醚化交联淀粉变温合成及其碘复合物吸收光谱分析

以木薯淀粉为原料,环氧氯丙烷(ECH)为交联剂,采用变温交联法制备醚化交联淀粉.对淀粉交联反应机理进行了分析.通过正交实验探讨了交联剂用量、pH、反应温度、反应时间对交联淀粉沉降积的影响,确定了制备高交联淀粉的最佳工艺条件为:pH11,ECH用量为0_3%(w/w),先在35℃下反应3h,然后升温至50℃反应0.5h.应用淀粉-碘复合物吸收光谱对不同交联度淀粉的结构进行表征,结果表明:交联反应改变了直链淀粉构象,影响了碘分子进入其内部,相应的络合碘分子数目减少,颜色变浅,吸光值减小,最大吸收波长向较短波长方向移动.     

环己烷辅助超临界CO2流体制备淀粉酯

利用环己烷等助剂辅助超临界CO₂流体制备辛烯基琥珀酸淀粉酯,研究助剂辅助效果,优化超临界酯化反应条件,并采用NMR、SEM和XRD等进行结构表征。结果表明：环己烷有助于改善超临界CO₂对酯化剂的溶解性能,酯化反应效率约为无助剂时的3.0倍;反应温度、压力、时间及酯化剂用量等对反应也有重要影响,当温度90℃、压力12 MPa、酯化剂用量2%、时间3 h时,反应效率高达83%以上;酯化剂用量为4%时,取代度为0.0191,反应效率可达61%。结构表征发现淀粉分子中引入了酯化基团,产品依然保持淀粉颗粒特征和A型结晶结构,但颗粒表面遭到局部破坏,结晶度降低。以上结果说明,环己烷提高了超临界淀粉酯化反应效率,改善了酯化反应条件。     

辛烯基琥珀酸交联淀粉酯合成工艺研究

以木薯淀粉为原料,用环氧氯丙烷作交联剂,辛烯基琥珀酸酐作酯化剂,采用湿法工艺合成辛烯基琥珀酸交联淀粉酯.探讨了淀粉乳浓度、反应温度、反应时间、pH和沉降积对辛烯基琥珀酸交联淀粉酯取代度的影响,确定制备辛烯基琥珀酸交联淀粉酯的最佳工艺参数为:淀粉乳浓度35%,酯化pH 8.0,酯化温度35℃,酯化时间3 h.交联淀粉的沉降积对酯化取代度影响较小,在生产中可根据最终产品的用途选用合适沉降积的交联淀粉进行酯化复合变性.复合变性淀粉符合食品行业标准,可以在食品工业中应用.扫描电镜对其结构进行观察显示淀粉中受侵蚀颗粒增多,颗粒表面的小凹痕数量增加.     

淀粉预处理对反相乳液法合成高吸水树脂的影响

分别以热糊化(HGL)和机械活化(MAC)木薯淀粉(st)为母体,丙烯酸(AA)为反应单体,通过反相乳液聚合制备淀粉接枝丙烯酸高吸水树脂。考察了AA/st质量比、引发剂(APS)用量、交联剂(MBIS)用量对淀粉基高吸水树脂吸液能力的影响,并利用红外光谱仪对产品结构进行表征。结果表明,AA单体成功接枝于st上,AA/st质量比、APS用量和MBIS用量是影响树脂吸液能力的主要因素。机械活化淀粉接枝丙烯酸高吸水树脂(MAC-st//AA)与热糊化淀粉接枝丙烯酸高吸水树脂(HGL-st/AA)相比,APS用量和MBIS用量大大降低,最大吸去离子水倍率增加194.51 g/g,提高了43.14%,最大吸生理盐水倍率增加16.88g/g,提高了27.1%。由此表明,机械活化预处理技术较热糊化预处理技术对反相乳液法制备淀粉基高吸水树脂可以降低原料用量,减少成本。     

机械活化木薯淀粉丙烯酰胺共聚物结构表征及反应机理

以机械活化30min木薯淀粉(C30-St)和丙烯酰胺(AM)为主要原料,采用反相乳液法合成C30-St与AM接枝共聚物(C30-St-g-PAM),并通过红外光谱、扫描电镜、X射线衍射、热分析等手段对接枝共聚物进行结构分析和聚合机理探讨。实验结果显示,AM成功接枝于C30-St上;C30-St-g-PAM具有网状多孔洞结构,共聚反应在淀粉的无定型区和结晶区同时发生,反应不属于表面控制模型;共聚反应改变了原淀粉的聚集状态,接枝产物基本上为无定型的聚集态结构;热稳定性比原淀粉接枝共聚物(C-St-g-PAM)增强;C30-St-g-PAM的粒度一般在15μm～30μm。     

