制浆材综纤维素和聚戊糖含量的近红外预测

用传统方法测定了156个制浆材样品的综纤维素和聚戊糖含量并采集了样品的近红外光谱。对原始光谱进行多元散射校正后,运用偏最小二乘法和交互验证的方法,确定最佳主成分数分别为9和10并建立样品综纤维素和聚戊糖含量的校正模型。独立验证中两个模型的决定系数R_(val)~2分别为0.903 4、0.940 1,预测均方根误差(RMSEP)分别为0.69%、0.78%,相对分析误差(RPD)值分别为3.22、4.09,绝对偏差(AD)分别为-1.00%~1.20%、-1.39%~1.31%,两个校正模型较好地预测了验证集样品的综纤维素和聚戊糖含量,基本满足制浆造纸工业中快速测定的需求。     

近红外光谱法快速测定速生相思的材性

为了实现制浆原料材性的快速测定,用常规方法测定了147个相思木材样品的化学成分和基本密度,并采集了样品的近红外光谱。对原始光谱进行预处理后,运用偏最小二乘法和交互验证的方法,建立样品综纤维素、木质素、苯醇抽出物、基本密度的校正模型,4个模型建立过程中所提取的最佳主成分数分别为10、 8、 9和9。对4种校正模型进行独立验证,得到其决定系数(R_val²)分别为0.910 3、0.950 5、 0.970 6和0.969 5;预测均方根误差(RMSEP)分别为0.45%、 0.32%、 0.21%和0.007 1 g/cm³;相对分析误差(RPD)值分别为3.34、 4.50、 5.82、 5.73;绝对偏差(AD)分别为-0.60%~0.68%、-0.50%~0.48%、-0.29%~0.33%和-0.009 7~0.009 1 g/cm³,RMSEP和AD基本符合测定对误差的要求,4个模型能够满足制浆造纸工业中速生相思木材的快速测定。     

多孔秸秆碳磺酸催化纤维素水解研究

以玉米秸秆为原料、NaOH为造孔剂,采用碳化-活化制备多孔秸秆碳磺酸(PSCSA),用于纤维素的水解。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、N₂吸脱附分析(BET)、扫描电子显微镜(SEM)等对PSCSA进行表征分析,表明PSCSA为不定形碳结构并有部分微弱的石墨结晶,含有羟基(-OH)、羧基(-COOH)、磺酸基(-SO₃H),且表面为多孔形貌。在多孔秸秆碳磺酸添加量为2.5g·g^-1(纤维素)、底物纤维素浓度为3mg·m L^-1、190℃水解1h的条件下,多孔秸秆碳磺酸催化纤维素水解还原糖得率可达60.61%。     

近红外光谱技术在中药栀子渗漉液理化指标快速分析中的应用研究

用声光可调滤光器(AOTF)-近红外(NIR)光谱法在线分析栀子渗漉液密度及栀子苷含量。在线收集栀子渗漉液样品,建立栀子渗漉液的含量、比重数据库,同时采集近红外光谱图谱,用偏最小二乘(PLS1)法分别建立NIR光谱与含量、比重数据之间的校正模型,并对在线过程中收集的预测集样品进行含量预测来验证所建模型。结果表明,渗漉液NIR光谱与含量、比重数据之间的校正模型相关系数R2分别为0.956 0和0.978 2,外部样品预测平均相对偏差分别为0.09%,2.84%;该方法精密度RSD分别为0.06%,2.96%;稳定性RSD分别为0.63%,1.89%;预测回收率分别为100.0%,99.9%。近红外光谱技术在栀子渗漉液密度及淫羊藿苷含量分析中具有快速、直接、多成分同时测定,并能实现现场分析。     

稻草秸秆3种预处理方法的比较

底物w(纤维素)和w(半纤维素)是木质纤维素转化为乙醇、乳酸和其他化学品最为重要的因素。为了提高底物w(纤维素)、w(半纤维素)和糖化得率,该文采用稀硫酸、氢氧化钠和氢氧化钠联合过氧乙酸等3种化学方法对稻草秸秆进行了预处理。结果表明,用ρ(NaOH)=20 g/L的碱液于85℃与ρ(过氧乙酸)=60 g/L酸液于75℃联合处理秸秆时,秸秆w(纤维素)从41.5%上升到81.5%,w(半纤维素)下降为13.7%,纤维素酶酶解48 h葡萄糖质量浓度达37.7 g/L,木糖质量浓度为12.8 g/L;用ρ(NaOH)=20 g/L碱液于121℃处理秸秆时,秸秆w(纤维素)为66.3%,w(半纤维素)为20.2%,酶解60 h后葡萄糖质量浓度为33.5 g/L,72 h木糖质量浓度为15.1 g/L。     

