铈盐引发阔叶浆与GMA接枝共聚的研究

研究了铈盐引发体系引发漂白化学桉木浆与甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的接枝共聚.用接枝率、环氧基含量和环氧基水解率评价了体系pH值、反应温度和时间、引发剂浓度和单体浓度对接枝效果的影响,并用红外光谱对接枝产物进行了分析鉴定.结果表明:控制体系pH值在1.3,适当提高反应温度、延长反应时间、增加引发剂浓度和单体浓度,都能提高接枝率;在适当的条件下,可合成接枝率高碄100%、环氧基含量达1.4～2.7mmol/g的接枝纤维;与此同时接枝纤维也存在一定程度的环氧基开环水解反应.     

六甲基磷酰三胺木材阻燃剂的研究

热重分析和燃烧试验表明，六甲基磷酰三胺与杉木反应１５ｍｉｎ后，六甲基磷酰三胺使杉木的热解峰温由４１０℃降低到２９０℃，残余炭量由１７．２％增加到４８．２％，处理材用水浸泡处理２天后阻燃效果无明显下降。     

氨基腰果酚的合成、表征与特性的研究

采用一步环氧化法对腰果酚侧链进行氧化，其环氧化物与多元胺反应生成氨基腰果酚。讨论了氨基腰果酚的合成条件，并通过元素分析、红外光谱等探讨氨基腰果酚的生成过程、结构特征和性能。结果表明，腰果酚侧链上烯烃基环氧化生成环氧基，然后环氧基与多元胺发生加成反应。该加成物结构中存在-OH、-NH-等功能基，具有能与环氧树脂进行固化交联以及吸附重金属离子的性能。     

甘蔗渣基离子吸附剂的研究

以甘蔗渣为原料,用丙烯腈和盐酸羟胺对其进行改性,在甘蔗渣分子中引入胺肟基团,提高其对金属离子的吸附能力.讨论了羟胺化反应条件如温度、时间、羟胺质量浓度对胺肟基团含量的影响.用红外光谱表征了产物的结构,用元素分析法测试了产物中氮元素的含量.在反应温度90℃、反应时间180min、羟胺质量浓度100g/L时,改性甘蔗渣中最大含氮元素为13.4%,最大含胺肟基团为3.38mmol/g,并对改性产物进行了铜离子的吸附研究,其最大铜离子吸附量为54.0mg/g.     

生物油的氨基甲酸酯化改性及其酚醛树脂的制备

以生物油为原料,生物油与尿素按质量比100∶20、100∶30、100∶50进行氨基甲酸酯化改性,制备氨基甲酸酯生物油UO-20、UO-30和UO-50,进一步合成了生物基酚醛树脂UOR-20、UOR-30和UOR-50;对改性生物油及其酚醛树脂进行了结构表征,并研究了酚醛树脂的固化和耐热性能。结果表明:氨基甲酸酯化改性在生物油中引入了酰氨基,有利于生物基酚醛树脂的合成反应;随着生物油氨基化程度的增加,生物基酚醛树脂的软化点和凝胶化温度均有所降低;生物基酚醛树脂固化过程中在178和205℃有两个吸热峰,同时具有良好的流变性和加工成型性;在氮气气氛下800℃时,生物基酚醛树脂的残炭率可达42%~46%,热分解温度为245~325℃,具有很好的耐热性,并且残炭率和热分解温度均随生物油氨基化程度的增加而提高。     

红薯膳食纤维提取工艺优化试验

以红薯为原料,对影响红薯可溶性膳食纤维提取的因素(料液比、溶液pH值、温度、纤维素酶添加量和酶解时间5个因素)进行了单因素试验,然后在此基础上进行了正交试验,得到了纤维素酶制备红薯可溶性膳食纤维的最佳条件:料液比1∶12、温度55℃,pH值为6,纤维素酶的添加量20U/g,酶解时间2h。以此条件提取的红薯水溶性膳食纤维的含量高达20.91%,能显著提高红薯水溶性膳食纤维的提取率。     

