微波助［Bmim］Br离子液体中 玉米秸秆稀硫酸水解糖化

以玉米秸秆为原料,在[Bmim]Br离子液体中,以稀硫酸为催化剂,用微波辐射加热辅助纤维素的水解;探索硫酸的质量分数、微波辐射功率、微波辐射时间、微波辐射温度及离子液体用量等因素对还原糖收率的影响。结果表明:在硫酸质量分数为10%,离子液体[Bmim]Br的用量为10.0mL,微波辐射功率为600W,辐射温度为85℃,辐射时间为60min的条件下,还原糖收率达到极大值22.46%;与油浴加热方法相比较,采用微波辐射加热能够显著提高还原糖收率;并且在[Bmim]Br离子液体介质中,微波辐射加热促进玉米秸秆稀酸水解所得到的还原糖收率均比在[Bmim]Cl或[Amim]Cl离子液体介质中的要高。     

微波助［Amim］Cl离子液体中玉米秸秆稀酸水解糖化

在[Amim]Cl离子液体介质中,以稀硫酸作为催化剂,采用微波辐射加热进行玉米秸秆水解糖化的试验,研究了离子液体的体积、硫酸的质量分数和微波参数(时间、功率、温度)等因素对水解糖化效果的影响。结果表明,离子液体中微波辐射加热的条件下,随着离子液体用量、硫酸的质量分数和微波参数的变化,还原糖收率都有增加的趋势。水解糖化的较优条件为微波辐射温度90℃、微波辐射功率600W、微波辐射时间60min、硫酸质量分数为10.0%,还原糖收率达21.87%,较常规加热条件下的16.72%高。该研究旨在为利用废弃的玉米秸秆探寻一条新途径。     

微波辐射下酸性离子液体[Hnhp]HSO4催化葵花油制备生物柴油

生物柴油是绿色可再生能源。本文研究了在微波辐射作用下酸性离子液体[Hnhp]HSO4催化葵花籽油与甲醇通过酯交换反应制备生物柴油,考察了催化剂用量、微波功率、醇油摩尔比和反应时间对酯交换反应的影响。以正交法对合成工艺条件进行了优化,得到了制备生物柴油的较佳的工艺条件:醇油摩尔比为12:1、催化剂用量(催化剂与油的质量比)为5%、微波功率为600W、反应时间为30min时,生物柴油的收率可以达到97.16%。     

微波辐射下离子液体[EPy]H2PO4催化葵花籽油制备生物柴油

本文研究了微波辐射作用下酸性离子液体[EPy]H₂PO₄催化葵花籽油与甲醇酯交换制备生物柴油,考察了催化剂用量、微波功率、醇油摩尔比和反应时间对酯交换反应的影响。以正交法对合成工艺条件进行了优化,得到了制备生物柴油的较佳工艺条件:醇油摩尔比为12:1、催化剂用量为5%、微波功率为400W和反应时间为35min时,生物柴油的收率可以达到93.53%。     

离子液体预处理对马铃薯茎叶厌氧消化的影响

马铃薯茎叶是一种丰富的木质纤维素生物质资源,但其高结晶度、稳定的刚性结构使其不易水解酸化,微生物在短时间内难以直接高效利用。研究了离子液体和助溶剂对马铃薯茎叶进行预处理后其木质纤维素结构组分变化及厌氧消化产沼气的变化。结果表明,预处理后的马铃薯茎叶木质素质量分数降低31.8%~43.9%,离子液体脱除马铃薯茎叶木质素能力由高到低依次为[C_2mim]Ac、[C_2mim]Ac/DMSO、[C_4mim]Cl/DMSO、DMSO、[C_4mim]Cl。离子液体中阴离子可与纤维素羟基上的氢质子形成氢键作用,降低其结晶度,长链分子断裂成短链分子,使厌氧消化的启动滞后期较未处理马铃薯茎叶提前9 d,累积产沼气量提高3.2%~76.3%,最高产甲烷体积分数提高14.3%~25.1%。各处理组累积产沼气量和最高产甲烷体积分数分别为:T5(7.21 L,69.2%)、T4(5.12 L,64.5%)、T2(5.07 L,65.7%)、T3(4.35 L,64.3%)、T1(4.22 L,63.2%)。经无机盐-离子液体双水相体系回收DMSO、[C_2mim]Ac和[C_4mim]Cl,回收率分别为95.1%、91.8%和89.6%。     

向日葵花盘发酵燃料乙醇酸解前处理制备还原性糖工艺的研究

本文研究了向日葵花盘发酵燃料乙醇酸解前处理获取还原性糖的工艺,以还原糖含量为考察指标,通过单因素考察和L9(34)正交试验确定最佳工艺条件:固液比1:5、反应温度100℃、硫酸质量分数2%和反应时间2h,在最佳反应条件下,向日葵花盘酸解后还原糖含量达10.40%。     

