番石榴叶中二醛杂源萜类化学成分研究

进行番石榴叶抗糖尿病活性成分的化学研究。用70%乙醇进行提取,硅胶柱色谱进行分离,采用UV、NMR和MS等方法确定化合物的结构。从番石榴叶中分得3个番石榴二醛杂源萜化合物,分别为Psiguadial A(1)、Guajadial(2)和Psiguadial B(3)。3个化合物具有新颖的番石榴二醛杂源萜骨架结构。     

不同预处理方法对木质素/低密度聚乙烯复合材料力学性能的影响

采用球磨、气流粉碎和喷雾干燥等物理方法对麦草碱木质素分别进行预处理,制备不同结构特征的木质素颗粒。结果表明,气流粉碎木质素的平均粒径最小,为3.01μm,其次为球磨木质素和喷雾干燥木质素,平均粒径分别为16.02μm和27.23μm。气流粉碎木质素的比表面积最大,达到21.87 m2/g,球磨和喷雾干燥木质素的比表面积分别为2.61 m2/g和1.90m2/g。将3种预处理方法制备的木质素颗粒分别与低密度聚乙烯(LDPE)熔融共混制备木质素/LDPE复合材料,结果表明,在木质素质量分数相同时,采用喷雾干燥木质素制备的复合材料的拉伸强度比气流粉碎木质素大0.4MPa,比球磨木质素大1.5MPa。微观结构分析表明,喷雾干燥木质素在LDPE中分散最均匀,与LDPE相之间的结合力较好。     

溶媒法合成羧甲基碱木质素及其表征

采用单因素实验法,考察了水/乙醇反应溶剂体积比,反应温度和氢氧化钠加入方式对碱木质素的羧甲基化反应转化率及产物羧基含量的影响。结果表明,碱木质素的羧甲基化反应转化率及产物羧基含量随着水/乙醇体积比的增大而急剧减小,随着反应温度的升高而先增大后缓慢降低,二次加碱方式有利于反应的转化率及产物的羧基含量的提高。在70℃,水/乙醇体积比为20∶80的介质中,采用二次加碱方式,制备羧甲基碱木质素的反应转化率可达94.798%,产物的羧基含量可达2.764 mmol/g。红外光谱(FT-IR)和核磁共振(13C-NMR)表征结果表明,羧甲基化反应在碱木质素的酚羟基和α-醇羟基上成功接入了大量的羧甲基。     

(火用)生命周期分析的过程可持续性评估与应用

以化工过程的可持续性为着眼点,从过程全生命周期出发研究并建立(火用)生命周期分析法,表征化工过程的资源利用效率和热力学效率.鉴于目前尚无标准的可持续性评价指标体系和方法理论框架,本文以资源利用率和过程目的效率建立可持续性综合指标体系,并建立与模拟软件相结合的通用过程分析框架,用于量化分析不同过程方案的可持续性水平,借助过程生命周期的火用效率e!sankey图,识别生产过程中资源利用效率低的环节.利用该框架对2种合成气生产工艺开展可持续性系统评估,研究结果表明:(1)天然气蒸汽转化工艺的资源利用率要低于水煤浆气化工艺,但前者的过程目的效率较高;(2)传热和燃烧过程火用的损失是热力学效率降低的主要原因,导致2种工艺的可持续水平都偏低,存在很大的提升空间.(火用)生命周期分析法可有效的评价过程可持续性程度,为系统优化分析和过程选择提供支持.     

