碱金属盐对γ-戊内酯/水体系固体酸催化制5-羟甲基糠醛的作用

对新型反应体系γ-戊内酯(GVL)/H_2O中添加碱金属盐类促进固体酸Amberlyst 36催化降解葡萄糖制备5-羟甲基糠醛(HMF)进行了研究。重点探讨了碱金属盐的种类与浓度、反应时间、温度、催化剂用量以及体系溶剂比等因素对HMF产率的影响。结果表明:140℃条件下,催化剂用量0.2g、NaCl浓度0.3 mol/L、溶剂比V(GVL)∶V(H_2O)=5∶1、反应60 min,此时HMF产率最高,达47.5%;除硝酸盐对HMF的生成有抑制作用外,加入的其他碱金属盐均能促进葡萄糖催化转化,使HMF产率明显提高;高温、过量的固体酸及过长的反应时间不利于HMF生成;生物质原料如木糖渣在该体系下可直接降解制备HMF,产率可达32.5%,表明该反应体系具有潜在的工业化价值。     

多相催化5-羟甲基糠醛转化为2,5-二甲基呋喃的研究进展

2,5-二甲基呋喃(DMF)是一种源于生物质的新型液体燃料,有望用于内燃机。随着化石资源的逐渐消耗殆尽,由可再生生物质基平台分子5-羟甲基糠醛(HMF)催化转化为DMF的研究引起了科研工作者们的广泛关注。本文阐述了HMF转化为DMF的催化反应机理,着重从具有工业化前景的贵金属、非贵金属、双金属协同多相催化体系角度出发,对近年HMF转化为DMF不同催化反应体系进行了全面系统的归纳与总结,并展望了HMF催化转化为DMF的研究前景。     

生物质炭基磁性固体酸催化剂研究进展

从生物质炭基前驱体和磁性Fe_3O_4材料的制备技术方面综述了国内外生物质炭基磁性固体酸催化剂制备方法。总结了生物质炭基磁性固体酸催化剂的合成技术(吸附作用、负载作用、包埋技术和嫁接技术)和发展状况,着重介绍了化学共沉淀法和水热法制备磁性Fe_3O_4材料及进一步合成生物质炭基磁性固体酸催化剂的生产工艺,并且简述了高温分解法和微乳法制备磁性Fe_3O_4材料及进一步合成生物质炭基磁性固体酸催化剂的现状;阐述了生物质炭基磁性固体酸催化剂催化木质纤维类生物质在水解反应、酯化反应、缩合反应等方面的应用进展。指出了生物质炭基磁性固体酸催化剂下一步的研究方向,并展望了今后的研究重点。     

生物质催化制备甲烷的反应路径和催化剂研究进展

甲烷是氢碳比最高的烃,也是一种具有较高燃烧热值的清洁能源。在生物质制备甲烷的方法中,生物质发酵法和生物质合成气发酵法因活性菌的温度敏感性而受到限制。因此,本文介绍了近年来生物质合成气催化制备甲烷的反应机理及相应的催化剂体系研究进展,重点讨论了合成气中CO甲烷化和CO 2甲烷化反应机理,以及催化剂中活性成分、载体、助剂对甲烷化的影响。同时,介绍了反应条件温和的生物质催化水热法,简述了反应路线及近年来的研究现状。最后,从技术的角度对该甲烷化的反应机理和高效、稳定的催化剂研究进行了展望。     

木质素原料制备烃类化合物的研究进展

木质素是由烷基化的甲氧基苯酚通过氧或碳连接的高度交联的大分子,可用于制备高附加值的燃料和化学品。以来源广泛的木质素为原料制备烃类化合物具有重要的研究价值和良好的应用前景。木质素催化热解是制备烃类化合物的主要方法之一,也是木质素降解研究中的重点和难点,已经受到了人们越来越广泛的重视。笔者概述了近年来木质素原料(含模型物)制备烃类化合物的研究成果,包括木质素转化烃类化合物的催化体系、溶剂体系、烃类化合物尤其是单环芳烃(MAHs)得率和选择性的调控以及利用木质素制备烃类化合物的其他方法,着重介绍了木质素催化裂化及催化加氢脱氧制备烃类化合物的催化体系,并总结了木质素在亚/超临界流体及离子液体中烃类转化的最新成果,最后对木质素制备烃类化合物的研究前景进行了展望,以期为生物质资源的综合利用提供参考。     

