧化效果较好,且在添加量较低时对小桐子生物柴油氧化稳定性的影响较大,是较为理想的抗氧化剂。     

生物柴油氧化前后成分分析的研究

分别以地沟油、橡胶籽油和小桐子油为原料制备生物柴油,测定了3种生物柴油的氧化稳定性,并采用傅里叶红外光谱及GC-MS分析氧化前后此3种生物柴油的成分。结果表明,地沟油生物柴油、橡胶籽油生物柴油和小桐子生物柴油的氧化诱导时间分别为1.61、0.81、1.05 h,远不能达到我国生物柴油国家标准的6 h;生物柴油主要成分是脂肪酸甲酯,氧化后脂肪酸甲酯中CC—H基团基本消失;地沟油生物柴油、橡胶籽油生物柴油和小桐子生物柴油主要由棕榈酸甲酯、亚油酸甲酯、油酸甲酯及硬脂酸甲酯组成,氧化前3种生物柴油中此4种脂肪酸甲酯总含量分别为93.07%、95.82%和97.68%,氧化后分别降为77.23%、84.51%和63.66%。氧化后生物柴油成分十分复杂,含有不同的醛、酸、酮、醇及小分子的酯等物质,且亚油酸甲酯的含量大大降低,证实了生物柴油氧化主要是含有不饱和双键或三键的脂肪酸甲酯的氧化。     

拟合系数定常回归法分析生物柴油运动黏度影响因素

以小桐子生物柴油为原料,研究了氧化程度和温度对生物柴油运动黏度的单一和复合影响规律,并建立了拟合系数定常回归法用于构建不同氧化程度和温度双因素对生物柴油运动黏度影响的数学模型。结果表明:生物柴油运动黏度随温度升高而逐渐降低,受温度单一因素影响的数学模型为η=e~(A+Bt+Ct~2);生物柴油运动黏度随氧化时间延长而逐渐增加,建立的运动黏度与电导率的函数关系为η=A+Bμ;运动黏度与温度及氧化程度函数关系为η=0. 194+0. 007μ+e~(2.609-0.035t+0. 000 1t~2)。     

8种生物柴油常温氧化稳定性的测定与优化研究

测定了小桐子生物柴油、菜籽油生物柴、葵花籽油生物柴油、大豆油生物柴油、玉米油生物柴油、花生油生物柴油、油茶籽油生物柴油和荠花油生物柴油在不同温度下的氧化诱导期,通过氧化诱导期与温度之间的关系,构建生物柴油氧化诱导期的预测模型,预测其在常温下的氧化稳定性;通过在生物柴油中添加抗氧化剂TBHQ、PG、BHA和BHT优化其常温氧化稳定性。结果表明：在110℃下,8种生物柴油的氧化稳定性较差,氧化诱导期均未达到6 h;小桐子生物柴油、菜籽油生物柴、葵花籽油生物柴油、大豆油生物柴油、玉米油生物柴油、花生油生物柴油、油茶籽油生物柴油和荠花油生物柴油在常温（20℃）下的氧化诱导期分别为635、2 598、730、2 151、2 425、5 192、2 330、470 h;添加抗氧化剂可以提升生物柴油的氧化稳定性。     

3种生物柴油氧化降解特性研究

利用Rancimat试验法氧化降解菜籽油生物柴油、大豆油生物柴油、小桐子油生物柴油,采用GC-MS测定不同氧化时间下的生物柴油中主要脂肪酸甲酯含量变化,进而通过半衰期法计算动力学参数(反应级数、速率常数),同时研究生物柴油氧化深度与热值的关系,并对氧化前后生物柴油样品进行FTIR分析。研究表明:除大豆油生物柴油中的硬脂酸甲酯外,3种生物柴油中主要脂肪酸甲酯氧化降解反应级数都为1;氧化降解反应速率从小到大依次为棕榈酸甲酯、硬脂酸甲酯、油酸甲酯、亚油酸甲酯、亚麻酸甲酯;氧化降解时间与热值为一元三次函数关系;另外,FTIR分析表明在1 740 cm~(-1)处的吸光度随着氧化降解时间延长不断增加,说明氧化程度不断加深。     

小桐子油生物柴油的热解特性及动力学研究

利用热重分析仪在不同升温速率(10、20、30℃/min)和一定氮气(20 mL/min)条件下对小桐子油生物柴油的热解特性及动力学特性进行了研究。结果表明:小桐子油生物柴油热解过程主要分为低沸点组分挥发,各种脂肪酸甲酯的快速挥发和热解以及残留物缓慢分解失重三个阶段;升温速率增加使各个阶段的起始和终止温度均向高温区轻微移动,使热解失重率略微降低。动力学分析表明:小桐子油生物柴油的热解反应可用三个0.5级反应来描述,根据模型计算的活化能为10.10～85.73 kJ/mol,频率因子为1.82×10-3～1.45×108 min-1。     

