葡萄糖碳基固体酸催化剂的制备及其催化水解纤维素

以葡萄糖为原料制备了碳基固体酸催化剂,采用红外光谱(FT-IR)、X线衍射(XRD)、热重(TG)分析等手段对催化剂进行表征,并以纤维素水解为探针反应,考察了制备条件对催化剂总酸量和催化剂活性的影响.结果表明:该催化剂适宜的制备条件为碳化温度180℃,碳化时间7 h,三氯化铁用量0.4 g,磺化温度110℃,磺化时间11 h,催化剂的总酸量为2.78 mmol·g-1,将催化剂用于纤维素水解反应,水解率达到45.31%.所制备的碳基固体酸催化剂具有—COOH,—OH,—SO3H的芳香碳薄层组成的无定形碳结构,并且在170℃以下时具有良好的热稳定性.     

酶水解纤维素条件的优化

为了探究酶水解纤维素的最优条件,以麦草浆为原料,研究纤维素酶用量、pH、水解温度、底物质量分数和酶水解时间对酶水解得率的影响,通过正交实验对酶水解纤维素的工艺条件进行优化．最佳条件为：酶用量27U,pH5．5,水解温度50℃,底物质量分数2％,水解时间60h．在此条件下,酶水解得率可以达到75．8％．     

酶水解小麦秸秆纤维素研究

对小麦秸秆纤维素的生物降解进行了探索。考察了酶的用量、底物浓度、pH值及其在线控制、反应时间诸因素对酶解反应的影响。实验结果表明最适宜反应条件为:酶/小麦秸秆=0 04、秸秆浓度为5%、反应时间3天、在线控制pH值4 8,在此条件下,酶解率可达60 4%。     

酶水解小麦秸秆纤维素研究

对小麦秸秆纤维素的生物降解进行了探索。考察了酶的用量、底物浓度、pH值及其在线控制、反应时间诸因素对酶解反应的影响。实验结果表明最适宜反应条件为：酶／小麦秸秆=0，04、秸秆浓度为5％、反应时间3天、在线控制pH值4.08．在此条件下，酶解率可达60．4％。     

纤维素低浓度酸水解制取液体燃料的试验研究

深入了解生物质中纤维素的超低酸水解机理，在水解反应系统中研究了水解糖产率和纤维素转化率的影响因素.以定量滤纸为原料，极低浓度酸为催化剂，在自行设计的以高压全混流间歇反应器为主体的生物质水解试验台上，进行了不同工况参数下纤维素水解试验研究.试验结果表明，随着酸质量分数的增加，还原糖质量浓度增加；反应温度控制在稍低于240 ℃时，还原糖得率较高；反应压力小于40×105 Pa时，反应压力越大，还原糖得率越高.在硫酸质量分数为0.05%以及反应条件为215 ℃和40×105 Pa的优化条件下,得到了质量分数为46.55%的还原糖得率和55.07%的纤维素转化率.     

蔗糖棕榈酸单酯的选择性酶促合成及其性能研究

研究了脂肪酶生物催化法选择性合成蔗糖-6-棕榈酸酯及其性能.蔗糖-6-棕榈酸酯的转化率为94%,产物的结构经1 H-NMR确证.测定了产物蔗糖-6-棕榈酸酯的水溶性、亲水亲油平衡值(HLB)、表面张力(CMC)以及泡沫性能和乳化性能等.结果显示其具有很好的水溶性,HLB=16.11,CMC=24.8mg/L,γCMC=35.78mN/m,泡沫和乳化性能在实验浓度范围内呈一定的规律.抑菌试验表明该蔗糖-6-棕榈酸酯对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌均无明显抑菌效果.     

硅藻土基固体酸的制备及其催化性能

以硅藻土为载体,通过共沉淀法将Lewis酸SnCl₄·5H₂O转化为SnO₂负载于硅藻土中,通过浓硫酸磺化法将磺酸基负载于硅藻土中,制备了具有L酸和B酸的多相固体酸催化剂,并探究其对木糖转化为糠醛的催化反应性能。利用FT-IR、XRD、SEM和BET进行性能表征发现,SnO₂和磺酸基成功负载于硅藻土上,负载后的硅藻土比表面积增加,但孔容、孔径受碎片化影响有所下降,其表面结构形貌改变不大。在水相与有机相体积比7∶3、反应温度180℃、木糖质量0.2 g、催化剂用量0.10 g、反应时间180 min时,糠醛产率最高达56.95%(摩尔分数),重复使用5次后糠醛产率维持在45%以上。硅藻土基固体酸催化剂的制备研究对硅藻土高值利用和糠醛的环境友好制备具有实际应用价值。     

