麦草原料矿质元素的SEM-EDAX研究

用扫描电子显微镜-能谱仪(SEM—EDAX)研究麦草原料的矿质元素含量及分布。结果表明，麦秆节间皮层外表面平滑，呈纵向排列、平行相间的条纹；元素的组成简单，仅含C、O、Si、K等元素，Si含量高达56．285％。皮层外表面元素的电子地图表明，Si密度分布也呈现高低相间、纵向排列的平行纹理，K、Cl则均匀分布。麦秆外表面Si含量明显高于内表面；节部、穗部的Si含量高；纤维细胞的Si含量最低，约为皮层Si含量的1／30-1／140。Si是麦茎皮层生物结构中起关键作用的元素。不同产地的原料及同一原料不同部位中矿质元素的种类及含量差别甚大。研究认为，加强备料，开发新的预处理工艺及设备，有效除去麦草的节、穗及茎秆的皮层，对实现麦草浆的高效清洁生产具有重要意义。     

经亚氯酸钠和白腐菌处理后蔗渣半纤维素的分离

蔗渣经亚氯酸钠脱木素后,木素含量降到了3.4%,木素脱除率达到85.0%,抽提出的半纤维素纯度达到84.8%;将亚氯酸钠和白腐菌处理结合起来,能将蔗渣木素脱除92.1%,抽提的半纤维素纯度达到87.4%,聚戊糖抽提率也有较大提高。     

高效产生降解木素酶和降解聚木糖酶的菌种选育

通过在自然界中采集、室内筛选和Co60诱变，筛进出三株高效产生不同降解木素酶的白腐菌(witerot bamiomycete fungus)菌株和一株不产纤维素酶的降解聚木糖的黑曲霉(Aspergillus niger)菌株，并研究了它们的最适产酶和最适作用的条件。通过这些研究，为纸浆的生物漂白和废永生物处理打下了基础。     

4种天然纤维素在氢氧化钠/尿素/水体系中的溶解差异

研究了棉短绒浆、竹浆、阔叶木浆和针叶木浆(均为溶解浆)的纤维素在氢氧化钠/尿素/水体系中的溶解差异,棉短绒浆和竹浆的纤维素溶解后可形成均一的液相体系,而阔叶木浆和针叶木浆的纤维素溶液有分层现象,说明同等条件下棉短绒浆和竹浆的纤维素溶解度较大。4种天然纤维素再生后聚合度和结晶度均有一定程度的降低,棉短绒浆和竹浆的纤维素聚合度从549、624降低至474、555,分别降低了13.6%和11.1%;而针叶木浆和阔叶木浆再生后纤维素的聚合度降低不明显,分别从1067、1460降低至989、1419,只降低了7.3%和2.8%;棉短绒浆和竹浆再生后纤维素结晶度降低的幅度比较大,从66.5%和79.7%降低到18.8%和31.8%,分别降低了71.7%和60.1%;阔叶木浆和针叶木浆再生后纤维素结晶度降低的幅度较小,从76.4%和70.4%降低至62.5%和54.7%,分别降低了18.2%和22.3%;阔叶木浆和针叶木浆的纤维素由于聚合度较大,该体系不能降低其结晶度,因而其溶解度小于棉短绒浆和竹浆的纤维素。处理前后纤维素的红外光谱图基本一致,说明纤维素在该体系溶解过程中并未引入新的基团,氢氧化钠/尿素/水体系为非衍生化纤维素溶剂;处理后,几种样品纤维素Ⅰ的峰强度降低甚至消失,纤维素Ⅱ的峰开始出现,说明用该体系进行处理可使纤维素晶体结构发生转变。     

白腐菌对甘蔗渣木质纤维的降解及其影响因子(Ⅲ)--愈创木酚对木质纤维不同组分降解的影响

愈创木酚对蔗渣生物降解的影响与其在培养基中的浓度有密切关系,浓度太高会对降解有抑制作用,而在一定的范围内,适量的愈创木酚则会对降解有促进作用,愈创木酚加入量与其影响的过程不是呈简单的线性关系.纤维素和半纤维素的降解量基本和愈创木酚的加入量没有明显的关系,而木素降解量则与加入愈创木酚的量直接相关.愈创木酚的加入,对木素的阶段性降解规律没有影响.     