近红外光谱法测定异氰酸酯树脂中游离甲苯二异氰酸酯(TDI)

建立使用近红外光谱(NIR)技术研究快速测定异氰酸酯树脂中游离甲苯二异氰酸酯(TDI)方法。收集异氰酸酯树脂样品,使用气相色谱法(GC/FID)测定游离TDI含量,并采集其近红外光谱,采用偏最小二乘法(PLS)建立NIR光谱与游离TDI含量的线性关系。在建模过程中,以均值中心化数据增强、Norris平滑和二阶导数算法对光谱数据进行预处理,主因子数为4,定量分析波段为5700~5743cm~(-1)、5764~5805cm~(-1)、5843~5898和5921~5978cm~(-1)。模型RMSEC、RMSEP和RMSECV分别为0.0448%、0.0472%和0.0485%;校正集、验证集和交叉验证集的相关系数R2分别为0.9696、0.9720和0.9643。该模型预测效果良好,方法简便、快速、准确,适用于异氰酸酯树脂中游离TDI含量的快速检测。     

化学预处理对玉米秸秆酶解糖化效果的影响

研究了化学预处理对玉米秸秆酶解糖化效果的影响.结果表明效果最好的是:40目玉米秸秆粉用0.5%的稀盐酸在121℃预处理60 min后,加入纤维素酶2.5 g·(100 g)-1和木聚糖酶液2 mL·(100 g)-1,在pH 4.8的乙酸-乙酸钠缓冲液体系中,液固比为10、50℃下糖化48 h,玉米秸秆的总糖产率达48.5%、纤维素和半纤维素的转化率达80.8%.     

近红外光谱技术测定烤烟中NNK的含量

选取国内5个省份462个烟叶样品,采用近红外光谱技术建立其4-(N-甲基-N-亚硝胺)-1-(3-吡啶基)-丁酮(NNK)的预测模型,并对模型进行外部检验。结果表明:(1)烟叶中总氮、烟碱、总糖和还原糖的含量与NNK含量呈现显著相关关系。(2)所建立的近红外方法测试烟叶NNK的相对平均误差分别为6. 88%; t配对检验结果表明,样品的预测值与实测值之间无显著性差异。     

微波烘焙预处理降解玉米秸秆

用微波可高效对生物质烘焙预处理,考察了不同微波烘焙过程对玉米秸秆主要组分的降解作用及酸、碱、甘油催化剂对纤维素转化效率的影响,并对预处理的玉米秸秆进行酶解实验。结果表明,单纯的微波预处理对玉米秸秆中主要组分纤维素、半纤维素和木质素均有强烈的转化作用。无催化剂微波烘焙后,样品中纤维素含量降低了30%。在微波烘焙中添加酸、碱、甘油催化剂,可选择性降解玉米秸秆中的半纤维素或木质素,有效提高预处理后玉米秸秆中的纤维素含量,添加NaOH后纤维素含量增加最明显,由33%增至42%,纤维素最高转化率达65%。     

玉米秸秆纤维素在离子液体中的溶解再生研究

以玉米秸秆纤维素为原料,在离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐(AMIMNCI)和1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐(EMIMAc)中成功地制备了性能优异的再生纤维素膜材料.对再生纤维素膜进行了FTIR、SEM、WAXD和力学性能、热力学性能等表征.结果表明,AMIMCI和EMIMAc都是玉米秸秆纤维素的非衍生化优良溶剂;在溶解过程中发生了从纤维素Ⅰ到纤维素Ⅱ的晶型转变;再生秸秆纤维素膜结构均匀致密,力学性能高,在AMIMCI和EMIMAc中再生的玉米秸秆纤维素膜的力学强度分别达119 MPa和47 MPa;再生玉米秸秆纤维素膜的热力学稳定性高,初始热分解温度高于250℃.本文实际上提供了在离子液体中,从农业废弃物中生产再生纤维素材料的清洁工艺.     