六甲基磷酰三胺阻燃性的TG-DTG研究

用质量分数为10％的六甲基磷酰三胺溶液（80℃）处理杉木15min，TG－DTG研究表明，样品的热解峰温由410℃降到290℃，残余炭量由17．2％增加到48．2％．垂直以燃烧试验表明，处理后的杉木试样，火焰延续时间不超过20S．将试样用蒸馏水浸泡2d后，其阻燃效果无显著损失．     

热可逆性共价交联木塑复合材料的制备及力学性能

为提高木塑复合材料（wood-plastic composites,WPCs）的力学性能,基于酯交换反应,以木粉、E51环氧树脂和邻苯二甲酸酐为原料,通过热压成型工艺制备热可逆性共价交联木塑复合材料（TRC-WPCs）,探究环氧与酸酐量比、热压工艺参数和循环加工对TRC-WPCs力学性能的影响。当环氧与酸酐的量比为1∶1,热压时间为30 min、热压温度为150°C、热压压力为12 MPa时,TRCWPCs的力学性能最优,其拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度和弯曲模量分别为47.3 MPa、9.3 GPa、79.2 MPa和8.9 GPa,比相同木粉含量的高密度聚乙烯基WPCs高出282%、204%、305%和245%;且循环加工后其弯曲强度和弯曲模量保持率为67.8%和84.2%,实现了TRC-WPCs的高强度化,并且高温下可循环加工。     

麦草碱性亚硫酸盐制浆生物炼制的研究(I) ——深度脱木质素及木质素磺化特性

提出了非木材木质纤维生物质碱性亚硫酸盐制浆(ASP)生物炼制的理念,研究了总用碱量、亚硫酸化度、温度和时间对麦草碱性亚硫酸盐法蒸煮深度脱木质素特性和木质素磺化的影响。结果表明:麦草ASP法具有高的深度脱木质素选择性;深度脱木质素延伸与木质素磺化度提高具有一致性;总用碱量、亚硫酸化度、最高温度和保温时间对深度脱木质素选择性和木质素磺化度都有重要的影响;在总碱用量18.0%,亚硫酸化度85.0%,液比值3.5,最高温度168℃,保温150 min的条件下,可制得卡伯值8.8,得率56.8%,黏度为33.3 mPa.s的优良纸浆,此时黑液中磺化木质素磺酸基含量达2.16 mmol/g(以固形物计)。从深度脱木质素选择性、木质素磺化和纸浆基本特性考虑,麦草ASP法具有制浆生物炼制的前景。     

芭蕉芋渣苯酚液化物制备酚醛发泡材料

以苯酚为液化剂对芭蕉芋渣进行液化,获得的液化产物树脂化后用于制备发泡材料。探讨液固比、温度、催化剂对芭蕉芋渣液化效果的影响,并分析芭蕉芋渣液化物的树脂化制备发泡材料的性能。结果表明,苯酚与芭蕉芋渣的质量比为6以上获得较好的液化效果;温度在120℃时,残渣率较低;用硫酸(98%)作催化剂比磷酸、盐酸的效果好。芭蕉芋渣液化的最佳工艺条件是液固比6,温度120℃,催化剂为硫酸(98%)、用量5%,液化时间是60 min。制备的芭蕉芋渣树脂的游离甲醛含量为1.09%,可在一定意义上取代酚醛树脂,既能减少成本,又有利于保护环境。     

正交试验法优选仙鹤草中总黄酮的提取工艺

采用正交试验法研究仙鹤草中总黄酮的提取工艺，考察了浸提液浓度、浸提温度、浸提时间、浸提次数、液料比等5个因素对仙鹤草总黄酮含量的影响。确立了仙鹤草总黄酮最佳提取条件为：浸提液体积分数40%，液料比10:1，浸提温度70℃，回流提取3次，每次0.5h。     