Sn掺杂KIT-6分子筛的合成及其纤维素水解反应性能

以软模板辅助水热技术制备Sn掺杂KIT-6分子筛,利用SEM、BET、XRD等表征技术研究了合成材料的物理化学特性。实验结果表明,催化剂的比表面积为923 m~2/g,具有较为规整的球形外貌;元素分布测试结果显示,掺杂的Sn元素在催化剂表面均匀分布。制备的Sn-KIT-6催化剂在纤维素水解反应中表现出较高的催化活性,葡萄糖、乳酸、5-羟甲基糠醛的总选择性达39%,可以实现纤维素一步法制高值化学品。     

酸酶结合法水解魔芋葡甘露聚糖工艺研究

为提高魔芋葡甘露聚糖（KGM）的溶解度，研究了酸酶结合法水解KGM的工艺条件。在最佳条件下，水解率为20.65％；产品收得率为59.54％；多数水解产物分子的大小在三糖以上。     

部分霉菌曲对谷物的水解性能及其酶系

研究了四种生产上常用的霉菌曲对不同谷物水解性能和其酶系组成。结果表明，四种霉菌曲对不同谷物水解时，很大程度上受到酶的来源，即受到酶来源微生物菌种类的影响。黑曲ＵＶ－４８麦麸曲的各种淀粉酶活力高于其它菌，但只对玉米粉、小米粉和高粱粉水解能力最强；而根霉ＡＳ３．８５１麦麸曲的各种淀粉酶活力均低于黑曲ＵＶ－４８麦麸曲的各种淀粉酶活力，但对大米粉和小麦粉的水解能力却高于黑曲ＵＶ－４８麦麸曲。在液体培养基上四种霉菌生成酶系的研究结果表明，随培养基谷物不同，各菌的产酶情况有所不同，其中黑曲霉（Ａｓｐｅｒｇｉｌｕｓｎｉｇｅｒ）ＵＶ－４８在各种谷物中产α－淀粉酶、糖化酶、纤维素外切酶、果胶酶活力较其它三株菌为最好，而米曲霉（Ａｓｐｅｒｇｉｌｕｓｏｒｙｚａｅ）ＡＳ３．９５１在各种谷物中产蛋白酶活力较其它三株菌为最好；在同一菌中，各种酶生成量最高的时间也不同，这就提示培养曲时所要求的酶不同而要改变培养时间。     

不同碳源碳基固体酸的制备及其结构性能

分别以葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素为碳源,采用水热合成法制备了碳基固体磺酸催化剂.分析了反应温度、反应时间等因素对合成固体酸表面酸量的影响;利用扫描电镜、傅里叶变换红外光谱仪和热重分析仪等对催化剂进行了表征,评价了催化剂在纤维素水解反应中的催化活性.结果表明:4种碳源制备的碳基固体酸均呈现为无定形结构,颗粒大小在5~30μm之间,表面均接枝有—SO3H、—COOH和酚羟基基团;催化活性大小为葡萄糖蔗糖淀粉纤维素.     

纤维素在酸及酶催化作用下的降解特性

探讨纤维素在酸催化及酶催化作用下的降解方法。比较了质子酸与Ｌｅｗｉｓ酸,专一性酶对纤维素也具有催经降解能力,在中等降解程度内（ＤＰ６００－８００）,与专一性酶降解特性基本相似。在相同条件下,Ｌｅｗｉｓ酸对纤维素的降解特性与质子酸基本相当。     

脂溶性甾体仿酶模型催化酯水解的动力学研究

仿Guthrie等人的研究方法,在甾体上引入咪唑基作为仿酶模型,研究了脂溶性甾体模型对羧酸对-硝基苯酯的仿酶催化结果,为进一步探究仿酶模型的催化机理以及寻求理想的酯催化仿酶模型,奠定了一定的基础。     

棕榈酸酯季铵盐的合成及其性能研究

本文合成了一种阳离子型抗静电剂——棕榈酸酯季铵盐，测定了其抗静电性能，讨论丁影响合成反应的因素。     

铁酸镧粉体的合成及其光催化性能研究

采用低温熔盐法制备了LaFeO3光催化剂,用X射线衍射仪（XRD）和透射电子显微镜（TEM）等测试手段对材料的结构、粒径进行了分析和表征,研究了其对罗丹明B溶液的光催化降解性能.试验表明：煅烧温度对LaFeO3粉体的结晶发育等具有重要的影响;光催化降解试验数据表明低温熔盐法制备的LaFeO3粉体具有较高的催化活性.     

