落叶松树皮粉、尿素改性酚醛树脂的制备与性能

以落叶松树皮粉为生物质原料,采用碱性、酸性酚化改性或直接共聚方式替代石化原料苯酚,并通过低成本原料尿素的高配比使用,在碱性条件下与甲醛发生逐步共聚,制备了经济环保型落叶松树皮粉、尿素改性酚醛树脂(PBUF)胶黏剂。通过化学分析方法研究了落叶松树皮粉原料成分,发现木质素为其主要有效成分。利用傅里叶红外光谱(FT-IR)和激光粒度仪分别研究了落叶松树皮粉在碱性、酸性酚化改性前后分子结构和颗粒形态的变化。结果表明,在树皮粉对苯酚替代率为30%条件下,碱性酚化改性效果更好,并通过FT-IR、热失重分析(TGA)得以印证,其树脂胶合强度达到Ⅰ类板要求。直接共聚方式具有操作简便、生产效率高、树皮粉、尿素对苯酚替代率高、树脂耐水性好的优点,所制备的树脂可替代三聚氰胺改性脲醛树脂。     

粗甘油生物基聚氨酯材料的制备及吸附性能研究

以生物质基粗甘油为主要原料,采用一锅法合成粗甘油基多元醇,进一步发泡制备了聚氨酯泡沫材料。在此基础上,利用甲基三氯硅烷对泡沫材料进行疏水改性,制备出改性聚氨酯吸油材料。采用傅里叶红外光谱仪、扫描电镜和热重分析对改性前后泡沫的结构形貌、热稳定性和接触角进行表征,测试了改性聚氨酯吸油材料吸油性能。结果表明：经疏水改性后在泡沫表面合成了聚硅氧烷,水接触角由130°增大至140°,提高了吸油材料疏水性能。改性聚氨酯吸油材料对乙醇、甲醇、氯仿等8种有机物的吸附量范围为16.7～45.2 g/g。经循环使用50次后,吸油材料对柴油和大豆油的吸附量分别为最高吸附量的95.8%和97.6%,表现出优异的吸油性能。     

纳米聚丙烯-丙烯酸酯改性材料对海面浮油的吸收性能研究

纳米聚丙烯-丙烯酸酯改性材料可用于吸附海面浮油,是一种性能优良的吸油材料。文章研究了纳米聚丙烯-丙烯酸酯改性材料的油水选择性、重复使用性能、保油性、吸附动力学、对不同油品的吸附性能,并对由纳米聚丙烯-丙烯酸酯改性材料制作的不同形式的吸油产品进行了海面浮油吸收的中试研究。实验结果表明,纳米聚丙烯-丙烯酸酯改性材料具备优良的亲油疏水性、重复利用性和保油性能,其对柴油的吸附符合二级吸附动力学方程。与市售聚丙烯吸油产品相比,纳米聚丙烯-丙烯酸酯改性材料吸油产品对海面浮油吸收效果较好,具有良好的发展前景。     

加拿大一枝黄花纤维素合成吸油材料的工艺条件与吸附性能

以加拿大一枝黄花纤维为基材,采用悬浮聚合接枝共聚法制备吸油材料。考察了引发剂过氧化苯甲酰(BPO)用量、交联剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)用量和甲基丙烯酸甲酯(MMA)与甲基丙烯酸正丁酯(BMA)单体质量比对该产物吸油性能的影响,并通过红外光谱(IR)和扫描电镜(SEM)考察了加拿大一枝黄花接枝前后的性质。结果表明:产物表面附有聚合物,且原材料中的C=O键断裂,产生醚键。这说明加拿大一枝黄花表面已接枝甲基丙烯酸酯。在单体甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸正丁酯的质量比为0.75,引发剂BPO质量分数为0.7%和交联剂CTAB质量分数为1.2%的条件下制备吸油材料,其吸附葵花籽废油的性能较好,吸油倍率为21.036 g/g,且重复吸油性能较好。     

