麦草纤维在甲酸体系中的水解动力学研究

研究麦草纤维在甲酸体系中的水解动力学;探讨甲酸体系中盐酸浓度、固液比、反应温度、反应时间对麦草纤维水解的影响以及在该体系中葡萄糖的降解情况;分析在该体系中葡萄糖的降解情况,结果表明,葡萄糖的降解反应和纤维素的水解反应相比是个快反应。麦草纤维素在φ=4%盐酸、甲酸体系中的水解速率60℃时为0.019 0 h-1,65℃时为0.032 5 h-1,70℃时为0.068 3 h-1,75℃时为0.093 1 h-1;葡萄糖的降解速率60℃时为0.028 5 h-1,65℃时为0.044 8 h-1,70℃时为0.109 8 h-1,75℃时为0.143 6 h-1。麦草纤维水解的Arrhenius方程指前因子为:9.12×1014h-1;葡萄糖降解的Arrhenius方程指前因子为:7.08×1015h-1。麦草纤维水解的表观活化能为106.35 kJ/mol;葡萄糖的降解表观活化能为111.00 kJ/mol。     

纤维素酶水解微晶纤维素的影响因素

对影响纤维素酶活力的主要因素进行了研究,同时对微晶纤维素水解工艺进行了优化.结果表明,纤维素酶的最适温度为50℃,最适pH为4.8,纤维素酶活力随着反应时间延长和酶液稀释度的增大而提高;最佳微晶纤维素酶水解工艺为:50℃、pH 4.8、m(微晶纤维素):m(纤维素酶)=1:0.12、振荡反应12 h,此时水解液中还原糖的质量浓度可达2.398 mg/mL.     

微波一超声波辅助水解稻草制备微晶纤维素

以稻草为原料采用微波-超声辅助水解氧化法制备稻草微晶纤维素,运用傅立叶红外光谱和X射线衍射等对微晶纤维素产物进行了初步表征和分析;扫描电镜观察了稻草纤维素和微晶纤维素。结果表明：微波-超声辅助法制备的微晶纤维素保持纤维素的化学结构特征,形态上由松散状变为较规则的排列,纤维素的无定形区被大部分除去。微波-超声辅助水解氧化法制备微晶纤维素工艺条件在反应时间与消耗能量方面明显低于传统方法。     

杉木微晶纤维素的制备

以杉木木材为原料，经过制取纤维素和稀酸水解，制备了微晶纤维素(MCC)。水解的最佳条件是：使用质量分数为6％的盐酸，m(杉木纤维素)：m(盐酸)=1：20，水解温度为92℃，水解时间为25min，产率达到94．6％。对制得微晶纤维素作了红外光谱和X-射线衍射分析与确认。     

近临界水中蔗渣微晶纤维素的制备

[目的]在近临界水中制备蔗渣微晶纤维素,探索反应条件对产品聚合度的影响。[方法]以蔗渣纤维素为起始原料在近临界水中清洁制备蔗渣微晶纤维素,通过对反应条件的考察得到反应规律及最佳的工艺条件,用FT-IR、XRD分析产品的结构及结晶度。[结果]在近临界水中清洁制备蔗渣微晶纤维素的较优工艺条件为:液固比40:1 ml/g,反应温度230℃,反应初压力2 MPa,反应时间50min。溶解温度、溶解时间对蔗渣纤维素的降解影响较大,而初始压力、液固比的影响相对较小,蔗渣纤维素在降解过程中并未发生晶型的转变,且降解首先发生在纤维素的非晶区。[结论]通过近临界水法可成功清洁制备出蔗渣微晶纤维素。     

炭基磷钨酸催化制备纳米纤维素的研究

采用炭基磷钨酸在超声波辅助作用下水解微晶纤维素（MCC ）,制备得到纳米纤维素晶体（NCC）。采用透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）和热分析仪（TGA ）等对所制备N C C的形貌、晶体结构、光谱性质和热稳定性进行分析。结果表明：制备的NCC呈棒状,直径和长度主要分布在12～79 nm和146～862 nm,样品仍属于纤维素Ⅰ型,结晶度为76．1％;FTIR分析可知,纳米纤维素晶体仍然具有纤维素的基本化学结构;TGA分析表明,纳米纤维素晶体热分解温度为300℃,初期热稳定性低于微晶纤维素。与常规酸水解方法相比,该方法在制备过程中可省去脱酸过程,具有对设备腐蚀性小、环保等优点。     

酶解法制备大豆皮微晶纤维素的研究

以大豆皮为原料,采用纤维素酶酶解法制备大豆皮微晶纤维素(MCC).通过单因素试验考察料液比、酶添加量、pH值、酶解时间、酶解温度对制备大豆皮微晶纤维素得率及聚合度的影响,并在此基础上通过正交试验确立最佳酶解条件:酶添加量0.3 mL/g、pH 5.8、料液比1∶20(g/mL)、温度50℃、酶解时间3h.该最佳条件下制得的微晶纤维素的得率为29.93％,聚合度为494.     