蓖麻酸咪唑啉铵盐缓蚀剂的合成及其性能研究

以蓖麻酸和三乙烯四胺(TETA)合成蓖麻酸咪唑啉缓蚀剂A,再将A与氯化苄反应改性生成水溶性蓖麻酸咪唑啉铵盐型缓蚀剂B。使用静态失重法和线性扫描极化曲线法考察其在1000μg/g HCl+200μg/g H2S介质中的缓蚀率和电化学性能。研究表明,缓蚀剂A与B的缓蚀效果在加入量为37.5 mg/L以上的情况下能达到90%以上,且缓蚀剂B的缓蚀效果比A好。此外,缓蚀剂用量、腐蚀介质温度和停留时间对缓蚀效果有一定的影响,当缓蚀剂A和B的添加量为37.5 mg/L,腐蚀介质温度为85℃,停留时间为6 h时缓蚀效果最好。     

新型过氧化物酶荧光底物的合成及其性能的研究

合成了辣根过氧化物酶的５种荧光底物，它们分别是：Ｎ，Ｎ′—二氰甲基邻苯二胺（ＤＣＭ－ＯＰＡ），３，４—二氧喹喔啉－２（１Ｈ）－酮（ＤＨＱ），３－甲基－３，４－二氢喹喔啉－２（１Ｈ）－酮（ＭＤＨＱ），３，４－二氢喹喔啉－２（１Ｈ）－酮－６－羧酸（ＤＨＱ－６－Ａ）及３－甲基－３，４－二氢喹喔啉－２（１Ｈ）－酮－６－羧酸（ＭＤＨＱ－６－Ａ）。其中荧光底物ＤＣＭ－ＯＰＡ，ＤＨＱ和ＭＤＨＱ都可以很容易地进行大量纯品的制备。我们用流动注射分析法对合成底物和已有的最佳荧光底物在ＨＲＰ及其模拟酶氯化血红素催化体系中的性能进行了比较研究。结果表明，ＤＣＭ－ＯＰＡ和ＭＤＨＱ是合成的５种底物中最好的两个，而对羟基苯丙酸（ｐ－ＨＰＰＡ）和对羟基苯乙酸（ｐ－ＨＰＡ）优于高香草酸（ＨＶＡ）和酪氨。底物ｐ－ＨＰＰＡ和ｐ－ＨＰＡ与合成底物ＤＣＭ－ＯＰＡ和ＭＤＨＱ体系在对过氧化氢的分析方法性能相当，最低检测限都在１～１０ｎｍｏｌ／Ｌ之间。对酶的检测，ＤＣＭ－ＯＰＡ是所有研究的底物中最灵敏的，上述两种合成底物保存在４℃的冰箱中都可以稳定一个月以上。     

新型过氧化物酶荧光底物的合成及其性能的研究

合成了辣根过氧化物酶的５种荧光底物，它们分别是：Ｎ，Ｎ’－二氰甲基邻苯二胺（ＤＣＭ－ＯＰＡ），３－４二氢喹喔啉－２（１Ｈ）－酮（ＤＨＱ），３－甲基－３，４－二氢喹喔啉－２（１Ｈ）－酮（ＭＤＨＱ），３－４二氢喹喔啉－２（１Ｈ）－酮－６－羧酸（ＤＨＱ－６－Ａ）及－３甲基－３，４－二氢喹喔啉－２（１Ｈ）－酮－６－羧酸（ＭＤＨＡ－６－Ａ）。     

酶预处理对木质纤维素纳米纤丝性能的影响

采用机械法、内切葡聚糖酶预处理/机械法、木聚糖酶预处理/机械法制备得到木质纤维素纳米纤丝,通过分析形态与结构特性探索了酶预处理过程对木质纤维素纳米纤丝性能的影响.结果表明,内切葡聚糖酶/机械法制备的木质纤维素纳米纤丝具有最高的保水值(564％)、最优的比表面积(173.71 m2/g)和最稳定的Zeta电位(-45.43 mV).内切葡聚糖酶预处理能够疏松木质纤维微观结构,利于后续机械研磨分离出更细小的纤丝.     

用磷铝硅固体酸催化剂合成乙酸异丙酯

用ＸＲＤ、ＦＴ－ ＩＲ、ＮＨ３ － ＴＰＤ 表征了自行用水热合成法研制合成的硅磷铝分子筛催化剂,得出了与ＡｌＰＯ－ ５ 有相似的结构,以及具有明显的酸性催化剂的特性。并进一步在固定床反应器中,在液－ 固反应体系中研究了异丙醇和乙酸的酯化反应,实际考察了反应条件对此反应结果的影响。分析结果表明,在温度为５１３ ～５７３ Ｋ、反应压力为３ ．５ ＭＰａ 、醇酸摩尔比为１ ．２ ～１ ．６ 和ＬＨＳＶ 为１ ．０ ｈ － １ 的范围内,催化剂具有良好的催化活性和反应稳定性。并且该工艺酯化速度快、转化率高,乙酸的转化率可以从６４ ．５ ％ 提高到９７ ．３ ％ ,在５５３ Ｋ 时催化剂达到了最佳的效果,乙酸的转化率最高可达９９ ．１ ％ ,达到甚至超过了硫酸工艺法酯的收率。完全可以代替目前工业常用的硫酸催化酯化工艺