玉米秸秆与芦苇秸秆共热解实验研究

以玉米秸秆和芦苇秸秆为实验对象,分别在玉米秸秆与芦苇秸秆的质量比(C∶R)为1∶4、2∶3、3∶2、4∶1的条件下利用热重分析仪及热解炉进行了共热解实验,探究了混合物共热解的热解规律及热解产物的产率、热重(TG)和微分热重(DTG)。研究表明:混合样品共热解在150℃之后产生了协同效应,且芦苇秸秆含量的增加会对混合样品的共热解有促进作用。样品在主要热解区间内相关系数均在0.97以上,符合一级反应动力学模型,且混合样品中除C∶R=4∶1外,其他混合样品的活化能较芦苇秸秆均有所降低。热解产物的分析表明:样品共热解的产炭和产气率均有所增加,产油率有所下降。     

近红外光谱法测定HMX中α-HMX杂质晶型的含量

为了快速检测HMX中杂质晶型α-HMX的含量,在制备建模样品的基础上,利用近红外光谱技术,采用偏最小二乘法建立了HMX光谱与其α-HMX杂质晶型含量的计算模型。讨论了建模样品的代表性、模型光谱范围的选择及模型的优化过程。结果表明,模型具有广泛代表性,最佳光谱范围为6 476~6 446cm-1和4 602~4 424cm-1,交互验证决定系数(R2)为0.996,参考值交互验证残差均方根(RMSECV)为0.20%;外部验证的残差均方根(RMSEP)为0.27%;该法误差均小于0.13%,标准偏差为0.1%;近红外光谱法操作简单、快速、无损、绿色环保,可用于HMX中α-HMX杂质晶型含量的检测。     

碘化铅对Dy3+掺杂GeS2-Ga2S3玻璃荧光光谱性质的影响

采用熔融淬冷法制备了掺杂浓度为0.3%(质量分数)的Dy3+:(100-x)(0.8GeS2-0.2Ga2S3)-xPbI2(x=5,10,15,摩尔比)系列硫卤玻璃样品,测试了样品热稳定性、折射率、密度,吸收光谱、近红外及中红外荧光光谱.应用Judd-Ofelt理论计算了Dy3+在系列样品中的强度参数(Ω,t=2,4...     

近红外光谱技术在卷烟复配香精快速识别中的应用

为建立复配香精的快速检测方法,考察了近红外光谱技术应用于识别复配香精规格与质量优劣的可行性,并通过对光谱范围及光谱处理方法的优化建立了近红外预测模型。结果表明,在(6 200~5 500)cm~(-1)的光谱范围内,采用二阶导数光谱建立的模型具有良好的效能,能够快速准确预测合格样品的规格,并能够快速准确检出不合格样品。可见,近红外光谱技术能够实现复配香精规格与质量优劣的快速识别。     

离子液体预处理油料作物木质纤维素

选取了3种离子液体：氯化1-丁基-3-甲基咪唑([Bmim]Cl)、溴化1-丁基-3-甲基咪唑([Bmim]Br)以及氯化1-辛基-3-甲基咪唑([Omim]Cl),对油料作物木质纤维素部分：花生秸秆、花生壳以及油菜秸秆进行了预处理。对处理前后的物料进行了组分、酶解产糖以及结构分析。原料经酶解后,花生秸秆的产糖率最高(54.31%),且木质素含量最低,表明其更利于生物燃料的生产。3种离子液体中[Bmim]Cl预处理效果最好,产糖率最高可达85.43%(花生秸秆)。采用扫描电镜(SEM)和红外光谱(FT-IR)分析,花生秸秆表面最不完整,结构松散,结晶区域少。经离子液体处理后,所有物料均变得疏松多孔,表面粗糙,提高了物料的可及度。在此基础上,分析阴阳离子对于木质纤维素的溶解过程,发现氯离子和[Bmim]⁺对于纤维素的溶解影响最显著。     

