微波辅助棉花秸秆稀酸水解糖化工艺研究

采用微波辅助稀酸法对棉花秸秆进行水解糖化。探索了微波辐射温度、微波辐射时间、料液比及硫酸浓度对秸秆水解糖化效果的影响。结果表明,微波辅助棉花秸秆稀酸水解糖化的最佳糖化工艺条件为:微波辐射温度80℃,微波辐射时间50min,料液比1∶16g/mL,硫酸浓度3.0%。各影响因素对还原糖收率的影响顺序为:料液比微波辐射温度硫酸浓度微波辐射时间。在最佳糖化工艺条件下,还原糖收率为3.17%。     

酶-微波辅助提取紫薯花青素的工艺研究

以紫薯为原料,0.3%盐酸-90%乙醇为溶剂（酸醇比为50∶50）,在料液比为1∶10 g/mL时,采用单因素实验法对提取工艺条件进行优化,确定了纤维素酶-微波辅助提取紫薯中花青素的最佳工艺条件为：纤维素酶用量3 mg/g,纤维素酶提取温度40℃,酶提取时间15 min,微波平均辐射功率600 W（温度70℃）,微波辐射时间7 min。对比实验结果表明,酶-微波辅助提取法较单纯盐酸乙醇浸提法,花青素的产率提高了1.86倍,而提取时间缩短了82%。     

纤维素酶-微波辅助提取银杏叶总黄酮及抗氧化性能研究

研究了纤维素酶-微波辅助提取银杏叶总黄酮的工艺,并对乙醇提取法、纤维素酶辅助提取法、微波辅助提取法和纤维素酶-微波辅助提取法4种工艺进行了对比,结果表明,采用纤维素酶-微波辅助提取法工艺效果最佳,最佳条件为:纤维素酶质量分数为5%(与银杏叶的质量比),酶解时间为1 h,酶解温度为50℃,累计微波时间为2 min,乙醇质量分数为70%,液料比为30∶1,此时,银杏叶总黄酮的提取率达到3.96%,是乙醇提取法提取率的2.6倍。     

微波辐射催化合成己二酸乙二醇酯的研究

本文研究了微波外场作用下己二酸和乙二醇为原料合成己二酸乙二醇酯的催化作用,考察了微波功率、反应温度、微波辐射时间及原料配比等因素对反应酯化率的影响,对酯化产品的分子量进行了质谱分析,并将微波加热与油浴加热的实验结果进行了比较.结果表明:微波反应最佳条件为:微波功率500W、反应温度160℃、微波辐射时间4h、酸醇摩尔比...     

微波辅助合成N-苯基哌嗪盐酸盐

在微波辅助下研究重要中间体N-苯基哌嗪盐酸盐合成的最佳条件。在微波辅助下苯胺与N,N-双(2-氯乙基)胺盐酸盐在溶剂乙二醇中经环合反应合成目标化合物。探讨了微波辐射时间、辐射温度、溶剂量、加入原料的摩尔比(苯胺∶N,N-双(2-氯乙基)胺盐酸盐)等因素对环化产率的影响。以最优化条件得到N-苯基哌嗪盐酸盐,最佳条件为:原料的摩尔比(苯胺∶N,N-双(2-氯乙基)胺盐酸盐)=1.0∶0.9,乙二醇的量与苯胺比为1mL∶5mmol,微波反应时间为15min,微波反应温度为120℃,收率84.34%。其结构经熔点、IR和1 H NMR和质谱与目标化合物的结构一致。该路线工艺流程简单、快速,三废少且易处理。     

微波辐射稀土复合固体超强酸SO4^2-／ZrO2／Gd^3＋催化合成环己酮乙二醇缩酮

以环己酮和乙二醇为原料,稀土复合固体超强酸SO_4~(2-)/ZrO_2/Gd~(3 )为催化剂,在微波辐射和无溶剂下,合成环己酮乙二醇缩酮。探讨了酮醇物质的量比、催化剂用量、微波功率和辐射时间对产品收率的影响。结果表明,环己酮乙二醇缩酮的最佳合成条件为:n(环己酮):n(乙二醇)=1:3.0,催化剂用量为反应物总质量的1.50%,微波功率为425W,辐射时间为10min。在此条件下,缩酮收率可达90.4%,说明稀土复合固体超强酸SO_4~(2-)/ZrO_2/Gd~(3 )是一种合成环己酮乙二醇缩酮的优良催化剂。     