杉木粉液化与液化产物树脂化的研究

以硫酸为催化剂、苯酚为液化剂采用溶剂热法对杉木粉进行液化,用杉木粉液化产物制备出酚醛树脂;考察了反应温度、反应时间、液比(苯酚-木粉的质量比)和催化剂用量对杉木粉液化效率的影响,并初步探讨了液化产物残渣率对所制酚醛树脂性能的影响。实验结果表明,杉木粉液化的最佳工艺条件是:反应温度160℃,液化时间12 h,液比值3,催化剂用量3%,在此条件下残渣率约为10%。液化产物残渣率的测定表明,升高反应温度、延长反应时间、增加液比和催化剂用量可以降低残渣率,提高液化效率;液比值为0.5~1.5时残渣率随液比增加而显著降低,催化剂用量为0.5%~2%时液化效率的变化明显。红外光谱结果表明,由液化产物所合成的酚醛树脂中羟甲基含量较高。液化产物残渣率低时制备的酚醛树脂残碳率较高。     

加压条件下制备系列松香一元醇酯

以固体酸ZnO为催化剂,在加压条件下使松香与不同碳链长度的一元醇酯化反应,制备松香甲酯、正丁酯和正辛酯,探讨反应温度、反应压力、催化剂用量、原料配比及反应时间等对酯化反应的影响。结果表明:适宜的酯化反应工艺条件:①松香甲酯化反应:反应温度220℃,反应压力5.5 MPa,催化剂用量1%,醇酸比25∶1,反应时间5 h;②松香丁酯化反应:反应温度220℃,反应压力3.5 MPa,催化剂用量1%,醇酸比8∶1,反应时间5 h;③松香辛酯化反应:反应温度210℃,反应压力2.0 MPa,催化剂用量1%,醇酸比4∶1,反应时间5 h。加压条件下可以显著促进松香与一元醇的酯化反应,反应时间比常压下大大缩短,酯化率明显提高,压力对酯化反应影响效果与一元醇的碳数成正比,即辛醇>丁醇>甲醇。工业上常用的固体酸ZnO催化剂可用于松香与系列一元醇的加压酯化反应。     

基于TG-FTIR和Py-GC-MS分析的椰壳热解特性研究

采用热重-红外光谱(TG-FTIR)和裂解-气相色谱-质谱联用(Py-GC-MS)技术对椰壳粉的热失重、热裂解行为及其裂解产物进行了研究。在对N2和空气气氛下椰壳的TG和DTG曲线进行分析的基础上,采用三维红外光谱对热解过程中气体产物进行在线检测,结果表明:N2气氛下,椰壳的最大失重峰温度(Tm)为347.8℃,固体残余量为32.0%,主要的气体产物是CO2;而空气气氛下椰壳的热解更完全,固体残余量仅为6.5%,且最大热失重温度为282.1℃,释放的气体除了CO2,还有CO、H2O和CH4等。Py-GC-MS分析结果表明:酚类化合物是主要的裂解产物,当温度为400℃时共检测到39种裂解产物,其中酚类化合物12种(GC含量40.0%);当温度为700℃时共检测到56种裂解产物,其中酚类化合物18种(GC含量45.8%)。     

竹浆纤维水热炭微球结构可控制备研究

为了实现结构可控的水热炭微球制备，以竹浆纤维为原料系统研究了水热反应条件(反应温度、反应时间和原料用量)对产物微观形貌和理化结构的影响，采用SEM、XRD、FT-IR和XPS等表征手段对材料特性进行深入探究。研究结果表明：在反应温度220℃、反应时间6 h、竹浆纤维用量6 g时，获得炭微球颗粒分散、尺寸分布较为均匀，样品固相碳得率最高达到24.3%,表明制备水热炭具有良好的固碳作用。XRD结果表明水热炭是一种无定形晶体，官能团分析显示水热炭表面富含羟基、羰基、酯基和醚键等一系列含氧官能团；产物比表面积主要介于23.2～83.7 m²/g,孔隙以介孔为主，孔径主要分布于3～8 nm,最大孔容为0.35 cm³/g。     