葡萄糖氧化酶在修饰碳纳米管上的电化学

将葡萄糖氧化酶(GOx)分别固定在多壁碳纳米管(MWNT)、氨基化碳纳米管(AMWNTs)和羧基化碳纳米管(MWNTs-COOH)修饰的电极表面,电化学测量表明固定在羧基和氨基碳纳米管上的GOx式量电位基本没变,而峰电流得到了很大提高。尤其是氨基化碳纳米管上的GOx的峰电流是未功能化碳管上GOx的4倍多。进一步研究Nafion/GOx-AMWNTs/GC电极的电化学行为,发现固定在AMWNTs上的GOx可进行直接准可逆的氧化还原反应,而且固定在AMWNTs上的GOx有良好的稳定性。氨基改性碳纳米管电极载体材料有望显著提高GOx生物燃料电池性能。     

丙烯酸油酸丁酯压敏胶的制备和性能研究

利用植物油基环氧油酸丁酯(EBO)为原料,合成功能性高分子单体丙烯酸油酸丁酯(ABO).通过红外光谱和核磁共振图谱研究表明,ABO分子中具有明显的丙烯酸基的特征吸收峰.示差扫描量热仪测试ABO的玻璃化温度(Tg)为-84.5℃.适合ABO加成反应的催化剂为N,N二甲基苯胺.通过ABO和甲基丙烯酸甲酯单体聚合,制备出低粘、无残留的压敏胶.     

聚羧酸减水剂的合成及其分散性能

以甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PMA45)、甲基丙烯酸(MAA)、甲基丙烯磺酸钠(MAS)为单体,以过硫酸铵(APS)为引发剂,采用水溶液自由基聚合法合成了聚羧酸高效减水剂(PC),分析了合成过程中不同单体摩尔比、相对分子质量(简称分子量,以下同)大小对其分散性能的影响。结果表明,单体和引发剂的用量同时影响聚羧酸减水剂分子量和分散性能;当n(MAS)∶n(MAA)∶n(PMA45)=0.5∶3.75∶1,APS用量为单体总质量的0.4%时,产品聚羧酸特性黏度为45.09 mL/g;当水灰质量比为0.25,聚羧酸减水剂掺量为水泥质量的0.2%时,净浆初始流动度达到最大269 mm,30 m in经时流动度为281 mm。     

燃料乙醇能源系统的生态重组

以木薯为原料的燃料乙醇传统生产模式是农业和工业两个简单线性过程的叠加,资源消耗量大,排放废物多。根据工业生态学原理,借鉴自然生态系统的模式对该过程进行生态重组,通过引入分解者及消费者,使物质、能量在系统内循环成为可能,系统呈现复杂化趋势,形成工、农业共生体。经生态重组后,系统产生的可燃气自给有余,年产燃料乙醇2.5万t的系统副产物可饲养生猪5.0万头、产有机肥料30.0万t、可降解塑料5.4万t;年可减排CO2 2.4万t,处理废液34.0万t、木薯茎秆等农业废弃物22.7万t,额外创造16亿元经济收入,节约生产成本550万元。     

新鲜水葫芦湿式厌氧发酵实验研究

将新鲜水葫芦破碎成0.3 cm左右的颗粒与混合沼液按不同的比例接种,配制成3 000g的混合物在室温条件下进行批量厌氧发酵实验。研究其产气特性以及原料、能量利用途径等,提出基于水葫芦为唯一底料的厌氧发酵技术。结果表明,新鲜水葫芦厌氧发酵的产气潜力和独立发酵能力高于其他常见发酵原料,是规模化沼气工程的理想原料。高浓度发酵可以提高产气效率,但过程易出现酸化严重现象,造成碳素的浪费和沼气产能潜力的降低。     

面向生物能源的酶固定化的计算机模拟

利用酶固定化技术来对生物质发酵获取生物能源已显得日益重要。酶与表面间的相互作用强烈影响固定化酶的取向,进而影响催化效率。本文采用并行退火蒙特卡洛（PTMC）方法对三种生物能源用酶（脂肪酶、纤维素酶和氢化酶）在不同的带电表面和离子强度下的吸附取向进行了模拟研究。模拟结果发现三种酶的吸附主要由静电吸引力主导,并且很大程度上与蛋白表面带电氨基酸的分布和溶液离子的静电屏蔽有关。脂肪酶和氢化酶在带负电表面上吸附,其活性位和电子转移通道分别为朝向溶液和靠近表面,而纤维素酶则在带正电表面上取得较优的吸附取向。本文研究结果可为工业用酶以合理的取向在载体材料表面固定化提供一定的指导。