稀酸辅助离子液体1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯高效预处理 木薯渣厌氧发酵残渣

为了有效地糖化木薯渣厌氧发酵残渣,建立了稀酸辅助离子液体1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐（[Mmim]DMP）预处理工艺。通过考察不同预处理条件对残渣酶解糖化活性的影响,确定了最适的预处理条件。进一步,通过扫描电子显微镜（SEM）和红外光谱（FT-IR）研究了预处理前后残渣纤维素微观结构的变化。结果表明：最适的预处理介质是盐酸、水和[Mmim]DMP（1.5∶20∶78.5,质量比）的混合物;最适预处理温度和预处理时间分别为130℃和30min;糖化20g/L预处理的残渣96h,还原糖产率为70.9%;再生纤维素的表面及晶体结构有了明显的变化,聚合度降低,便于酶解的进行,达到了高效糖化木薯渣厌氧发酵残渣的目的。     

微波辐射合成7-羟基-4-甲基香豆素

以硫酸氢钠为催化剂,采用微波辐射,由间苯二酚与乙酰乙酸乙酯缩合制备7-羟基-4-甲基香豆素。结果表明,微波辐射合成7-羟基-4-甲基香豆素的最佳反应条件为:n(间苯二酚)∶n(乙酰乙酸乙酯)=1.0∶1.0,硫酸氢钠0.4 g,10 mL环己烷,反应温度100℃,微波辐射时间12 min,微波功率500 W,产率91.0%。     

表面活性剂耦合离子液体对稻秆酶解糖化的影响

酶解糖化是木质纤维素材料制备生物质乙醇的关键环节,因此提高稻秆等木质纤维素材料的酶解糖化效率具有重要意义。以稻秆为原料,采用表面活性剂耦合离子液体为预处理方法,考察预处理温度、时间、表面活性剂的添加比例对稻秆酶解的影响。结果表明,预处理温度为110℃、时间为60 min、表面活性剂添加比例为1%,稻秆的酶解效果最佳,与单独离子液体处理的稻秆相比,纤维转化率可提高8%～15%。同时分别通过稻秆成分分析、FTIR、XRD、SEM等对预处理前后的稻秆结构进行表征,证实预处理后酶解效率提高的合理性。     

表面活性剂耦合离子液体对稻秆酶解糖化的影响

酶解糖化是木质纤维素材料制备生物质乙醇的关键环节,因此提高稻秆等木质纤维素材料的酶解糖化效率具有重要意义。以稻秆为原料,采用表面活性剂耦合离子液体为预处理方法,考察预处理温度、时间、表面活性剂的添加比例对稻秆酶解的影响。结果表明,预处理温度为110℃、时间为60 min、表面活性剂添加比例为1%,稻秆的酶解效果最佳,与单独离子液体处理的稻秆相比,纤维转化率可提高8%~15%。同时分别通过稻秆成分分析、FTIR、XRD、SEM等对预处理前后的稻秆结构进行表征,证实预处理后酶解效率提高的合理性。     

高酸值废弃油脂制备生物柴油的预酯化

为了有效解决现有酯化体系中存在反应慢、时间长、产能低等问题,提出了一种高温下甲醇连续酯化反应的新技术,并采用该技术以对甲苯磺酸为催化剂催化高酸值废弃油脂预酯化试验研究。系统讨论了不同酯化方法对反应的影响,并着重研究了工艺条件对预酯化效果的影响。实验结果表明:高温下甲醇连续酯化的新技术可显著提高酯化反应效率,在反应温度120℃、甲醇流量4.0mL/min、催化剂加入量0.8%的条件下,酯化率达98.8%以上,可将油脂的酸值降至1.0mgKOH/g以下,满足下一步酯交换制备生物柴油的要求;并基于实验研究的基础上将该技术工艺对不同酸值的废弃油脂进行了放大试验研究,皆取得了较好的酯化效果,为产业化、规模化的应用提供理论依据和参数指导。     

弱碱性过氧化预处理对稻草秸秆酶解糖化的影响

为了提高稻草秸秆的酶解糖化率,对稻草秸秆弱碱性过氧化预处理条件进行了优化。结果表明:弱碱性过氧化预处理降低了稻草秸秆中木质素的含量,提高了纤维素的含量。最优预处理条件为温度40 ℃,时间24 h,H₂O₂质量分数为2.0 %,在此条件下稻草秸秆的酶解糖化率达到了83.23 %,而在相同酶解条件下,预处理温度30 ℃、时间24 h、 2.0 % NaOH处理后稻草秸秆的酶解糖化率为70.38 %。弱碱性过氧化预处理稻草秸秆的糖化率明显高于碱性预处理稻草秸秆的糖化率。同时试验结果表明,木质素的除去率与H₂O₂质量分数有关。当H₂O₂质量分数大于2.0 %后,H₂O₂对木质素的除去选择性降低,木质素的除去率基本保持不变,却增加了半纤维素的损失。     

