机械活化玉米淀粉免液化快速糖化的研究

[目的]对机械活化玉米淀粉进行酶解研究,探讨机械活化对淀粉免液化快速糖化的影响规律。[方法]采用搅拌球磨机对玉米淀粉进行机械活化,以不同活化时间的玉米淀粉为原料,以糖化酶为糖化试剂,分别考察机械活化时间、糊化温度、反应时间、淀粉酶用量、pH、反应温度等因素对糖化DE值的影响。[结果]机械活化淀粉水解DE值明显比原淀粉高,淀粉经机械活化后对糊化温度、反应温度的依赖性降低。说明机械活化能有效破坏淀粉紧密的颗粒表面和结晶结构,降低结晶度,提高糖化酶水解的反应活性,加快酶解速度,缩短酶解时间。[结论]淀粉经机械活化处理后甚至可不经糊化直接进行酶水解,从而实现淀粉的免液化快速糖化。     

玉米秸秆液化工艺研究

[目的]优化玉米秸秆液化工艺。[方法]以液化率为指标,通过单因素试验筛选出适宜的液化剂和催化剂,并通过正交试验优化液化工艺。[结果]EC和EC＋EG的液化效果较好,液化60min时液化率就接近于踟％;EG的液化效果较差,液化100min时液化率才达到70％。以浓硫酸为催化剂,EC和EC＋EG为液化剂的玉米秸秆的液化率接近80％;以磷酸为催化剂二者的液化率接近50％;以浓盐酸为催化剂,EC为液化剂的玉米秸秆的液化率不到24％,EC＋EG为液化剂的玉米秸秆的液化率只有11％;以碳酸钠和氢氧化钠为催化剂的玉米秸秆的液化率不到5％。较优液化工艺为添加3％催化剂在160℃下液化1．0h,此条件下玉米秸秆的液化率为90．56％。[结论]液化温度是影响液化率的最主要因素,其次是催化剂用量,影响最小的是液化时间。     

羟乙基淀粉代血浆用玉米淀粉的品质分析

分析了四川地区已广泛推广的26个玉米品种,结果表明,Y07是最适合于作为羟乙基淀粉代血浆用淀粉的玉米品种,022其次,012、S08、S11、Z01再次之,其它品种不适于作为代血浆用淀粉的原料.分析了5家国内的支链淀粉生产(销售)厂家提供的样品,结果表明,DC的支链淀粉含量在95％以上,满足代血浆产品对淀粉原料支链淀粉含量的要求.     

正丁醇开环环氧菜籽油制备脂肪酸多元醇的研究

以菜籽油为原料,首先合成环氧菜籽油,再由合成的环氧菜籽油与正丁醇在对甲苯磺酸作催化剂的条件下,通过开环加成反应制备高羟值菜籽油多元醇。研究了水用量、正丁醇用量、反应时间、反应温度等因素对合成反应的影响,并对产物的羟值和黏度进行测试。结果表明,当水用量为50g,正丁醇用量为1mol,反应温度为70℃,反应时间为60min时,菜籽油多元醇的羟值相对较高。最后,对高羟值产物进行了红外（IR）分析。     

玉米多元醇生产及使用产生的环境影响研究

[目的]研究利用玉米制备多元醇及多元醇使用对环境的影响,为开发利用可再生生物质资源代替传统化石资源提供思路。[方法]采用系统动力学模型,对玉米制备多元醇工艺整个生命周期的温室气体排放、废水、废气、固体废弃物和噪声影响进行了仿真分析。[结果]多元醇制备过程产生的环境影响比重较大;与石油产品多元醇相比,玉米多元醇能够在一定程度上降低能源消耗,减少环境影响。『结论]应积极推进玉米多元醇催化反应、氢裂解反应条件控制等技术改进,以促进新型生物能源的可持续发展。     

高淀粉玉米及其发展前景

高淀粉玉米(High Starch Corn)是指籽粒粗淀粉含量大于72%(农业部标准NY/T597-2002)以上的专用型玉米。根据其籽粒中所含淀粉的比例和结构分为高支链淀粉玉米、混合型高淀粉玉米和高直链淀粉玉米。胚乳中直链淀粉含量在50%以上的玉米叫高直链淀粉玉米;将玉米籽粒胚乳中支链淀粉含量占总淀粉的95%以上的类型叫作高支链淀粉玉米(糯玉米或蜡质玉米)。     

