木质素磺酸盐碱性过氧化氢降解及结构表征

通过表征受碱性过氧化氢降解的木质素磺酸盐,探索高效低耗的木质素降解条件。木质素磺酸盐与含有H2O2的0.5、1.0、2.0 mol/L的NaOH溶液分别在90、170℃下反应2 h。结果表明:碱性过氧化氢处理后木质素磺酸盐的Mw(重均相对分子质量)和Mn(数均相对分子质量)降低,而在170℃,1 mol/L NaOH溶液条件下获得最大程度的降解。木质素磺酸盐的相对分子质量在降解后分布相对集中,这表明木质素磺酸盐可直接用于开发木质素基材料而无需进一步分离。用碱性过氧化氢降解后,甲氧基摩尔分数降低。在170℃、2 mol/L NaOH溶液条件下4步加入过氧化氢,降解得到的木质素甲氧基摩尔分数下降57.4%。碱性硝基苯氧化的结果也表明在170℃下用2 mol/L NaOH溶液和4步添加H2O2处理后会得到最低的香草醛和香草酸产率,表明该条件下非浓缩的木质素结构被有效破坏。FTIR结果显示木质素的芳香结构消失。木质素磺酸盐利用碱性过氧化物降解,最佳条件是在2 mol/L NaOH溶液和170℃条件下,分4步添加H2O2。     

蒸煮爆破处理过程中毛竹材加工剩余物主要化学成分的变化研究

采用硫酸水解法(aldito-acetate procedure)、X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析了蒸爆过程中毛竹材加工剩余物纤维聚集态结构及主要化学成分的变化.研究结果表明,(1)毛竹材加工剩余物经蒸爆处理,60%左右的半纤维素水解,木质素低分子化且裸露到纤维表面,易被80%乙醇及木质素溶剂提取,从而实现毛竹材加工剩余物主要组分的有效分离.(2)毛竹材加工剩余物经蒸爆处理,80%乙醇抽提物得率提高,综纤维素得率减少,木质素含量减少:葡萄糖相对含量增加,半纤维素降解明显.(3)210℃处理10 min和220℃处理10 min的蒸爆浆的化学组成变化几乎没有区别,但两者与200℃处理10 min差别较大,210℃处理10 min是毛竹材加工剩余物适宜的处理温度.(4)FTIR结果显示蒸爆处理后在1040～1060 cm-1区的吸收峰分裂为明显的2个峰表明半纤维素降解,1166 cm-1处的吸收强度明显减弱,表明C-O-C键有不同程度的断裂.X-身寸线衍射分析结果显示毛竹材加工剩余物蒸爆处理后纤维素相对结晶度增加.     

杉木木粉羧甲基化产物及其高吸水树脂特性的研究

研究了杉木(Cunninghamia laceolata)木粉不同粒度对羧甲基取代度及丙烯酸接枝高吸水树脂吸水率的影响规律。结果表明,100目和200目木粉与40目木粉X射线衍射峰没有区别,表明100目和200目木粉纤维结晶没有被破坏,木粉粒度对羧甲基取代度的影响不大;100目和200目木粉直接接枝丙烯酸聚合物吸水倍率明显降低,表明木粉颗粒逐渐变小,木粉原有的空间结构被破坏,不足以形成网络结构;红外光谱分析表明,杉木木粉羧甲基化后,纤维素和半纤维素中引进了大量的羧甲基,且保留了木质素特征峰,但在丙烯酸接枝的高吸水树脂中木质素吸收特征峰不存在,说明过硫酸钾引发剂产生的自由基优先与木质素苯环反应,使木质素苯环开裂,导致木质素苯环的吸收特征峰消失。     

白桦插穗生根的内源激素和营养物质

分析了白桦嫩枝扦插生根过程中插穗内源激素和营养物质含量变化 ,以及生根促进剂等处理对内源激素和营养水平的影响 ,结果表明 :在生根过程中IAA、ABA和可溶性糖含量变化明显 ,可用IAA/ABA的比值作为衡量白桦插穗生根能力的指标。生根促进剂在根原基孕育期间能显著增加IAA和ZR含量 ,减少ABA和GA4的含量。IAA/ABA和可溶性糖含量随母树年龄的增加而减少 ,不同年龄母树插穗的生根能力与总氮关系不密切 ,而主要决定于可溶性糖水平。无性系间IAA/ABA存在明显差异。插穗留 1片叶时生根率高 ,其插穗的IAA/ABA、可溶性糖及C/N均高     

不同树龄北京杨大青杨过氧化物酶同功酶的分析

在用聚丙烯酰胺凝胶盘状电脉分离过氧化物酶中,发现8年生北京杨与大青杨相比,北京杨多生 P_5带。两种杨树8年生树过氧化物酶同功酶的酶带数比1年生树均有增加,这可能就是北京杨比大青杨、8年生树比1年生树抗寒力强的原因所在。     