碱预处理糠醛渣性质及其纤维素酶解研究

以糠醛渣为原料进行碱法预处理,对比了处理前后的样品成分、结晶度、表面特性、红外谱图的变化以及对纤维素酶解的影响。研究结果表明:经NaOH处理样品,木质素脱除量随着温度升高而增加,120 ℃ 处理后的样品木质素脱除了 10.22 %,而碱性过氧化氢处理样品木质素脱除率达到 12.6 %。NaOH预处理后的样品酶解糖化率随处理温度的升高而降低。每克纤维素加入纤维素酶 12 FPU、纤维二糖酶 15 IU,120 ℃ 经NaOH预处理样品,酶解 72 h 后糖化率为38.6%,比原料糠醛渣低21.0个百分点,而经 60 ℃,6 h 碱性过氧化氢处理后的样品,酶解 72 h 糖化率可达到 86.6 %,比原料糠醛渣高27.0个百分点。NaOH预处理后样品红外谱图检测,证明生成了新的醚键。碱法预处理后的样品结晶度要比未处理的样品的稍高,且表面更加光滑。     

D-氨基葡萄糖盐酸盐的虾壳合成及其含量的紫外分光光度法测定

由预处理后的虾壳制备几丁质,以盐酸水解制得D-氨基葡萄糖盐酸盐,优化水解工艺,得到最佳工艺条件:水解盐酸浓度11.7mol/L,水解温度95℃,水解时间4h,收率63%,采用紫外分光光度法测定样品中D-氨基葡萄糖盐酸盐的含量为94.6%。     

氨水浸泡稻草秸秆对纤维素酶解产糖的影响

为了有效提高木质纤维素酶解糖化率,以稻草秸秆为研究对象,采用氨水预处理实验,考察稻草秸秆粉粒度、氨水质量分数、预处理时间、预处理温度、液固比对稻草秸秆酶解糖化的影响。结果表明:稻草秸秆经60目过筛后用14%氨水按液固比9∶1在50℃处理35h,糖化率达61.42%。     

亚硫酸钠预处理提高稻草酶水解糖化效率的研究

研究了亚硫酸钠预处理对稻草化学组分变化及酶水解性能的影响。结果表明,提高温度或增加Na2SO3用量可以脱除更多的木质素和半纤维素,酶水解效率也相应提高,但木质素脱除率达到50%以后,继续增强预处理条件,对酶水解糖得率无显著的促进作用。相比而言,加大Na2SO3用量更有利于使木质素溶出,提高温度更有利于使高聚糖溶出,加大Na2SO3用量比提高温度对酶水解效率的提高影响更显著。通过实验得到亚硫酸钠预处理稻草的最优条件,在温度为140℃,Na2SO3用量为16%,纤维素酶用量为20 FPU/g(对纤维素)时,总糖转化率达到最大,为74.9%,此时的总糖得率为43.5%。     

Pretreatment of barley husk for bioethanol production

This paper reports on the optimization of steam pretreatment of barley husk for high pentose and hexose recovery in the subsequent enzymatic hydrolysis step, as well as high ethanol yield, following simultaneous saccharification and fermentation. The parameters optimized in the steam pretreatment step were residence time (5–15 min), temperature (190–215 °C), and concentration of the acid catalyst (0 or 0.5% H₂SO₄). A microwave oven was employed for screening of the optimal conditions to obtain the highest sugar yield following combined pretreatment and enzymatic hydrolysis. The final optimization of the pretreatment prior to enzymatic hydrolysis was performed on a larger scale, in a steam pretreatment unit. Simultaneous saccharification and fermentation was carried out following steam pretreatment on 5 and 10% dry matter steam‐pretreated slurries. Fermentability tests were performed to determine the effect of by‐products (ie furfural and 5‐hydroxymethyl furfural) in the bioconversion of glucose to ethanol by baker's yeast. The maximum glucose yield, 88% of the theoretical, was obtained following steam pretreatment with 0.5% H₂SO₄ at 200 °C for 10 min. Under these conditions, a sugar to ethanol conversion of 81% was attained in simultaneous saccharification and fermentation. Copyright © 2004 Society of Chemical Industry     

Sugar recovery from rice straw by dilute acid pretreatment

Rice straw was pretreated with dilute sulfuric acid in order to decrease the amorphous portion and enhance enzyme accessibility. Dilute acid pretreatment process was optimized using a statistical method, and the relationships between each factor were investigated. Saccharification of pretreated rice straw was then performed, followed by fermentation of glucose, the hydrolysate of the saccharification process. The optimal dilute acid pretreatment process was as follows: temperature 110 °C, reaction time 14.02 min, and acid concentration 1.2%. Following dilute acid pretreatment, the solid weight was decreased by about 20% and 73.14% of the theoretical maximum content of xylose was solubilized. Glucose was recovered at a rate of about 90% at 24 h after rice straw was treated with dilute acid. Qualitative analysis such as SEM, XRD, and FT-IR were conducted after the pretreatment process, and the results supported the pretreatment process.