玉米秸秆磷钨酸催化液化研究

为改进以浓硫酸为催化剂将生物质催化液化转化为生物质资源不利于工业化生产的现状,研究了以磷钨酸为催化剂、聚乙二醇400(PEG400)作为反应介质对玉米秸秆进行液化反应,利用单因素试验以及正交试验考察了料液质量浓度、反应时间、反应温度和催化剂用量对液化反应的影响.结果表明:以磷钨酸为催化剂,聚乙二醇400为液化剂的条件下,在温度为180℃,时间为60 min,料液质量浓度为0.15 g/mL,磷钨酸用量为2％时,液化率可达90.29％.通过使用红外光谱对玉米秸秆以及液化产物的结构进行分析对比,发现液化反应中生成了大量的羟基,并且产生酯类物质.     

马铃薯淀粉制高麦芽糖浆酶法液化工艺研究

以马铃薯淀粉为原料、耐高温α-淀粉酶为液化酶,依据DE值和透光率为衡量指标,采用单因素对比分析与Box-Behnken设计相结合的试验方法,研究马铃薯淀粉制备高麦芽糖浆酶法液化工艺的最佳条件.结果表明:在液化温度96℃、液化时间15.55min、耐高温α-淀粉酶添加量15.13U/g淀粉、淀粉乳质量分数21.4%、pH值为6.2以及无水CaCl2添加量为0.10%的条件下,马铃薯淀粉液化液的理论预测DE值为9.99%,可以制备DE值最接近于10的液化酶解产物.     

木材的苯酚及多羟基醇液化

为拓展新的木材加工领域 ,使木材液化这一先进的木材化学加工技术尽早地应用于我国的木材行业 ,提高木材的综合利用率 .该文系统归纳了高温高压法、溶剂分解法、催化剂法及无催化剂法等木材液化方法 ,高温高压法是最早的木材液化方法 ,而采用硫酸、盐酸、磷酸和草酸等作为酸性催化剂的催化剂法是目前研究最多、最具实用价值的木材液化方法 .该方法进一步系统深入地讨论了木材的苯酚液化和多羟基醇液化 ,以及木材主成分 (纤维素与木素 )的液化反应路径 ,并对木材液化生成物的用途进行了探讨。作者认为有必要深入研究木材的液化机理 ,开发新的环保型液化剂和“绿色化”液化方法 ,开展液化产物与其他材料复合的研究 ,研制具有优异性能的新型复合材料 ,如酚化木材 蒙脱土纳米插层复合材料等     

橡胶籽壳的热化学液化及其动力学1）

以聚乙二醇/丙三醇（ m（聚乙二醇）∶m（丙三醇）＝4∶1）为液化剂,研究了硫酸催化橡胶籽壳粉在多元醇体系的液化反应,探讨了不同反应因素对液化反应的影响,同时通过反应时间与液化率的关系,揭示了液化产物的性质随反应时间变化的规律。结果表明：当催化剂用量为8％、反应温度150℃、V （液化剂）∶m （橡胶籽壳）＝4 mL∶1 g、液化反应时间90 min时,其液化产率高达94．32％。同时,橡胶籽壳液化符合二级动力学反应,活化能Ea＝20．60 kJ/mol,指前因子A＝3．6598 s-1,ΔH＝17．09 kJ/mol,ΔS＝-245．34 J/mol,ΔG＝120．91 kJ/mol,表明体系较易进行,在外界供能的前提下,体系的有序性发生了变化,反应形成了某种形式的协同的过渡态,体系变得复杂。     

聚乙二醇中竹粉液化的工艺研究

以聚乙二醇400为液化试剂,研究竹材残料的多元醇液化工艺,结果表明,竹粉在液固比为3：1,温度为150℃,浓硫酸量为6％,采用竹粉逐步加入的方式,液化2h的条件下,液化率可达98．33％。所得液化多元醇的羟值为152～244mgKOH／g,能满足中强度硬质聚氨酯泡沫的要求。     

高取代度丁二酸酯玉米淀粉的半干法制备及性能研究

为给丁二酸酯淀粉的工业化生产提供理论依据,以玉米淀粉为原料、NaHCO3为催化剂、丁二酸酐为酯化剂,利用半干法工艺合成高取代度丁二酸酯淀粉,探讨了不同反应参数对丁二酸酯淀粉取代度的影响,结果表明:在丁二酸酐用量为淀粉质量的9%、反应体系含水量为25%、NaHCO3用量为淀粉质量的4%、135℃反应2h的条件下可获得取代度为0.163 3的高取代度丁二酸酯淀粉;与原淀粉相比,丁二酸酯淀粉结构发生了一定程度的变化,出现了新的特征吸收峰,证实了丁二酸酯淀粉中丁二酸酯基的存在,并且其糊化温度降低、峰值黏度增加。     