百山祖冷杉插穗生根促进和不定根形成

研究了百山祖冷杉硬枝插穗生根技术和不定根形成的规律。结果表明:RTN生根促进剂和奈乙酸是促进生根效果最好的两种激素。选取质量分数为0.02%的RTN生根促进剂和奈乙酸对带顶芽和无顶芽插穗处理1.5h,平均生根率分别高达79.2%和70.8%。插穗长度和顶芽有无是影响百山祖冷杉插穗生根率十分重要的内部因素。5cm长插穗虽然生根率显著偏低,但从节约插穗资源的角度考虑,却是一种理想长度。插穗基部解剖观察证实百山祖冷杉没有潜伏根原始体。诱导根原始体和不定根的形成集中在6月下旬至7月。     

利用紫外光谱等研究蒸爆过程中毛竹木质素基本化学结构的变化

运用硝基苯氧化法、紫外光谱法研究了蒸煮爆破过程中毛竹木质素分子一些基本化学结构的降解特征。结果显示5年生毛竹材木质素及磨木木质素的硝基苯氧化产物产量分别为368和325 mmoL.(200g lignin)-1。压力2.0 MPa、时间5 min的蒸煮爆破条件能够导致木质素非缩合型结构较强烈的降解,有助于低分子苯酚类的形成。蒸爆未造成木质素分子重要组成部分的对-香豆酸和阿魏酸等显著的解离,但产生了一定程度的木质素-多糖复合物的降解或芳香环侧链结构的变化。     

杉木人工林干扰和自然条件下的遗传多样性研究

采用垂直板型聚丙烯酰胺凝胶电泳,测定了杉木人工林的遗传多样性及受间伐和天然更新影响产生的变化.结果显示被选用的0.35hm2(230株)的小面积杉木人工林仍具有很高的遗传多样性,观察杂合度为0.357,期望杂合度为0.300.间伐后的林分几乎保留了原先林分全部的遗传多样性,天然实生更新子代保留了原先林分的约91%的遗传多样性.     

Cu-Ni掺杂多孔金属氧化物催化竹材的液化

【目的】探究超临界甲醇介质中反应因素对Cu、Ni掺杂多孔金属氧化物(PMO)催化竹材液化产物的影响,以揭示活性组分在竹材液化过程的作用。【方法】以类水滑石为前驱体,通过共沉淀方法制备Cu、Ni掺杂的PMO催化剂,采用XRD、BET、SEM对催化剂进行表征。竹材液化在超临界甲醇介质中进行,液化产物采用GC-MS分析。通过单因素分析Cu/Ni比、催化剂用量、反应温度和反应时间对产物组成和分布的影响。【结果】XRD显示,Cu、Ni掺杂的镁铝水滑石结晶状况良好,呈现水滑石特有的7个衍射峰,未出现Cu O、Ni O的衍射峰。Cu、Ni的掺杂浓度越高,比表面积越小。SEM分析显示,类水滑石前驱体呈典型层状结构,经过焙烧后,层状结构消失,氧化物粒子发生团聚。随着Cu/Ni比增加,酮类产物收率呈逐渐增加趋势;在Cu/Ni比为1∶1时,醇类和烃类产物含量最多,而酚类和酯类含量最少。随着催化剂用量增加,酮类、醇类和烃类收率逐渐增加,特别是在用量20%时上升趋势尤为明显。反应温度高于甲醇的超临界温度时,酮类、醇类和烃类等含氧量相对较低的产物呈大幅度上升,而酯类和其他产物(主要包括醚类、酸类、呋喃类等)显著下降。【结论】Cu O和Ni O在复合氧化物中高度分散,掺杂的PMO具有更小的比表面积。甲醇的超临界温度是影响液化产物组成和分布的关键因素。随着竹材液化反应深入进行,不饱和官能团在甲醇裂解提供的原位供氢体系中发生加氢还原反应,生成含氧量相对较低的醇类、酮类和烃类产物。Ni的添加能够提高催化剂活性组分Cu的分散度,改善催化剂结构并提高其稳定性,从而提高催化剂对竹材液化的催化活性,同时Ni的加入和含量的增加可使混合氧化物的酸、碱性得到调变,改变PMO催化剂的催化活性,促进产物定向分布。     

反应介质及其含水率对羧甲基纤维素的影响

以竹(Bambusa emeiensis)浆粕为原料,不同含水率的异丙醇和乙醇为反应介质,采用淤浆法制备羧甲基纤维素(CMC),并通过气相色谱法(GC)、傅里叶变换红外光谱法(FTIR)和X-射线衍射法(XRD)对原料和产物的结构和性能进行表征。结果表明,制备CMC的碱化和醚化条件及用量为竹浆粕5 g,30%的氢氧化钠17.5 m L,氯乙酸11.5 g,碱化温度25℃,醚化温度60℃,得到的最佳反应介质是含水率10%的乙醇。在此工艺条件下,CMC的增重率和黏度分别为30%和1 720 m Pa·s。