机械活化淀粉反相乳液五元体系的接枝共聚反应动力学

以机械活化淀粉为接枝母体,研究了在机械活化淀粉/单体(AM)/乳化剂/油/水五元反相乳液体系中引发机械活化淀粉接枝丙烯酰胺共聚反应的动力学。分别考察了引发剂浓度、单体浓度、淀粉乳浓度和乳化剂浓度等对接枝量和接枝共聚速率(R g)的影响。结果表明,在本实验考察范围内的动力学关系式为R g∞[mSt]1.24[I]0.76[M]1.54[E]0.33,淀粉与丙烯酰胺的接枝共聚速率随体系温度升高而加快,淀粉乳浓度和单体浓度对接枝共聚速率影响显著,在45℃～60℃范围内,接枝共聚反应链增长步骤的活化能为34.85 kJ/mol。     

Co负载量对Co/TiO2催化CO2甲烷化性能影响

采用沉淀-沉积法制备出w(Co)=10%、15%、20%和25%的Co/TiO_2催化剂,并用于催化CO_2甲烷化反应。通过XRD、TEM、N_2吸附-脱附、H_2程序升温还原(H_2-TPR)和CO_2程序升温脱附(CO_2-TPD)对催化剂进行了表征与测试。结果表明,Co的负载影响了催化剂中Co3O4晶粒尺寸、比表面积、孔径以及催化剂的还原性能,且Co物种与TiO_2载体发生了强相互作用。其中,w(Co)=20%的Co/TiO_2催化剂中Co颗粒平均尺寸约为8nm,比表面积及孔径分别为40.9 m2/g和6.96 nm,且Co分散度达10.1%,从而更有利于CO_2甲烷化反应。此外,w(Co)=20%的Co/TiO_2催化剂表面具有最大的中强碱位量(28μmol/g),从而可活化更多的CO_2。活性测试结果表明,当反应温度为400℃、压力0.5 MPa、原料气空速3 600 m L/(g·h)、V(H_2)/V(CO_2)=4时,w(Co)=20%的Co/TiO_2催化剂的活性最好,其CO_2转化率和CH_4选择性可分别达到69.9%和98.3%,且在20 h内保持稳定。     

柴油微乳液拟三元相图的研究

绘制了复合表面活性剂(D0821/Tx-4/AEO-3)/正戊醇/柴油/水体系在不同温度及不同正戊醇质量分数时的一系列拟三元相图。结果表明,正戊醇质量分数及温度对拟三元相图及水最大增溶量有很大影响,醇量太大或太小形成的微乳区面积均较小;温度升高,微乳区面积及水最大增溶量也大大减少;随着正戊醇质量分数的增大,每一个温度下的微乳区及其最大增溶水量都逐渐向AEO-3/正戊醇/油角漂移。     

微乳柴油的性能研究

对由柴油、水及乳化剂组成的微乳柴油进行了电导率、粘度、粒径、稳定性及腐蚀性、密度和凝点等性能研究。结果表明:微乳柴油体系为牛顿型流体;温度升高,体系粘度降低;表面活性剂质量分数增大,粘度也逐渐增大;粘度的变化同水量的变化规律基本一致;粒径均在100nm左右;腐蚀性、密度和凝点均符合国家标准;室温时稳定期在6个月以上。     

浆液体系中木薯淀粉乙酰化反应均匀性及基团分布特征

以木薯淀粉为原料、乙酸酐为酰化剂，在浆液体系中制备乙酰化淀粉，采用4.3 mol·L^-1 CaCl₂溶液对乙酰化淀粉颗粒进行化学表面糊化处理，获得不同表面糊化程度的剩余淀粉颗粒，通过SEM、XRD表征剩余颗粒的形貌及结晶结构，采用皂化法测定剩余颗粒的乙酰基含量，并利用最小二乘法拟合取代基含量在淀粉颗粒径向上的分布曲线，考察乙酰化反应均匀性和乙酰基分布的影响因素。结果发现：乙酰基团在淀粉颗粒中呈现外高内低的非均匀分布，30%以上的乙酰基分布在对比半径0.9~1.0的外部区域，而在0~0.7比较大的范围内仅占28%左右；反应温度升高、反应时间延长和酰化剂用量增大，乙酰基含量在淀粉颗粒内的分布离散程度减小，有利于乙酰化反应和乙酰基团分布更趋均匀；随着表面糊化程度增大，剩余颗粒均能保持木薯淀粉的形貌和“A”型结晶结构特征，但粒径稍有减小，结晶度整体呈现下降趋势，部分稍有突跃。以上结果说明，结晶结构与非晶结构在木薯淀粉颗粒内交替存在，且各区域结晶区和非晶区比例存在一定差异，适当改变反应条件可改善木薯淀粉颗粒内乙酰化反应和乙酰化基团非均匀分布的状况。