木质生物质催化热解制备富烃生物油研究进展

生物油是木质生物质等原料经过热解获得的绿色产物,富含多种化学和生物活性物质,在石油替代方面具有发展潜力。生物质催化热解技术是制备高品质生物油的主要途径,但由于生物油含氧量比较高、目标产物选择性比较低、催化剂易结焦失活,限制了其应用。笔者从木质生物质热解机理及其反应途径、催化剂(金属氧化物、金属盐类、微孔催化剂、介孔催化剂)及其催化热解转化机理与产物调控机制、供氢试剂(四氢化萘、甲醇、废旧塑料、废弃油脂及其他供氢试剂)及其共催化热解转化机理等方面综述了木质生物质催化热解制备高品质生物油的进展,概述了催化热解过程中生物油的热解特性、产物组成以及转化机理,并对存在的问题及其解决方案进行了分析,展望了未来的发展方向,以期为木质生物质的高效转化利用提供依据和参考。     

γ-戊内酯/水复合溶剂体系中金属硫酸盐催化半纤维素定向转化制备糠醛

以廉价金属硫酸盐为催化剂,在γ-戊内酯/水复合溶剂中催化半纤维素定向转化制备糠醛,糠醛得率高达50.2%,半纤维素液化转化率达95.5%。在γ-戊内酯/水复合溶剂中,以金属硫酸盐为催化剂进一步研究了直接催化木质纤维生物质原料玉米芯和竹粉定向转化制备糠醛,其中糠醛得率分别达39.5%、29.7%,木质纤维原料液化转化率分别达86.5%、80.5%。     

离子液体在木质素解聚领域的应用进展

由经济社会发展带来的石油等不可再生自然资源的过度使用,引发了能源危机和环境问题,所以寻找一种可再生的生物质资源作为替代品而逐渐受到重视。生物质的主要成分之一的木质素,由于富含大量的芳香族类化合物而具有转化为高附加值化学品的潜力。随着绿色环保理念的不断深化,亟需采用更绿色、更安全的方法将木质素解聚,制备高附加值的平台化合物或能源化合物,从而满足日益增长的社会需求。离子液体作为20世纪90年代发展起来的绿色溶剂,因具有众多优良特性而作为环境溶剂或反应催化剂应用于木质素分子的解聚研究中,降低了化学反应的苛刻条件,使反应在更温和的条件下进行。同时对离子液体进行回收再利用,可避免反应产生的环境污染。综述了离子液体在木质素的预处理及解聚转化等方面的研究进展,介绍了木质素分子在离子液体环境中预处理及解聚方面的机理、解聚条件和生成的产物,以及与其他类型催化剂(金属氧化物催化或复合氧化体系催化)、其他催化方法(如光催化解聚或电催化解聚)协同作用的解聚机理和特性,最后预测了未来木质素解聚领域的研究需求和方向。     

乙酰丙酸及其酯类合成γ-戊内酯的最新研究进展

在众多生物质平台分子中,γ-戊内酯(GVL)作为一种新型的生物质基化合物具有广泛的应用价值。首先介绍了由生物质平台分子乙酰丙酸(LA)及其酯类通过氢化作用制备GVL的反应途径及其最新研究进展,在这个反应过程中,氢源对不同催化体系有重要的影响,因此,着重归纳总结了非均相催化剂(氢源:氢气、甲酸和醇类),在多种类型催化体系下催化合成GVL的合成路线和方法,为探索更加绿色、经济、高效、可持续的GVL合成途径,发展新的转化技术梳理思路并提供参考。     

生物油脂精炼制备柴油新方法的研究进展

综述了以甘油三酯为原料的生物质柴油精练新方法。重点介绍了脂肪酶催化、催化热裂解、催化加氢3种途径的特点和现状:其中脂肪酶催化是制备生物柴油环境友好的生产工艺,是目前最有产业化前景的制备技术;而催化热裂解、催化加氢目前尚在研究阶段,这两种制备方法所得到的燃料油性能较好,与化石燃料油组成及燃料性质接近。同时指出了3种制备方法存在的问题,并展望了3种生物质柴油制备方法各自的发展方向。     