麦秸半焦低温催化气化实验研究

以麦秸半焦为研究对象,比较麦秸半焦和酸洗麦秸半焦700℃下水蒸气气化实验,研究了麦秸灰分中碱金属含量、催化剂种类(K基、Ca基和Fe基)对气化过程的影响。实验结果表明,麦秸灰分中较高含量的碱金属K能够有效促进半焦气化的进行,使得在非催化条件下半焦的碳转化率达到63.4%,相比酸洗麦秸半焦提高了2.6倍。低温下碱金属K基催化剂对半焦气化的促进作用显著,在700℃和K/Al催化剂条件下H2产率和碳转化率分别达到118.60 mol/kg和98.5%,相较于Ca/Al、Fe/Al催化剂而言,H2产率分别提高了10.7%和20.5%,碳转化率提高了12.4%和31.0%;而Ca/Al及Fe/Al催化剂有利于水气变换反应的进行,可提高气化产物中H2体积分数,降低CO体积分数。综合考虑碳转化率、气体产率及气体组分含量等因素,在催化效果较好的K基催化剂中添加适量的Ca基催化剂有利于调节产气成分,从而进一步提纯获得富氢气体。     

高温预处理对木聚糖酶水解制备低聚木糖的促进作用

采用160~180℃的高温对木聚糖酶解残渣中残余木聚糖进行预处理,并将预处理液酶水解。最优反应条件为180℃预处理30 m in,残余木聚糖的42.54%被有效降解,上清液中低聚木糖(XOS)的含量占上清液总糖的32.13%。上清液经木聚糖酶酶解后,低聚木糖的含量可达到上清液总糖的84.93%。     

亚临界水中杉木碱木质素的解聚特性分析

利用间歇式高压反应釜在250~350℃的亚临界水中进行杉木碱木质素的水热解聚反应。通过GC/MS的定性、定量分析以及元素分析和FT-IR,分析反应液相和固相产物的组成与结构变化,探究了不同温度下碱木质素水热解聚的反应特性。结果表明,碱木质素水热解聚反应残渣率在325℃时最低,为18.66%。碱木质素在亚临界水中解聚所得的液相产物中酚类化合物GC含量均在80%以上,且随反应温度的升高,酚类化合物种类增加,总酚含量提高。酚类产物中愈创木酚的含量最高,其质量分数在325℃时达最高17.71 mg/g。随着反应温度升高,在一定程度上木质素脱氢脱氧,含碳量增加。在325℃时碳基转化率和能量转化率均最高,分别为79.18%和79.95%。在温度低于325℃时,水热焦的化学结构与木质素相似,达到350℃时,木质素严重缩合炭化。     

低浓度H_2O_2环氧化α－蒎烯的研究

用低浓度工业品Ｈ＿２Ｏ＿２制取过氧乙酸，并先部分中和，可使ａ－蒎烯高选择地环氧化。考察了Ｈ＿２Ｏ＿２浓度、Ｈ＿２Ｏ＿２／ａ－蒎烯配比、反应温度及溶剂对该反应的影响；在优化条件下，ａ－蒎烯的转化接近完全，产物中２，３－环氧蒎烷的含量可达９６％，其选择性为９８％。     

乙酸木质素分级产物制备环氧树脂的研究

采用沉淀法将乙酸木质素在乙酸水溶液中分成具有不同相对分子质量的3个级分。3个级分经苯酚酚化后,得到3种酚化木质素,其酚羟基含量明显提高。3种酚化产物与环氧氯丙烷反应得到3种木质素基环氧树脂。由最低相对分子质量的酚化木质素制备的环氧树脂环氧值最高为1.69 mmol/g,初始热分解温度最高达到256.3℃,残炭率最低41.6%。木质素基环氧树脂与E-44环氧树脂共混固化后,可以较大程度地提高E-44环氧树脂的黏接剪切强度。由相对分子质量最低的酚化木质素制备的环氧树脂,与E-44环氧树脂共混固化后黏接剪切强度最高达到7.9 MPa。