醇酸体系分离木质素对酶解性能的影响

为提高生物质纤维素酶解性能,采用乙二醇耦合对甲基苯磺酸(EG-PTSA)法对玉米秸秆进行预处理,考察了温度、对甲基苯磺酸(PTSA)质量分数、反应时间对酶解性能的影响,并通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对预处理前后的样品进行表征分析。结果表明:在对甲基苯磺酸质量分数2.0%、100℃、60 min下,木质素脱除率为83.2%,纤维素保留率为83.5%;同时,酶解纤维素的葡聚糖产率从23.8%提高至71.4%(5 FPU/g),比原始玉米秸秆的酶解效率(23.8%)高出近3倍。SEM、XRD和FTIR分析表明,玉米秸秆经EG-PTSA预处理后,木质素、半纤维素大量脱除打破了秸秆纤维素致密结构,增加了纤维素酶的可及性,提高了酶解性能,是一种简单、高效且有前景的预处理方法。     

产纤维素酶放线菌的筛选鉴定及其对玉米秸秆的降解

从寒地黑土中筛选得到一株对纤维素具有降解能力的菌株,观察该菌株的形态特征并对其进行分子生物学鉴定。采用响应曲面法对该菌株降解玉米秸秆的条件进行优化,并对玉米秸秆降解前后的结构变化、主要成分变化进行观察和测定。结果表明:该菌编号为GS-4-21,其透明圈与菌落直径的比值(D/d)为5.54±0.20,滤纸酶活、纤维素外切酶活、纤维素内切酶活和β-糖苷酶酶活分别为11.94±0.51、12.07±0.43、32.94±0.83和30.87±1.04 U/mL。经鉴定菌株GS-4-21属于链霉菌属。当以体积分数3%接种至pH为6的发酵培养基中,28℃、160 r/min发酵5 d时,玉米秸秆的降解率可达23.54%。SEM结果表明:菌株GS-4-21具有较好的纤维素降解能力。玉米秸秆中纤维素、半纤维素、木质素的降解率分别为30.33%、31.95%、18.91%。     

用玉米秸秆制备羧甲基纤维素

玉米秸秆为原料制备羧甲基纤维素 (CMC) ,最佳条件为 :m (纤维素 )∶m (NaOH)∶m(ClCH2 COOH) =1 0∶1 0∶1 2 ,以w (C2 H5OH) =85 %的酒精为溶剂 ,碱化温度 30℃ ,时间 6 0min ,醚化温度 70℃ ,时间 15 0min ,产品黏度 40 0～ 6 0 0mPa·s,取代度 0 6～ 0 7,有效成分质量分数 >80 %     

基于二维相关近红外光谱技术测定辅料十二烷基硫酸钠

为了测定缬沙坦和辅料十二烷基硫酸钠共存样品中辅料的含量,配制成含有十二烷基硫酸钠含量为0.30%~5.88%的缬沙坦样品共35个。以十二烷基硫酸钠浓度为外扰,分别研究了十二烷基硫酸钠和缬沙坦共存样品的二维相关近红外光谱特征,分别选择随浓度变化大的区间4119~4216 cm-1、4235~4273 cm-1、4312~4351 cm-1、4484~4676 cm-1、5732~5828 cm-1、8132~8323 cm-1为光谱的建模区间,利用偏最小二乘方法建立定量预测模型。结果表明:模型的交叉验证决定系数为0.8670,交叉验证均方根误差(RMSECV)为0.804,预测均方根误差(RMSEP)为0.775,对未知样品集预测结果的平均相对误差为0.25%,这表明二维相关近红外光谱技术选择的波段建立的定量模型具有较好的预测效果。     

不同温度下氢氧化钠预处理对玉米秸秆甲烷产量的影响(英文)

利用农作物秸秆进行厌氧发酵生产沼气是解决我国农村能源紧张的重要途径,然而秸秆中难以降解的木质纤维结构导致在发酵过程中甲烷转化率较低。利用自行设计的可控性恒温发酵装置,以玉米秸秆为发酵原料,分析了在不同温度条件下氢氧化钠(NaOH)预处理对秸秆木质纤维结构以及厌氧发酵产气效率的影响。结果表明,NaOH预处理能够显著降低玉米秸秆的木质纤维素含量,与未预处理的秸秆相比,经NaOH处理后的秸秆纤维素含量降低了24.4%~33.2%,半纤维素含量降低了14.2%~52.4%,木质素含量降低了9.3%~29.3%。在6%、8%和10%浓度中,经8%NaOH处理的秸秆在55℃下的甲烷产量最高,达到188.7 ml CH4·(g VS)?1,较未处理的增加了84.2%,因此可作为提高秸秆厌氧发酵产气效率的预处理方法。