低品质纤维制备微纤化纤维素的研究

以造纸浆渣作为原材料,用高碘酸钠氧化法制备二醛基纤维素(DAC),并利用响应面法优化了DAC的制备工艺,最后对二醛基纤维素进行高压均质化处理得到了微纤化纤维素(MFC)。实验结果表明:在反应温度48℃,氧化剂用量50%,反应时间176 min的最优工艺条件下制备的DAC醛基达到947.38μmol/g。高压均质处理60 min得到的MFC平均粒径为532 nm,结晶度为27.13%,仍然保留有纤维素的基本结构,但热稳定性有所降低。在纸浆中添加5%的MFC可使纸页的抗张强度和耐破指数分别提高了81.40%和47.41%,透气度下降约50%,不透明度稍有提高。     

海棠造景的审美文化探析

海棠在中国传统园林中应用历史悠久,是重要的造景植物。文章结合历代诗词、园记、图像等资料,梳理了海棠的造景历史;从建筑、水体、植物以及天时气象等方面分析海棠在传统园林中的造景要素;总结了海棠造景的审美特征为绮丽纤秾、海棠在林,典雅悠逸、酒满花阴,似隔非隔、虚实相生,以期丰富中国传统园林中植物审美文化研究,为海棠的植物造景应用实践提供参考。     

SnO2-Pt/γ-Al2O3催化葡萄糖制备乳酸甲酯的研究

以γ-Al2O3为载体,采用浸渍法制备了SnO2-Pt/γ-Al2O3催化剂,探讨工艺参数(反应温度、反应时间、催化剂用量)对葡萄糖催化转化制备乳酸甲酯的影响,并对催化剂的重复使用性能以及放大实验进行探索。同时采用扫描电子显微镜(SEM)、X光射线电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、氮气吸附-脱附、NH3程序升温脱附(NH3-TPD)等对SnO2-Pt/γ-Al2O3催化剂进行了表征。结果表明:金属Pt和SnO2均匀地分散到γ-Al2O3载体上,催化剂体系同时具有B酸和L酸的分布,比表面积为117.08m^2/g,孔容为0.23cm^3/g,平均孔径为6.54nm,催化活性明显。当葡萄糖为1g、催化剂用量(以葡萄糖质量计)为10%、葡萄糖与甲醇料液比为1∶10(g∶mL)、反应温度220℃、反应10h的条件下,SnO2-Pt/γ-Al2O3表现出较高催化活性,葡萄糖转化率为92.63%,乳酸甲酯选择性高达20.08%,且催化剂表现出良好的重复使用性能和放大稳定性,重复使用3次时,葡萄糖转化率仍达88.43%,乳酸甲酯选择性达19.27%;物料投加量放大10倍时,葡萄糖转化率仍达86.27%,乳酸甲酯选择性达18.71%。     

三聚氰胺包合法分离不饱和脂肪酸

采用三聚氰胺包合法从混合脂肪酸中分离不饱和脂肪酸(UFAs),探讨了三聚氰胺/脂肪酸质量比、晶化包合温度、包合时间对包合效果的影响,并采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和核磁共振(NMR)对三聚氰胺包合物进行了表征。研究结果表明:饱和脂肪酸可以在低温下被三聚氰胺包合;当脂肪酸20 g,96 mL 95%乙醇溶液,三聚氰胺/脂肪酸(M/F)质量比为0.9∶1,在75℃条件下溶解,并在9℃下晶化包合7 h,脂肪酸得率60.83%、不饱和脂肪酸纯度为93.75%、包合率为87.23%。采用气相色谱(GC)分析发现:与尿素包合法相比,经三聚氰胺包合后分离获得的不饱和脂肪酸纯度、包合率均较高,且可将单不饱和与多不饱和脂肪酸同时分离。结构分析表明:与三聚氰胺晶体相比,饱和脂肪酸的三聚氰胺包合物晶体结构未发生改变,饱和脂肪酸能够进入三聚氰胺晶体片层之间形成稳定的结晶包合物,且三聚氰胺包合后可回收再利用,其分离不饱和脂肪酸的纯度仍可达86.28%。     

