竹粉苯酚液化工艺优化及产物结构表征

以苯酚为液化剂,浓硫酸为催化剂,对竹粉进行液化实验,采用正交实验研究了反应温度、催化剂用量、液固质量比和反应时间对液化率的影响。结果表明,对竹粉苯酚液化影响最大的因素是液固质量比,其次是反应温度、反应时间、催化剂用量;竹粉苯酚液化较适宜的试验条件为:苯酚与竹粉质量比4∶1,硫酸质量分数4%,反应温度140℃,反应时间120min。对竹粉原料、液化产物和残渣进行了傅立叶红外光谱分析,结果表明,竹粉在苯酚液化后,竹粉中化学组分的分子结构发生了明显的变化,形成了更多的官能团。     

微波液化竹粉及聚醚多元醇的制备

以聚乙二醇400为液化剂,浓硫酸为催化剂,对竹粉进行微波辅助液化处理,分别讨论了催化剂浓度、液固比、反应时间和液化温度对液化率的影响。得到竹粉多元醇微波液化的优化工艺参数为：液化温度150℃、液固比4：1、催化剂用量8％、液化时间8min,所得液化体系的渣含量为3．4％。红外光谱分析结果说明,竹粉液化过程中主要发生的是木质素以及纤维素的醇解反应。     

液化反应条件对核桃壳液化产物成胶特性的影响

研究了液化反应条件(苯酚/核桃壳质量比、催化剂浓硫酸用量、温度和时间)对核桃壳液化产物成胶特性的影响.研究结果表明,随着苯酚/核桃壳质量比的增大,液化残渣率下降,液化产物的耗醛量逐渐上升;随着催化剂浓硫酸用量、液化反应温度和液化反应时间的增加,液化产物的游离酚含量、可被溴化物含量及液化残渣率下降较快,但耗醛量下降缓慢或变化不大;相同液化反应条件下,液化产物的可被溴化物含量总比相应的游离酚含量高;在苯酚与核桃壳质量比3:1、催化剂浓硫酸用量3%、液化反应温度120℃、液化反应时间30min条件下获得的液化产物具有较好的成胶能力.     

葵花秆髓液化试验研究

以苯酚为液化剂,分别以浓硫酸和磷酸为催化剂,在不同的条件下对葵花秆髓进行液化试验。研究分析了温度、液比（苯酚质量,葵花秆髓质量）、催化剂种类及用量对液化时间和残渣率的影响,从而优选出葵花秆髓液化的最佳配方：苯酚为液化荆、磷酸为催化剂、温度150℃、催化剂用量0．014mol／l、液比为2：1,并对液化产物的结构进行了FTIR分析。     

麦草的催化热化学液化研究：I.反应条件对液化的影响

麦草在水、醇等反应介质中,采用不同的催化剂进行液化反应。研究了反应条件对液化残渣得率及液化产物相对分子质量及其分布的影响。考察了以浓硫酸/苯酚为催化剂,反应温度、反应时间、催化剂用量对麦草液化降解效果的影响以及油溶性产物的比例。实验结果表明,麦草在浓硫酸/苯酚(浓硫酸占所加物质总量的质量分数为6%)的混合催化体系中,当温度为160℃,时间为70 min时的残渣得率最低,液化产物的平均相对分子质量最低,相对分子质量分布也最窄,油溶性产物所占的比例也较大。     

麦草的催化热化学液化研究 Ι.反应条件对液化的影响

麦草在水、醇等反应介质中,采用不同的催化剂进行液化反应。研究了反应条件对液化残渣得率及液化产物相对分子质量及其分布的影响。考察了以浓硫酸/苯酚为催化剂,反应温度、反应时间、催化剂用量对麦草液化降解效果的影响以及油溶性产物的比例。实验结果表明,麦草在浓硫酸/苯酚(浓硫酸占所加物质总量的质量分数为6%)的混合催化体系中,当温度为160℃,时间为70 min时的残渣得率最低,液化产物的平均相对分子质量最低,相对分子质量分布也最窄,油溶性产物所占的比例也较大。     