改性三聚氰胺海绵的制备及吸油性能研究

利用正辛基三氯硅烷对三聚氰胺海绵疏水改性得到吸油材料。考察不同溶剂、硅烷溶液浓度和浸渍时间对于样品性能的影响。采用傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜和接触角测试对改性前后样品微观形态、结构组成及水湿润性进行表征。重点研究材料的吸油性能,结果表明,对原油、润滑油、大豆油和柴油的吸附倍率可达74⁹5 g/g,可用准一级吸附模型描述材料对于4种油品的吸附动力学过程;样品在重复使用、油水分离和动态吸油测试中表现优异。改性三聚氰胺海绵制备简单、操作方便,是一种有潜力的吸油材料。     

改性三聚氰胺海绵的制备及吸油性能研究

利用正辛基三氯硅烷对三聚氰胺海绵疏水改性得到吸油材料。考察不同溶剂、硅烷溶液浓度和浸渍时间对于样品性能的影响。采用傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜和接触角测试对改性前后样品微观形态、结构组成及水湿润性进行表征。重点研究材料的吸油性能,结果表明,对原油、润滑油、大豆油和柴油的吸附倍率可达74~95 g/g,可用准一级吸附模型描述材料对于4种油品的吸附动力学过程;样品在重复使用、油水分离和动态吸油测试中表现优异。改性三聚氰胺海绵制备简单、操作方便,是一种有潜力的吸油材料。     

酯化改性葵花秸秆吸油性能研究

油类在开采、运输、精制过程中容易进入海洋及其他水体造成一系列的生态破坏及经济损失，葵花秸秆是低成本、环境友好的农业废弃物，以废弃葵花秸秆为原料，分别用丙酮-环己烷、10%氨水、甲苯-乙醇3种方法预处理后对葵花秸秆酯化改性，制取天然有机吸油材料。对改性前后制备材料的吸油性、保油性、重复利用率等进行测定，利用扫描电镜（SEM）、红外光谱分析仪（FTIR）对改性前后的材料进行表征。结果表明：甲苯-乙醇预处理酯化改性后的葵花秸秆材料表面均匀，表现出良好的吸油性能，与原始葵花秸秆材料相比，保油率、重复利用率均显著提高，在处理有机水体污染时表现出良好的选择吸附性。因此，低成本改性葵花秸秆作为天然吸附剂，在治理有机水污染方面具有很大的应用潜力。     

用于溢油吸附的生物质基气凝胶研究进展

近年来,油品泄露给水体生物及水体环境严重污染与损害。以自然界储量丰富的生物质为基材,通过化学改性或共混制备气凝胶吸油材料,材料具有来源广、可生物降解、吸油倍率高等优异性能,可以有效完成油水分离的难题。本文综述了纤维素基、木质素基、壳聚糖基气凝胶型吸油材料的研究进展,并对其研究前景作了展望。     

天然聚多糖对密胺海绵的疏水改性及其吸油性能研究

海上石油污染已成为海洋污染的核心问题,疏水亲油材料是高效的吸油材料之一。本研究以密胺海绵为基体,通过负压浸渍法,利用不同类型的天然聚多糖进行改性,以获得疏水亲油的吸油材料。采用傅里叶变换红外光谱、扫描电镜成像、接触角分析对改性前后的海绵进行表征,研究了不同类型的多聚糖以及不同浸渍量对海绵吸油性能的影响。结果表明,密胺海绵经浓度为1%的中分子量壳聚糖改性后疏水亲油性能最好,其水接触角为151.30°,柴油吸附量为45.49 g/g。此类改性方法效果理想,且具备环境友好及操作简便等优点。     

落叶松树皮的提取及荧光纳米粒子的制备

以落叶松树皮粉为原料,;利用超声波提取植物多酚,其得率为21.92%,多酚浓度为83.3 mg/g;利用FTIR对其结构进行了确证。采用磷酸法活化处理且制备了落叶松树皮粉活性炭,并以制备的活性炭为原料,在碱性条件制备了粒径约2 nm的水溶性荧光纳米粒子。     