磺酸型离子液体制备与催化合成乙酰丙酸乙酯研究

酸性离子液体具有催化活性高、选择性好、对设备腐蚀小、易于回收利用等优点,可代替浓硫酸合成乙酰丙酸酯。制备了8种酸性离子液体,其中阳离子分别是咪唑、吡啶、季铵盐类,阴离子分别是无机酸和有机酸类,利用1H NMR和13C NMR表征了离子液体结构,热重分析了各离子液体热稳定性,Hammett指示剂结合紫外光谱法比较了不同离子液体的Brnsted酸性,并探讨了利用碳水化合物醇解的催化效应。结果表明,8种离子液体醇解催化反应中,\[Bmim SO3H\]HSO4表现出最高的催化活性,且对乙酰丙酸乙酯（EL）有最高的选择性,各离子液体催化合成产物EL的活性与其Brnsted酸性密切相关。利用此催化剂讨论反应底物、醇解温度、催化剂用量对合成EL的影响,结果表明,果糖具有最高的反应活性,以葡萄糖为底物,催化剂用量2mmol,醇解温度170℃,时间60min,EL的最高摩尔产率可达56.79%,另外,催化剂重复利用5次仍保持较高的回收率和催化活性。说明\[Bmim SO3H\]HSO4在催化碳水化合物醇解合成EL过程中结构性质稳定,表现出较优的催化转化效率。     

稀酸预处理玉米秸秆条件优化的试验研究

采用稀硫酸对玉米秸秆进行预处理，采用DNS法测定玉米秸秆水解液中还原糖的含量，对水解温度、水解时间、稀硫酸质量分数、固液质量比4个因素进行单因素试验分析，再通过正交试验对预处理条件进行优化。试验结果表明，最佳预处理条件：水解温度为121℃，水解时间为1h，稀硫酸质量分数为0．6％，固液质量比为10％。     

环氧乙酰蓖麻油酸甲酯的工艺研究

以蓖麻油为原料,采用1,3-吡啶丙烷磺酸硫酸氢盐离子液体作催化剂,经酯交换、乙酰化、环氧化三步反应得到环氧乙酰蓖麻油酸甲酯。运用正交试验与单因素试验确定反应的最佳条件。酯交换反应中,离子液体用量10%,甲醇用量30%,在85℃下反应5h,蓖麻油酸甲酯含量达到69.47%;乙酰化反应中,离子液体用量3%,酯酐摩尔比1:1.25,在80℃下反应1.5h,转化率可达到97.21%;环氧化反应中,甲酸双氧水质量比10:30,在65℃下反应3h,测得其环氧值为4.32。     

便携式马铃薯多品质参数局部透射光谱无损检测装置

基于可见/近红外局部透射光谱,根据马铃薯大小及形状特征,设计了便携式马铃薯多品质无损检测装置,包括光谱采集模块、光源模块、控制与显示模块、供电模块和黑白参考盒,装置尺寸为11 cm×6.5 cm×9.5 cm。选取大西洋品种马铃薯样品85个,基于装置建立了马铃薯含水率、淀粉质量分数和还原糖质量分数的偏最小二乘定量预测模型,马铃薯含水率、淀粉质量分数和还原糖质量分数预测模型验证集相关系数分别为0.927 8、0.914 6、0.933 8,均方根误差分别为0.325 3%、0.344 9%、0.041 6%。基于QT开发工具,采用C/C++语言编写了装置实时分析控制软件,将所建预测模型植入到软件中,实现了马铃薯多品质参数实时无损检测一键式操作。最后对便携式马铃薯多品质无损检测装置的检测精度进行了验证。20个马铃薯样品含水率、淀粉质量分数和还原糖质量分数的装置预测值与标准理化值的相关系数分别为0.914 1、0.912 2和0.914 0,均方根误差分别为0.352 7%、0.340 4%和0.040 0%,平均偏差分别为0.295 1%、0.253 6%和0.031 6%,重复采样最大变异系数分别为0.006 7、0.012 4和0.123 1。结果表明:马铃薯多品质局部透射无损检测装置可以实现马铃薯含水率、淀粉质量分数和还原糖质量分数的实时无损检测。     

颗粒活性炭用于城市污水的深度处理与活性炭的微波再生

利用颗粒活性炭连续流试验对城市污水处理厂的出水进行深度处理,COD出水浓度达到6.8mg/L,满足地表水环境质量标准(GB3838-88)Ⅱ类标准,深度处理是可行的。当活性炭达到饱和时,必须进行再生。本实验以碘吸附值作为指标,通过单因素实验考查了不同微波功率、不同微波辐照时间对颗粒活性炭的再生损耗率、性能恢复率、综合恢复率的影响,并分析其呈现的规律和原因。实验结果表明,在微波功率为464 W、辐照时间为2min时,活性炭(0.8g)性能恢复率达到最大值,为102.53%;在功率为464W、时间为2min时,活性炭(0.8g)综合恢复率最佳,为94.90%。     

