物理发泡水稻秸秆基聚氨酯泡沫研究

将水稻秸秆粉碎为粒径250~590 μm的粉末，利用成熟的催化常压加热液化技术将水稻秸秆粉末液化制得液化物，以其为原料，五甲基二乙烯三胺（PC5）和N，N-二甲基环己胺（PC8）为复合催化剂，正戊烷为发泡剂，与多苯基甲烷多异氰酸酯（PAPI）反应通过物理发泡法制备硬质聚氨酯泡沫（PURF）。另外采用全水发泡法制备了聚氨酯泡沫作为对比。对物理发泡制备PURF的条件进行了优化，较优的制备条件为催化剂中PC5和PC8的质量比4:5，泡沫稳定剂硅油B8462用量（以液化物质量计，下同）4%，发泡剂用量15%，该条件下制备的PURF的拉伸强度为347 kPa，压缩强度为181 kPa。采用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和扫描电镜（SEM）对比了物理发泡和全水发泡制得的泡沫，结果显示，通过物理发泡制得的水稻秸秆基聚氨酯泡沫相比于全水发泡聚氨酯泡沫，体系中异氰酸根浓度低，泡沫泡孔开孔率低，制得的泡沫力学性能略优。     

组织工程用壳聚糖研究进展

壳聚糖由于具有低细胞毒性、生物可降解性和生物活性而在组织工程中得到广泛的应用。综述了壳聚糖在软骨组织、骨组织、皮肤组织等方面的应用现状,重点分析了壳聚糖在组织工程移植应用中存在的问题及原因,并对这些问题的研究现状作了简述。最后提出了建立壳聚糖中的杂质蛋白的检测方法及壳聚糖纯化工艺,开发可达到组织工程医疗产品要求的组织工程用壳聚糖是研究重点之一。     

纤维素与甲壳素常压酸催化液化生成小分子化学品的机理研究进展

在过去的二十年里,利用常压催化液化法将木质生物质尤其是纤维素转化为小分子化学品的研究已经取得了一定的成果,近年来,常压催化液化法开始被应用于甲壳素生物质向小分子化学品转化的研究,极大地丰富了液化产物的种类尤其是含氮小分子化学品的类型。本文对常压下酸催化的纤维素与甲壳素在不同溶剂中液化生成的小分子化学品进行了总结,并重点对其液化机理的研究进展进行了阐述。提出了纤维素与甲壳素液化制备小分子化学品及机理研究中存在的一些问题及解决途径的建议,并对甲壳素的液化研究进行了展望。     

木质类废弃物液化及其高效利用研究进展

木质类废弃物具有数量多、分布广、可再生等特点,采用热化学液化技术将其转变为具有反应活性的新的化学原料,能替代或部分替代化石产品制备高品质化学品。本文将不同生物质转化技术以及可利用途径进行归纳总结,回顾了近年来国内外常见的木质类废弃物液化技术如高温高压液化、快速热解液化和常压催化液化等,重点介绍了广为关注的常压催化液化及其高效利用研究现状。概述了不同的液化剂和催化剂所得液化物的性质及所制备胶黏剂、聚氨酯材料等高附加值生物质基树脂材料的性能。指出木质类生物质液化过程只有朝着低成本、绿色、高效反应方向发展,才有可能向大规模工业化转化。作者结合自己的科研实践,提出该领域目前存在的一些问题以及解决途径的建议,对液化生物质基高分子材料的产业化应用提出展望。     

香蕉茎秆酶法脱胶工艺及其脱胶纤维性能

为了将生物质废弃物香蕉茎秆进行高值化利用,采用酶法脱胶工艺制备香蕉茎秆纤维。研究超声预处理工艺中频率、处理温度对香蕉茎秆脱胶率的影响,确定较佳的超声预处理工艺。将预处理后的香蕉茎秆粗纤维进行半纤维素酶、果胶酶脱胶,分别考察缓冲液pH、酶浓度、反应温度对脱胶率的影响。结果表明:预处理工艺中超声处理的较佳频率为40 kHz,温度为70℃;酶法脱胶工艺中较佳的半纤维素酶缓冲液pH为5.5,半纤维素酶浓度为0.004 g·ml^-1,反应温度为50℃;较佳的果胶酶缓冲液pH为6.0,果胶酶浓度为0.003 g·ml^-1,反应温度为55℃。采用傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析酶法较佳工艺制备的香蕉茎秆纤维的理化特性;并对其机械性能进行测试与分析。FTIR及XRD结果表明:酶法较佳工艺制备的香蕉茎秆纤维去除了半纤维素和大部分果胶,相对结晶度为66.4%;机械性能测试结果表明酶法较佳工艺制备的香蕉茎秆纤维的拉伸强度、杨氏模量和断裂伸长率分别是118.48 MPa,15.15 GPa,0.67%。     