小桐子油及其生物柴油多参数的物理特性预测及分析

运用相关物性数据估算方法,得到了小桐子油及其生物柴油的基本物性参数,有效地解决了临界参数难以测定的问题;同时估算出包括气体黏度、液体黏度、表面张力等与传递性质和平衡性质有关的物性参数;分别测定了不同温度下小桐子油及其生物柴油的相关物性,并与估算结果进行对比。结果表明:在实验温度下,小桐子生物柴油运动黏度的最大误差为5. 94%,表面张力的最大误差为5. 70%,估算结果较为准确。     

小桐子(麻疯树)粕脱毒工艺技术的研究

小桐子油是制备生物柴油的优质原料,但其粕含有毒性物质而未得到很好利用.研究了在制油的同时使小桐子粕脱毒的工艺技术条件,确定了符合常规制油工艺的脱毒路线和直接压榨及膨化浸出脱毒工艺的技术路线.检测结果显示粕中毒性物质的脱除率达93%以上,脱毒后的小桐子粕经动物急性毒性试验证明无毒,从而可使小桐子粕用作饲料原料.     

小桐子油的精炼及其氧化稳定性

以小桐子毛油为研究对象,通过碱炼脱酸、活性白土脱色、真空水蒸气脱臭对小桐子油进行精炼获得小桐子精炼油,研究了精炼前后小桐子油理化性质和脂肪酸组成的变化,同时,采用烘箱加热加速氧化油脂法研究小桐子精炼油的氧化稳定性,并预测小桐子精炼油的货架期。结果表明,精炼后油脂的色泽由(11.00±0.00)降低至(4.00±0.00),水分及挥发物含量由(7.50%±0.26%)降低至(0.50%±0.19%),酸值由(6.62±0.02) mg KOH·g-1降低至(0.26±0.01) mg KOH·g-1,碘值、皂化值和平均分子量无显著变化,精炼后分别为(104.37±0.24) g·100 g-1、(191.78±0.16) mg KOH·g-1和(877.57±2.43) g·mol-1;精炼前后脂肪酸组成变化不显著,精炼后主要脂肪酸组成为棕榈酸(13.36%±0.15%)、硬脂酸(4.25%±0.03%)、油酸(32.61%±0.10%)和亚油酸(43.36%±0.26%),其中不饱和脂肪酸含量达(75.97%±0.36%);氧化稳定性研究结果表明,小桐子精炼油储存温度越高,POV值越高,添加特丁基对苯二酚(TBHQ)、丁基羟基茴香醚(BHA)和维生素E(V_E)抗氧化剂后小桐子精炼油POV值降低,当添加0.02% TBHQ时,抗氧化性能较佳,可使小桐子精炼油在储存温度20 ℃条件下的货架期延长到208 d。     

废油脂生物柴油燃料重整的方法研究

对废油脂制备生物柴油主要组分的结构特点进行了分析,碳链长度及双键数目对废油脂生物柴油的十六烷值、氧化安定性及低温流动性有重要影响。提出了废油脂生物柴油燃料重整的原理及方法,并对比了重整前后废油脂生物柴油理化性质的变化。研究表明:原料油的脂肪酸酯组成直接影响制取所得生物柴油的脂肪酸酯组成;超临界法及氧化改质能够改善生物柴油的氧化安定性;低温流动性(CFI)改进剂对废油脂生物柴油低温流动性的改善效果明显;二叔丁基过氧化物(DTBP)改进剂能够提高生物柴油的十六烷值。     

大豆生物柴油氧化稳定性影响因素的研究

以大豆生物柴油为原料,通过Rancimat酸败法测定大豆生物柴油氧化稳定性,研究了大豆生物柴油的不饱和度、制备过程和存储过程中相关因素对大豆生物柴油氧化稳定性的影响。结果表明:大豆生物柴油不饱和度越低,其氧化稳定性越好;大豆生物柴油中水分残留量和甲醇残留量越高,其氧化稳定性越差,甘油残留量对大豆生物柴油氧化稳定性的影响较小,因此大豆生物柴油中水分残留量应低于0.05%,甲醇残留量应低于0.2%;大豆生物柴油的氧化诱导期随温度的升高而迅速缩短,且随空气流量增加呈线性下降,金属离子对大豆生物柴油氧化降解起催化作用,光照和通风导致大豆生物柴油极易氧化,因此大豆生物柴油应在避光不通风条件下,低温存储在含金属离子少的碳钢容器中。     

天然酚酸类化合物对生物柴油氧化安定性的影响

探讨了天然酚酸类化合物对抑制生物柴油氧化反应的影响,并分析了天然酚酸类化合物及BHT对生物柴油的酸值和过氧化值的影响。研究结果表明:天然酚酸类化合物可有效降低生物柴油的酸值和过氧化值。其中,迷迭香提取物的抗氧化效果最好,添加0.10%迷迭香提取物样品,360 h时酸值降低46.6%,过氧化值降低38.9%。添加0.04%BHT样品在相同条件下的酸值和过氧化值均高于添加0.04%迷迭香提取物样品的。迷迭香提取物中的强弱抗氧化成分之间形成协同作用,提高抗氧化效果;并且猝灭单重态氧,抑制生物柴油的光氧化。     