流体食品微波杀菌工艺试验研究

与传统的红外线杀菌、巴氏杀菌相比,微波杀菌具有能量损耗小、加热迅速且直接的特点,用于食品杀菌可以达到保持营养与风味、卫生、安全及无污染的效果.以往对食品微波杀菌的研究多集中于固体或半固体食品,而对鲜奶等液态食品的连续流动杀菌的研究较少.为此,通过设计的流体食品微波杀菌试验装置,以水为试验介质,以微波功率为试验参数,以杀菌过程中的温升和流量为试验指标,得到微波杀菌参数之间的相互影响规律以及在给定流量下微波功率的大致变化范围,为液态食品连续流动杀菌设备的进一步开发研究提供了一定的理论依据.     

响应面法优化微波提取冬枣叶总黄酮及其抗氧化活性

采用微波法提取冬枣叶中总黄酮,研究了微波温度、微波时间、微波功率、液料比和乙醇体积分数对总黄酮提取率的影响。在单因素试验的基础上,采用Box-Behnken试验设计及响应面分析法对冬枣叶总黄酮的微波提取工艺进行优化,建立回归方程。得最佳提取工艺条件:微波温度70 ℃、微波时间6 min、微波功率500 W、液料比60∶1、乙醇体积分数50%,在此条件下,总黄酮提取率为3.760%,与响应面拟合所得方程的预测值3.757%符合良好。对提取的总黄酮抗氧化性研究表明,冬枣叶总黄酮对于羟基自由基清除能力较强,有一定的抗氧化活性。      

农林废弃物超低酸水解装置及试验研究

自行设计了木质纤维素类生物质超低酸水解装置,该装置可以间歇进料方式实现生物质的超低酸水解。在该装置上分别以木聚糖和定量滤纸为模化物得到了半纤维素和纤维素水解的最佳工况,进而对白松、速生杨和玉米秸秆这三种在我国分布较为广泛的原料进行了超低酸两步水解研究,分别得到了51.24%、78.27%和84.10%的可水解原料转化率和48.19%、57.96%和37.48%总还原糖得率,并以GCMS定性还原糖外的其他产物,最后对水解残渣做了分析研究。     

酸法提取芦荟皮果胶工艺优化

为综合利用芦荟茎肉加工后丢弃的芦荟皮，以芦荟皮干燥粉末为原料，采用酸提醇沉法进行了芦荟皮果胶的提取试验，并在此基础上进行了影响果胶提取的单因素试验以及响应面优化试验。试验表明，酸提醇沉法提取芦荟皮果胶可行，且最佳提取工艺为液料比30∶1、溶液pH值3.5、酸解时间120 min和酸解温度75 ℃，果胶提取率为22.593%。      

微波技术对鲜榨西瓜汁杀菌效果的影响分析

为探明微波技术对鲜榨西瓜汁的杀菌效果和影响因素,首先以旱砂西瓜汁为研究对象进行不同微波功率、微波处理时间和样品初始温度3个因素下的杀菌试验验证分析.其次通过响应曲面分析法研究以上3个因素对西瓜汁理化指标和感官评定的影响程度,得出微波功率、微波处理时间和样品初始温度的最优解.单因素试验结果显示:初始温度为30℃和微波处理...     

玉米淀粉糖浆干燥制粉的实验研究

以玉米淀粉糖浆干燥制粉为目的,通过对玉米淀粉糖浆真空冷冻干燥和微波真空干燥的实验研究,获得冷冻干燥的最佳参数组合,即物料厚度8 mm,干燥时间22 h,升华温度40℃。在此条件下,糖粉含水率为2.77%,产品为白色粉末。微波真空干燥的较优参数组合为:微波功率4.02kW,真空度为0.07MPa,干燥时间3min。在此条件下,产品为含水量5.46%的淡黄色粉末。本研究为玉米淀粉糖浆制粉的工业化生产提供了依据。     

超声波辅助下固体酸催化棉籽油制备生物柴油

探讨了超声波辅助条件下采用新型固体酸S2O82-/A l2O3-ZrO2-La2O3替代传统的液体酸、碱催化剂,催化棉籽油与甲醇进行酯交换反应制备生物柴油。考察了超声波频率、功率、固体酸催化剂用量、醇油摩尔比、反应温度等因素对产物中甲酯含量的影响。结果表明,在超声波辅助下,固体酸催化剂对棉籽油酯交换具有较好的催化活性和稳定性,产物与催化剂易于分离。在超声波频率28 Hz、功率80 W、反应温度140℃、醇油摩尔比15∶1、固体酸催化剂用量为油质量的4%的条件下,反应3 h产物中棉籽油甲酯含量达到97.1%,催化剂重复使用十次甲酯含量可维持在90%左右。