麦秆液化物环氧树脂的制备与表征

以苯酚为溶剂,浓硫酸为催化剂液化麦秆得到麦秆液化产物,并以其为原料与环氧氯丙烷反应制备出以麦秆液化物为基材的环氧树脂。考察了液比(苯酚与麦秆质量比)、反应温度和反应时间对液化反应的影响。采用凝胶渗透色谱(GPC)对比分析了麦秆液化物及其环氧树脂的相对分子量分布。以聚酰胺为固化剂进行固化并进行力学测试。结果表明:在液比为4∶1,反应温度为150℃,反应那个时间为60min时,麦秆液化效果最佳,此时,麦秆液化物环氧树脂固化物的剪切强度可达4.1MPa。     

微波加热下含铬革屑助废弃竹屑的半液化

以废弃竹屑为原料,在含铬革屑(LS)、盐酸和少量苯酚微波辅助形成的液化助剂作用下,制备了一种半液化竹粉,用于竹木板材的黏合。采用单因素实验,考察液化时间、液化温度、LS用量以及液固比[m(水)∶m(竹粉)]对液化效果的影响。用FTIR、SEM与DSC表征分析了竹粉半液化前后差别。在LS用量为12%(以竹粉质量为基准,下同),液固比为5∶1,微波加热温度150℃反应15 min的条件下,竹粉的液化率可达60.95%。结果表明,LS对竹粉具有催化液化作用,且制备的液化产品作为黏合剂制备胶合板能满足GB/T 9846—2015《普通胶合板》中Ⅱ类胶合板指标。该研究为两种废弃物的资源化利用提供参考。     

茭白废弃生物质苯酚液化及其产物树脂化制备胶黏剂

采用正交试验,考察了苯酚用量、催化剂用量、反应时间及反应温度对茭白废弃生物质液化效果的影响,并研究了该液化产物制备胶黏剂的影响因素。结果表明：茭白废弃生物质液化过程中,苯酚用量的影响最大,反应温度和反应时间次之,而催化剂用量的影响相对较弱,优化参数是苯酚用量为1：5,催化剂用量为7％,反应时间为90 min,反应温度为140℃,在此优化条件下,液化率为95．83％。胶黏剂制备过程中,茭白液化物与甲醛的质量比为1：1．8,高温缩聚反应温度为92℃较为合适。     

秸秆苯酚选择性液化研究

苯酚液化是生物质液化的重要手段,农作物秸秆是一种不均一的原料,而完全液化将其看作是 "单一"的原料,针对这一问题本研究采用选择性液化处理方式对小麦秸秆进行了苯酚液化,并对比了选择性液化与完全液化。结果表明:低温下适当的浓硫酸用量、较高的苯酚用量、适当的反应时间有利于保留纤维素而选择性液化半纤维素和木质素;与完全液化处理方式相比,选择性液化反应条件温和,保留了大量的纤维素,大大提高了原料利用价值。通过均匀试验和数据回归分析并实验验证得到选择性液化优化条件为:浓硫酸用量占总反应体系质量分数的 3.0%,反应温度 100℃,反应时间 30 min,苯酚与秸秆质量比 3:1,纤维素残留率达 70%,而液化产物结合酚质量分数可达 100%。     

水稻秸秆的微波液化研究

以苯酚为液化剂,甘油为辅助液化剂,在浓硫酸催化作用下对水稻秸秆进行微波液化。分别研究了液化条件对液化残渣率的影响,并通过单因素试验和正交试验得出最佳反应条件:即在微波功率500 W,液固比为7:1,m(苯酚):m(甘油)为4:1,浓硫酸用量为5%,150 ℃,反应时间22.5 min,所得残渣率最小,为7.17%。凝胶渗透色谱结果显示随着液化时间的延长,液化产物的相对分子质量出现逐渐减小的趋势,而分散系数则略增大。通过液化产物的红外光谱分析发现,纤维素和半纤维素较易降解,液化残渣主要成分是木质素及其衍生物。     