Contribution of first- versus second-generation products to secondary organic aerosols formed in the oxidation of biogenic hydrocarbons

Biogenic hydrocarbons emitted by vegetation are important contributors to secondary organic aerosol (SOA), but the aerosol formation mechanisms are incompletely understood. In this study, the formation of aerosols and gas-phase products from the ozonolysis and photooxidation of a series of biogenic hydrocarbons (isoprene, 8 monoterpenes, 4 sesquiterpenes, and 3 oxygenated terpenes) are examined. By comparing aerosol growth (measured by Differential Mobility Analyzers, DMAs) and gas-phase concentrations (monitored by a Proton Transfer Reaction Mass Spectrometer, PTR-MS), we study the general mechanisms of SOA formation. Aerosol growth data are presented in terms of a "growth curve", a plot of aerosol mass formed versus the amount of hydrocarbon reacted. From the shapes of the growth curves, it is found that all the hydrocarbons studied can be classified into two groups based entirely on the number of double bonds of the hydrocarbon, regardless of the reaction systems (ozonolysis or photooxidation) and the types of hydrocarbons studied: compounds with only one double bond and compounds with more than one double bond. For compounds with only one double bond, the first oxidation step is rate-limiting, and aerosols are formed mainly from low volatility first-generation oxidation products; whereas for compounds with more than one double bond, the second oxidation step may also be rate-limiting and second-generation products contribute substantially to SOA growth. This behavior is characterized by a vertical section in the growth curve, in which continued aerosol growth is observed even after all the parent hydrocarbon is consumed.     

Characteristics of SME biodiesel-fueled diesel particle emissions and the kinetics of oxidation

Biodiesel is one of the most promising alternative diesel fuels. As diesel emission regulations have become more stringent, the diesel particulate filter (DPF) has become an essential part of the aftertreatment system. Knowledge of kinetics of exhaust particle oxidation for alternative diesel fuels is useful in estimating the change in regeneration behavior of a DPF with such fuels. This study examines the characteristics of diesel particulate emissions as well as kinetics of particle oxidation using a 1996 John Deere T04045TF250 off-highway engine and 100% soy methyl ester (SME) biodiesel (B100) as fuel. Compared to standard D2 fuel, this B100 reduced particle size, number, and volume in the accumulation mode where most of the particle mass is found. At 75% load, number decreased by 38%, DGN decreased from 80 to 62 nm, and volume decreased by 82%. Part of this decrease is likely associated with the fact that the particles were more easily oxidized. Arrhenius parameters for the biodiesel fuel showed a 2-3times greater frequency factor and approximately 6 times higher oxidation rate compared to regular diesel fuel in the range of 700-825 degrees C. The faster oxidation kinetics should facilitate regeneration when used with a DPF.     

高速纺丝油剂用丁醇聚醚链末端基的稳定性

高速纺丝油剂用丁醇聚醚链末端羟基在碱性及高温等条件下易于发生脱水反应从而影响丁醇聚醚的结构和高速纺丝油剂的使用性能。本课题研究丁醇聚醚生产、储运及使用条件对丁醇聚醚链末端基稳定性的影响。结果表明：氧气会加剧丁醇聚醚链末端基的不稳定性,有氧加速试验中丁醇聚醚双键含量增加幅度为0.0085%-0.0492%（即原料双键含量的1.0-5.4倍）,明显大于氮气加速试验中双键含量的增加幅度。温度对丁醇聚醚链末端基稳定性影响显著,高温试验中丁醇聚醚双键含量增加幅度为0.0744%-0.1298%（即原料双键含量的8.1-14.1倍）。丁醇聚醚中含有的醛在碱性环境中会发生羟醛缩合反应生成烯醛,碱性试验中丁醇聚醚双键含量最大增加幅度为0.0114%-0.0255%（即原料双键含量的1.2-2.8倍）。     

Fluorescence in aldehyde model systems related to lipid oxidation

To better understand the formation of fluorescent compounds in foods undergoing lipid oxidation, five different model systems were studied by fluorescence spectroscopy. In each system the formation of fluorescence resulting from reactions between protein and carbonyl compounds at 4 °C in biological systems was investigated. In model systems 1 and 2, the amino acids glycin and lysine were added aldehydes with different extent of saturation and chain length. In model systems 3-5, aldehydes were added to minced turkey, pork, and cod meat. When excited at 382 nm, different combinations of aldehydes and amino acids resulted in broad and slightly differently shaped fluorescence spectra and the overall intensity increased logarithmically for 14 days. The same trend was found for the meat systems. For the meat systems, the fluorescence intensity increased in accordance with degree of aldehyde saturation, and aldehydes with double bonds in 2,4 position gave generally higher intensity than the aldehyde with double bond in 2,6 position. Differences in spectral shape originating from different aldehydes suggest that fluorescence might be able to detect and quantify oxidation related to different groups of aldehydes. This paper illustrates that results from simple model systems are not always comparable to results from biological materials.