糖滤泥作成孔剂研制环保型保温材料

以粉煤灰、废玻璃以及粘土为主要原料,糖滤泥为成孔剂,经粉碎、球磨、干燥、成形、烧成研制新型环保型保温材料。试验研究表明:以粉煤灰25wt%,糖滤泥28wt%,废玻璃14wt%,水曲柳33 wt%,在成型压力为20MPa,烧成温度1060℃,保温时间30min下,可制备出体积密度为1.265g/cm3,抗折强度14 MPa,孔隙率达到35%的环保型保温材料。     

聚乙烯醇/壳聚糖/芒果皮提取物复合膜的制备与表征

为了探究芒果皮废弃物的高值化利用,采用微波工艺制备了芒果皮提取物（MPE）。壳聚糖（CS）使用冰醋酸（AAG）或柠檬酸（CA）溶解后,将MPE与聚乙烯醇（PVA）、CS共混,采用溶液浇铸法制备了PVA/CS/MPE复合膜。利用UV、FT-IR、SEM和TG对复合膜的结构、形貌和热性能进行表征分析,对复合膜的力学性能、耐水性、抗菌性、抗氧化性和降解性能进行了测定。实验结果表明:相比于普通搅拌提取（35 °C,500 r/min,4 h,产率13.86%）,微波工艺（35 °C,300 r/min,1 h）下MPE的产率提升至38.26%;复合薄膜各组分之间主要通过氢键作用结合,相容性较好,无明显的相分离;复合膜均表现出良好的抗菌活性和可降解性;CA体系的复合膜拉断伸长率较纯PVA膜提升近一倍,添加MPE后拉断伸长率更高;而MPE能显著改善AAG体系复合膜的耐水性,同时,MPE提高了复合膜的抗紫外、抗氧化能力。因此,所制备的PVA/CS/MPE复合薄膜在医药、食品包装等行业有着广泛的应用前景。     

新型非离子表面活性剂烷基糖苷的合成技术

对新型非离子表面活性剂－烷基糖苷的合成方法进行了评述，讨论了辛醇糖苷合成的工艺条件，说明了在烷基糖苷的生产过程中，色泽差是影响产品质量及使用性能的最大问题。     

菠萝叶纤维与甲基丙烯酸甲酯接枝聚合条件优化及其共聚物性能表征

研究了硝酸铈铵为引发剂的氧化还原体系中,甲基丙烯酸甲酯（MMA）与菠萝叶纤维以水为介质的非均相接枝聚合反应。以纤维接枝率作为聚合效果评价指标,确定了优化的反应条件：铈离子浓度0.006 mol/L,氢离子浓度0.06 mol/L,MMA浓度0.4 mol/L,反应温度50 ℃,反应时间3 h,接枝率达到185 %。用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、红外光谱（FT-IR）、热重分析（TG）、纤维强力仪等分析MMA接枝前后纤维的结构和理化性质,结果显示,菠萝叶纤维接枝MMA后,改变了纤维分子原有的规整排列,纤维部分结晶区受到破坏,纤维呈松散状且更柔软,抗拉性能下降,而耐热性有所增强。同时,研究结果也显示了菠萝叶纤维MMA接枝率越高,则纤维的吸湿率越低,耐酸碱性能越强。     

红酵母生物合成类胡萝卜素的培养条件优化

采用红酵母(Rhodotorula mucilaginosa)发酵生产类胡萝卜素,对其培养基及培养条件进行了研究。得到2组适合红酵母生长的培养基,其中葡萄糖组各组分最佳添加量:3%葡萄糖,2.0%蛋白胨,1.5%酵母膏,生物量、色素含量和产量分别为11.38g/L、120.63μg/g、1.37mg/L,最佳培养条件为pH值为6.0,温度30℃,转速160r/min,培养时间168h,此条件下的生物量、色素含量和产量分别为14.38g/L、176.6μg/g、2.54mg/L,其中产量提高了85.4%。最后优化了蔗糖组各组分的最佳添加量:4%蔗糖,1.5%磷酸氢二铵,1%酵母膏,产量为2.53mg/L。