麦草碱性沸石催化制浆及其酶水解

采用过氧化氢进行预浸渍,以固体沸石A和B为催化剂,研究麦草氧碱法制浆对其酶水解的影响。结果表明,当制浆黑液中乙酰丙酸和甲酸的浓度分别达5.1442,6.7096mg/ml时,采用固体沸石A和B蒸煮成浆的水解得率分别为18.38%和23.16%。AMF分析表明,与表面物理结构相比,成浆纤维化学结构的改变对酶水解的影响更大。     

乙酰丙酸还原胺化制备5-甲基-2-吡咯烷酮

以甲酸铵为氢源和氮源,N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,探讨了甲酸铵直接还原胺化乙酰丙酸制备5-甲基-2-吡咯烷酮的反应途径及机理。通过实验分别考察了反应温度、反应时间、乙酰丙酸与甲酸铵的总质量分数和物质的量比、体系pH值等反应条件对5-甲基-2-吡咯烷酮得率的影响趋势。结果表明,适当提高反应温度、延长反应时间、提高乙酰丙酸与甲酸铵的物质的量比和总质量分数、增加体系pH值均有利于提高5-甲基-2-吡咯烷酮的得率。同时,考察了不同溶剂和乙酰丙酸衍生物在该反应体系中的应用,结果表明极性非质子溶剂甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜亦可作为该中体系反应的反应溶剂,乙酰丙酸甲酯、α-当归内酯可作为反应底物在该体系下制备5-甲基-2-吡咯烷酮。     

固体酸SO42-/ZrO2催化蔗糖制备乙酰丙酸乙酯

采用沉淀-浸渍法制备了一系列不同焙烧温度的SO42-/ZrO2固体酸催化剂,考察了其催化转化蔗糖制备乙酰丙酸乙酯的反应活性。反应过程条件如催化剂用量、反应温度、反应时间以及催化剂重复使用对产物得率的影响进行了研究。结果表明合适的工艺条件为:催化剂焙烧温度600℃、催化剂添加的质量分数为2.5%、反应温度200℃和反应时间2 h。该条件下蔗糖几乎完全转化,乙酰丙酸乙酯得率(摩尔分数)最高达36.6%。回收的SO42-/ZrO2催化剂焙烧后在多次重复使用过程中仍然表现出较好的催化活性。X射线衍射仪(XRD)和NH3-程序升温脱附法(NH3-TPD)分析表明,随着重复使用次数的增加,SO42-/ZrO2的晶形结构基本保持不变,酸强度和总酸量稍微有所下降,主要酸性仍保留。本研究为生物质基化学品乙酰丙酸乙酯的制备提供了一条有效的、环境友好的途径。     

高锰酸钾法制备2,5-呋喃二甲酸

探索了以5-羟甲基糠醛为原料,用高锰酸钾法氧化制备标题化合物.以126 mg(1 mmol)5-羟甲基糠醛为定量,考察了高锰酸钾用量、碱溶液的浓度和反应时间对反应的影响.当高锰酸钾用量为379.2 mg(2.4 mmol),碱溶液的浓度为2.2 mol/L,反应时间为10 min时,得到标题化合物收率为76.3%.研究...     

微晶纤维素在甲酸体系中的水解试验研究

主要研究了微晶纤维素在甲酸体系中的水解动力学。探讨了甲酸体系中盐酸质量分数、微晶纤维素加入量、反应温度、反应时间对微晶纤维素水解的影响。分析了在该体系中葡萄糖的降解情况,结果表明葡萄糖的降解反应与纤维素的水解反应相比是个快速反应。微晶纤维素在甲酸体系中的水解速率55℃时为6.34×10^-3 h^-1,65℃时为2.94×10^-2 h^-1,75℃时为6.84×10^-2 h^-1。葡萄糖的降解速率55℃时为0.01h^-1, 65℃时为0.14h^-1, 75℃时为0.34 h^-1。微晶纤维素水解的表观活化能为105.61kJ/mol,葡萄糖的降解表观活化能131.37kJ/mol。