香蕉假茎苯酚液化及其产物树脂化制备胶黏剂

以苯酚为液化试剂、硫酸为催化剂对香蕉假茎进行液化,探讨液化条件对液化反应的影响,并结合傅里叶红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)和成分分析研究了不同液化时间的液化物性质差别,同时以液化产物制备环氧树脂胶黏剂,并对其性能进行表征。单因素试验结果表明:优化条件为催化剂用量(占原料的质量分数)30%、反应温度150℃、液固比4:1和液化时间90 min; FT-IR分析表明:40 min和90 min液化产物官能团相似且具有芳香衍生物和酚羟基特性;成分分析和TGA分析表明:40 min残渣中纤维素保留量比90 min高;性能测试表明,90 min液化产物环氧树脂胶黏剂的剪切强度可达7.26 MPa,玻璃化温度(T_g)可达78℃。在优化的反应温度、催化剂用量和液固比的条件下,液化时间对残渣率和液化产物官能团的影响较小,但对残渣中纤维素含量的影响较大,液化产物适合制备生物质环氧树脂胶黏剂。     

A KINETIC STUDY OF SULFURIC ACID-CATALYZED LIQUEFACTION OF WOOD INTO PHENOL

The powders of monarch birch wood (Betula maximowiczina Regel) were liquefied into phenol using sulfuric acid as a catalyst at various temperatures and reaction times. Typical kinetic parameters of the degrading reaction of wood in the presence of phenol and the acid were determined using typical kinetic models. In addition, the activation parameters of the liquefaction of wood were determined according to transition-state theory. The results of showed percent liquefied wood that about 100% of the wood could be liquefied into phenol at a temperature of 150°C for about 2 h. However, about 68% of phenol was found to react mainly with wood components along with sulfuric acid and phenol itself. The kinetic studies showed that the liquefaction of wood into phenol using sulfuric acid obeyed a bimolecular type second-order reaction and Arrhenius law. The activation energy of the liquefaction was 68.5 kJ mol^-1. Furthermore, the findings related with activation enthalpy showed that the liquefaction of wood possessed a primarily endothermic reaction nature.     

A KINETIC STUDY OF SULFURIC ACID-CATALYZED LIQUEFACTION OF WOOD INTO PHENOL

The powders of monarch birch wood (Betula maximowiczina Regel) were liquefied into phenol using sulfuric acid as a catalyst at various temperatures and reaction times. Typical kinetic parameters of the degrading reaction of wood in the presence of phenol and the acid were determined using typical kinetic models. In addition, the activation parameters of the liquefaction of wood were determined according to transition-state theory. The results of showed percent liquefied wood that about 100% of the wood could be liquefied into phenol at a temperature of 150°C for about 2 h. However, about 68% of phenol was found to react mainly with wood components along with sulfuric acid and phenol itself. The kinetic studies showed that the liquefaction of wood into phenol using sulfuric acid obeyed a bimolecular type second-order reaction and Arrhenius law. The activation energy of the liquefaction was 68.5 kJ mol^?1. Furthermore, the findings related with activation enthalpy showed that the liquefaction of wood possessed a primarily endothermic reaction nature.     

微波辅助液化椰衣的研究

以聚乙二醇（PEG-400）和丙三醇（Gl）为液化剂,浓硫酸为催化剂,采用微波辅助的方法对椰衣进行液化。研究了液化时间、催化剂用量、温度、PEG-400/Gl质量比及椰衣与液化剂质量比对液化率的影响。结果表明：椰衣的最优液化条件为反应时间20 min、浓硫酸用量3%（以液化剂质量计）、反应温度160℃、PEG-400/Gl质量比为4：1、液化剂与椰衣质量比为5：1,在此条件下,椰衣的液化率最高,为88.83%,液化产物25℃时的黏度为0.235 Pa·s,20℃时密度为1.084 g/cm³。通过凝胶渗透色谱对不同液化时间的液化产物进行分析,结果显示随着反应时间的延长,液化物的重均相对分子质量和分散系数逐渐增大。红外光谱结果表明：液化过程中纤维素、木质素和部分脂肪族碳氢化合物参与反应,生成富含羟基的液化物,且液化残渣中仍有部分纤维素和木质素未被液化。     

核桃壳液化产物制备木材胶粘剂的研究

研究了核桃壳苯酚液化产物制备的酚醛树脂类木材胶粘剂及性能。结果表明,核桃壳经酸催化苯酚液化一段时间后,液化混合液的残渣率、游离苯酚和可被溴化物质量分数分别为22.11%、18.00%和33.10%,利用此液化混合液替代苯酚,所制备的酚醛树脂类胶粘剂能够满足混凝土模板用胶合板生产的要求。