木材加工用耐水性苯酚液化树皮-甲醛胶粘剂的研制

树皮是一种来源丰富可再生的天然高分子材料。本文采用高温苯酚液化的方法,在复合酸存在下将落叶松全树皮液化成为木材胶粘剂的原料。研究了树皮液化产物制备木材胶粘剂的合成工艺,特别是碱用量对苯酚液化落叶松全树皮一甲醛胶粘剂各主要性能的影响。结果表明,增加碱用量会缩短树皮胶的贮存期,但可降低胶中的游离甲醛;通过降低树皮胶合成时的终点黏度,并在合成末期用水稀释,可有效提高树皮胶的适用期,并可确保树皮胶具有很好的胶接强度和耐水性、较快的固化速率以及很低的游离甲醛释放量。     

环氧生物质油在合成润滑油基础油的研究进展

衍生于植物油和动物脂肪的生物质油是生物润滑油的重要原料。与矿物油相比,生物质油具有低毒性、高生物降解性、高润滑性和良好的黏温性等优点,但其含双键和甘油酯基导致低温流动性和氧化稳定性差。因此,生物质油不宜直接作为润滑油基础油使用。生物质油经环氧化改性增加了氧化稳定性,加强了对金属表面的吸附,提高了润滑性。但是,单纯进行环氧化改性,也会导致油品的黏温性和低温流动性变差。因此,需要对环氧生物质油进一步开环改性。对比选择性氢化、异构化等改性方法,环氧化-开环方法反应条件温和,分子设计空间大。本文总结了由环氧植物油通过开环醚构化、酰化合成生物基础油的现状和发展趋势, 重点阐述了环氧植物油及其衍生物环氧脂肪酸甲酯与有机醇、羧酸和酸酐合成润滑油的研究进展,分析了改性分子结构对润滑油性能的影响,讨论了合成生物润滑油研究中尚存的问题, 并认为优化改性工艺、开发绿色高效的催化剂是未来的发展方向。     

Enhanced extraction of essential oil from Cinnamomum cassia bark by ultrasound assisted hydrodistillation

Cinnamon essential oil with many bioactivities is an important raw material for the production of various chemicals,and the conventional hydrodistillation(HD) for cinnamon oil extraction always require a longer extraction time. In this work, ultrasound-assisted hydrodistillation extraction(UAHDE) technique was employed to enhance the extraction efficiency of essential oils from cinnamon barks. The parameters with significant effects on the essential oil extraction efficiency(ultrasound time, ultrasound power, extraction time, liquid–solid ratio) were optimized, and the proposed UAHDE was compared with the conventional HD extraction in terms of the extraction time, extraction yield, and physicochemical properties of extracted oils. Compared to the HD extraction, the UAHDE resulted in a shorter extraction time and a higher extraction yield. Using GC–MS analysis, the UAHDE provided more valuable essential oil with a high content of the vital trans-cinnamaldehyde compounds compared with the HD. Scanning electron micrograph(SEM) confirmed the efficiency of ultrasound irradiation for cinnamon oil extraction. In addition, the analysis of electric consumption and CO2 emission shows that the UAHDE process is a more economic and environment-friendly approach. Thus, UAHDE is an efficient and green technology for the cinnamon essential oil extraction, which could improve the quantity and quality of cinnamon oils.     

Removal of Cd(II), Pb(II), Cu(II) and Ni(II) from water using modified pine bark

This paper describes the removal of Cd(II), Pb(II), Cu(II), and Ni(II) ions from aqueous solutions using chemically modified pine barks (Pinus nigra). In this article, effects of chemical modification methods on the adsorption capacity have been investigated. Changes of the surface properties were examined by the FTIR, SEM and zeta potential analyses. HCl, NaOH, Fenton reactive, polymerization, acetone, ethanol, chloroform, tetra ethylene glycol, diethyl ether and glycol were used for modification processes. Maximum adsorption capacities were obtained by modification with NaOH (13-20 mg/g), Fenton (12-17 mg/g) and polymerization (12-16.5 mg/g). These modification processes also decreased Chemical Oxygen Demand of water from 1820 mg/L for raw pine barks to 35 mg/L for NaOH modified barks. Adsorption capacities of adsorbents increased from 2 mg/g to 20 mg/g as a result of modification that accordingly increase adsorbent surface activity.     

蛋白质化学修饰及其工业应用

介绍了目前工业应用中蛋白质功能化修饰的主要方法,包括降解、酯化、酰化、磷酸化、糖基化、脱酰胺、交联共聚、氧化、类蛋白质合成等.国内的蛋白质修饰主要集中在食品工业,但随着可降解材料和非石油资源的需求增加,蛋白质在非食品工业中的应用也将会有广阔前景.     