降雨因子对黄土丘陵沟壑区不同植被毯措施径流小区产流产沙量的影响

研究降雨量、降雨强度、降雨历时等降雨因子对黄土丘陵沟壑区不同植被毯措施径流小区产流产沙的影响,为该区水土流失防治、水土保持规划、生态建设等提供参考。结果表明:降雨量与各植被毯措施的产流产沙的相关性较差;降雨历时与各植被毯措施的产流量相关性较好(P<0.05),降雨历时与各植被毯措施的产流量相关性较差;降雨强度与各植被毯措施的产流产沙相关性显著(P<0.01)。本研究结果表明在黄土丘陵沟壑区降雨强度是影响各植被毯措施产流产沙的主要因素。     

基于主成分分析的茶油品质综合评价研究

为了建立一套适合茶油品质评价的方法,并为茶油应用范围的拓展、茶油品牌的建设及油茶栽培种植的立地选择提供参考依据,对9个立地的茶油的14个品质指标进行了测定,采用主成分分析法建立了茶油综合品质评价模型,并基于主成分得分及综合品质得分进行了优良度排序。结果表明:1)主成分分析结果显示,前4个主成分的累积贡献率为85.065%,决定第1主成分的主要是茶油的感官品质、氧化稳定性及脂肪酸不饱和度;决定第2主成分的主要是出油率及茶油的功能性成分含量;决定第3主成分的主要是茶油的理化品质;决定第4主成分的主要是茶油色泽;2)9个立地茶油的综合品质得分排序为:西坡中坡>南坡下坡>西坡下坡>西坡上坡>南坡中坡>东坡下坡>南坡上坡>东坡中坡>东坡上坡,各主成分得分排序与综合品质得分排序间存在差异;3)茶油品质整体表现为西坡优于南坡优于东坡,下坡优于中坡优于上坡。基于上述结果说明立地是影响茶油品质的重要因素,坡向及坡位因子对茶油的综合品质均有一定影响。     

Reusspark长者护理中心康复景观对适老性户外环境设计的启示

以瑞士Reusspark长者护理中心花园为例,分析总结其设计特点为心理和物理空间双重安全营造、五感体验与园艺操作并重进行植栽设计,以及根据行动力差异布局,得出对适老性户外环境设计的启示:建立跨学科团队以提高科学性和专业性,运用老人熟悉的场景要素营建心理安全感,组织布局要考虑老人行为习惯、行动能力和行走距离的差异性,提供满足老人精神需求的设施和服务。     

西樵山风景名胜审美文化特色研究

结合地方志及诗文游记资料和图像资料,梳理了西樵山景观的审美文化特征概况,借鉴冯纪忠先生“形情理神意”的园林史论,运用风景园林史学和风景园林美学相结合的方法,归纳分析了西樵山风景名胜区景观审美文化的三个主要阶段:寄情探理、游观畅神、品景抒意,进而论述其景观审美特点的具体表现,以期推进和丰富中国风景名胜区景观审美文化研究。     

ATRP法制备纤维素-油脂-糠醛热塑性弹性体及性能表征

通过"从主链接枝"原子转移自由基聚合(ATRP)法,采用分步聚合策略,成功制备了一种乙基纤维素接枝嵌段共聚物乙基纤维素-g-甲基丙烯酸月桂酯-b-甲基丙烯酸四氢糠基酯(EC-g-P(LMA-b-THFMA))。对聚合物的热力学性能研究发现:共聚物中存在两个热转变,分别发生在-35℃和49～56℃时,表明该共聚物存在微相分离;机械性能分析表明该共聚物具有优异的热塑性弹性体行为,伸长率为89%～147%,拉伸强度为1.7～9.5 MPa。循环拉伸机械性能研究表明EC-g-P(LMA-b-THFMA200)的弹性恢复系数高达92%以上。乙基纤维素接枝共聚物的机械性能具有明显的增强作用,较线性聚合物P(LMA-b-THFMA)的机械强度提高了1.36倍。