不同液化条件对毛竹粉多元醇液化产物分子量的影响

以PEG400/Glycerin为液化剂,硫酸为催化剂,研究液化反应条件对竹粉液化产物分子量的影响.结果表明:液化反应体系中液固质量比从2∶1增加到4∶1时,液化产物的重均分子量Mw和分散度Mw/Mn逐渐减小;催化剂硫酸用量从2%增加到3%时,液化产物的重均分子量Mw和分散度Mw/Mn先减小,硫酸用量达到4%时又增大;液化反应温度从130℃升高到140℃时,液化产物的重均分子量Mw和分散度Mw/Mn先减小,到150℃又增大,160℃开始逐渐减小;随着液化反应时间的延长,液化产物的重均分子量Mw和分散度Mw/Mn先减小后增大直到120min时又减小.这说明液化反应时间、温度、液固比、催化剂用量对竹粉降解产物分子量及其分布均有影响.     

核桃壳纤维素液化的研究

以残渣率、游离酚含量和可被溴化物含量为指标,采用傅里叶红外光谱(FTIR)和凝胶渗透色谱(GPC)为分析手段,研究了酸催化条件下苯酚液相中核桃壳纤维素的液化.结果表明:核桃壳纤维素在酸性条件下苯酚液相中的液化实质上是纤维素的缓慢降解过程,在纤维素分子链降解为低聚糖等低分子物的同时,可能存在葡萄糖吡喃环的开环反应;在液化残渣率降低、纤维素分子量大幅下降的同时,伴随着液化中间产物与苯酚的反应,生成可溶于苯酚液相的液化产物,并使液化体系游离酚含量和可被溴化物含量降低.     

木材苯酚液化物的纳米纤维制备工艺

为拓宽木材液化产物的应用领域,提高木材产品的附加值,解决木材微米、纳米级纤维材料的加工难题,在对木材苯酚液化产物特性研究的基础上,提出了静电纺制具有纳米级尺度的木材纤维材料的工艺路线.利用木材苯酚液化产物为前驱体,通过加入反应剂如六次甲基四胺等调制纺丝液,在合适的温度下高压静电纺制成纳米级纤丝,然后将纤丝在HCl和HCHO混合溶液中加热固化,最终获得强度较高的木材纤维.同时分析了在制备过程中可能影响纤维形成的纺丝液因素和纺丝工艺因素,认为纺丝液的温度和施加的电压是影响纳米纤维成形的主要因素.该纤维可进一步炭化或活化加工成用途广泛、性能优良的碳纤维和活性碳纤维材料.     

微波预处理甘蔗渣乙二醇液化工艺的优化

利用单因素试验和正交试验方法考察了催化剂用量、反应温度、反应时间、乙二醇与甘蔗渣液固比及微波处理时间等因素对甘蔗渣乙二醇液化效果的影响.结果表明,最佳工艺为催化剂用量6％,反应温度170℃,反应时间150 min,乙二醇与甘蔗渣液固比10∶1,微波预处理时间4min.在此条件下,甘蔗渣液化率可达92.80％.     

ZnCl2催化纤维素液化的初步研究

以微晶纤维素为研究对象,Lewis酸ZnCl2为催化剂,系统考察反应温度、反应时间、氢气压力、ZnCl2用量等对催化液化效果的影响。结果表明：随着反应温度的升高、反应时间的延长、氢气压力的升高、氯化锌用量的增加,纤维素的转化率均有提高;反应温度为320℃、反应时间30min、氢气压力2MPa,催化剂（氯化锌）10％时,纤维素催化液化效果最佳,其转化率可达92．0％。     

竹粉乙二醇微波液化工艺的优化

为了研究竹粉乙二醇微波液化的优化工艺,采用单因素试验确定所需的反应时间、反应温度、催化剂浓硫酸用量及乙二醇与竹粉质量比,研究微波作用对竹粉乙二醇液化效果的影响,再由正交试验确定微波液化的最佳工艺条件。结果表明,反应温度的影响最为显著,竹粉乙二醇微波液化的最佳工艺条件为反应温度170℃,反应时间4 min,催化剂浓硫酸用量5%,乙二醇与竹粉的质量比为6∶1。