硬脂酰氯改性三聚氰胺衍生物及其树脂化应用

采用硬脂酰氯对三聚氰胺进行酰胺化改性得到十七烷基链修饰的三聚氰胺衍生物（酰胺化三聚氰胺），进而与甲醛、混合醇等进行加成、缩聚反应，制备了酰胺化密胺树脂，并将其制备成膜及硬泡材料，采用FTIR、NMR、TG、SEM及EDS对酰胺化三聚氰胺、酰胺化密胺树脂以及膜层与硬泡材料进行了表征。结果表明，疏水烷基长链的引入使酰胺化三聚氰胺与水的接触角由改性前的0°升至133.5°以上；随着三聚氰胺酰胺化程度的提高，酰胺化密胺树脂的水容忍点温度逐渐降低，树脂黏度逐渐增大，不溶性颗粒逐渐增多增大。相对于常规密胺树脂制备的材料，酰胺化密胺树脂（无论是膜层材料还是硬泡材料）力学性能均未出现明显降低，样块抗压强度可达39.5 MPa，硬泡材料弯曲强度可达345.8 kPa，压缩强度可达315 k Pa，同时表现出优异的抗水和疏水效果，样块24h吸水率仅为1.1%，硬泡材料的体积吸水率降低至2.0%，膜层水接触角提高至107.5°，抗污染性能得到改善。     

Preparation of acylated microcrystalline cellulose using olive oil and its reinforcing effect on poly(lactic acid) films for packaging application

A novel poly(lactic acid) (PLA) based composite, reinforced by microcrystalline cellulose (MCC) was prepared. MCC was modified by esterification reaction using olive oil for improving the compatibility with PLA matrix. The acylated microcrystalline cellulose (AMCC) exhibited reduced polarity in comparison to unmodified MCC. AMCC/ PLA composite films were prepared using solvent casting technique. The effects of the MCC surface modification on morphological, mechanical, physical, thermal, biodegradability and barrier properties of the PLA based MCC composites were studied. FTIR analysis confirmed acylation reaction of MCC. Scanning electron microscopy analysis exhibited a uniform distribution of AMCC in PLA matrix. Barrier properties of AMCC based composites were improved as compared to MCC based composites. The tensile strength and tensile modulus of composite films (at 2 wt.% AMCC) were improved about 13% and 35% as much as those of the pure PLA films, respectively. These biodegradable composite films can be a sustainable utilization of olive oil and microcrystalline cellulose in the food packaging application.     

甲壳素酰化改性的研究进展

甲壳素作为一种来源广泛的生物质材料,具有良好的生物相容性和抑菌性,可用于药物缓释、伤口包覆、组织植入、生物分离、重金属吸附等高附加值领域,但强烈的氢键作用使其不熔难溶,需经改性以促进其加工和应用。本文简要回顾了甲壳素酰化改性的发展历程,重点介绍均相条件下甲壳素的各种酰化方法,如在甲磺酸、氯化锂/二甲基乙酰胺、离子液体、三氟乙酸酐中进行反应,以及在非均相条件下提高酰化效率的各种方法,如优选催化剂、结构活化等,比较了各种方法的优缺点,并简述了甲壳素酰化产物的性能特点和应用。目前甲壳素非均相酰化工艺较成熟,已实现工业化,但仍有一定的局限性和缺点。最后展望了均相和非均相酰化可能的改进方向。     

秸秆的改性及吸油能力

处理海上溢油需要大量廉价的吸油材料。通过改性小麦秸秆,可以制得具有较高吸油性能的秸秆。考察了温度、时间、试剂、催化剂对秸秆改性的影响。结果表明,以乙酸酐（AA）作反应物,二甲基甲酰胺（DMF）为反应溶剂,4-二甲氨基吡啶（DMAP）作催化剂,反应时间2 h,反应温度100 ℃,秸秆的吸油率达到13.9 g/g,比改性前提高了54.4%,并利用红外光谱对改性前后的秸秆化学结构进行了分析。实验结果为这一工艺技术的工业化奠定了基础。