基于稀酸水解法的制糖残渣纤维素糖化研究

甘蔗渣、甜菜粕和甜高粱秸为当前糖厂的主要制糖残渣废弃物,为解决其再利用的实际问题,进行了制糖残渣纤维素糖化研究。采用标准方法测定各制糖残渣的纤维素、半纤维素、木质素、水分和灰分含量,应用自行设计的耐高温高压反应器,以稀酸水解法糖化纤维素,分别得到69.89%、64.88%和70.28%的最高还原糖得率;以还原糖得率为指标,优化各自反应条件,进一步分析了各因素对三种纤维素原料还原糖得率的影响。     

阿维菌素水解动力学的研究

采用仪器分析和室内培养方法研究了阿维菌素在不同pH值和温度条件下的降解动力学情况，以及在三种实际水样中的水解情况。结果表明，阿维菌素在中性条件下比较稳定，而在酸性和碱性条件下水解很快；水解速率随温度升高而加快；另外阿维菌素在实际水样中的半衰期略长。     

啶虫脒水解动力学研究

为全面评价啶虫脒提供理论依据。通过模拟实验,观察啶虫脒在不同温度、不同pH值水体中的水解情况,研究其水解动力学。啶虫脒在酸性条件下非常稳定,中性条件下几乎不水解,当pH值≥8时,其水解加速,且随着pH值的升高,水解速度显著增加。啶虫脒的水解过程符合一级反应动力学方程。30℃条件下,pH值为8、91、0时,其水解半衰期分别为2311、03和11.7 d。pH值为89、和10时,温度每提高10℃,水解速率分别增加3.8、3.1和2.9倍,水解温度效应系数分别为4.8、4.1和3.9,活化能分别为120.1、107.2和103.6kJ/mol。啶虫脒的水解过程符合一级反应动力学方程,属于碱催化水解。pH值和温度的升高显著加速啶虫脒的水解。     

纤维素生物质同步水解法与其他方法制备乳酸的比较

乳酸是一种极具发展潜力的精细化学品,需求量仅次于柠檬酸。目前以纤维素生物质为基质生产乳酸的方法是生产乳酸的重要发展方向。同步水解技术生产乳酸克服了现有的使用纤维素酶水解制备乳酸等方法成本高、发酵菌种有待进一步筛选及发酵条件的控制等难点,具有明显的优势。     

超临界CO_2中磷钨酸催化稻秆纤维素水解

研究了超临界CO2中磷钨酸催化稻秆纤维素水解反应,并采用二硝基水杨酸(DNS)法和间接碘量法分别测定水解产物中还原糖和葡萄糖的产率。考察了CO2压力、去离子水及磷钨酸的用量、反应温度以及反应时间对纤维素水解反应的影响。结果表明,当CO2压力为8 MPa,去离子水用量为8 m L,反应温度为140℃,反应时间为6 h,催化剂磷钨酸用量为0.10 mmol时,还原糖产率达到34.1%。     

纤维素苦味酸醚的合成及对肌酐的吸附性能

以微晶纤维素(MCC)为原料,经环氧化和醚化反应,制备了纤维素衍生物--纤维素苦味酸醚(MCC-PA).通过红外光谱、元素分析对其进行结构表征,以氮质量分数为优化指标,考查了物料比、氢氧化钠(质量分数36%)的用量、反应温度和反应时间对纤维素苦味酸醚制备的影响.通过单因素试验得出合成条件为:m(苦味酸(PA)):m(环氧化纤维素)=5:l,NaOH用量为30 mL,反应温度为45℃,反应时间为3h,此时产物的氮质量分数为2.22%.在模拟人体生理介质的条件下,测定了纤维素苦味酸醚对肌酐的吸附性能,绘制了吸附动力学曲线.结果表明,纤维素苦味酸醚对肌酐的吸附平衡时间为18 h,对肌酐的最大吸附容量为2.49 ms/s.     

稻草秸秆硫酸水解研究

[目的]优化稻草秸秆浓硫酸水解法的条件。[方法]在单因素试验的基础上,固定稻草秸秆粒度为20~40目,以液固比（V/W）、硫酸质量分数、反应温度和反应时间4个因素进行正交试验。[结果]4个因素对稻草秸秆水解率的影响程度为：硫酸质量分数〉液固比〉反应温度〉反应时间。稻草秸秆的最佳水解条件为：硫酸质量分数70%,液固比（V/W）12∶1,反应温度70℃,反应时间为3 h。在此条件下,稻草秸秆水解率达77%以上。[结论]该研究为综合开发利用稻草秸秆奠定了基础。     

固体酸催化半纤维素水解的基础动力学研究

[目的]研究固体酸催化玉米秸秆半纤维素水解的基础动力学。[方法]单因素试验确定最佳固体酸种类、固固比、固液比,然后在以上最优条件下,综合考察反应温度和时间对半纤维素水解产率的影响。[结果]固体酸催化玉米秸秆半纤维素水解的最适反应条件：2号固体酸为催化剂,固固比1∶1,固液比1∶15,反应温度100℃,反应时间10 h。在该最适条件下,可溶性总糖浓度为34.7 g/L,半纤维素水解产率为93.8%。[结论]该研究为固体酸降解玉米秸秆工艺的优化和放大设计提供了基础动力学数据。