γ-戊内酯/水复合溶剂体系中金属硫酸盐催化半纤维素定向转化制备糠醛

以廉价金属硫酸盐为催化剂,在γ-戊内酯/水复合溶剂中催化半纤维素定向转化制备糠醛,糠醛得率高达50.2%,半纤维素液化转化率达95.5%。在γ-戊内酯/水复合溶剂中,以金属硫酸盐为催化剂进一步研究了直接催化木质纤维生物质原料玉米芯和竹粉定向转化制备糠醛,其中糠醛得率分别达39.5%、29.7%,木质纤维原料液化转化率分别达86.5%、80.5%。     

5-羟甲基糠醛制备及其应用研究进展

5-羟甲基糠醛(HMF)被认为是最重要的生物质基平台分子之一,广泛应用于制备精细化学品、关键医药中间体、功能聚酯、溶剂和液体燃料等多功能化合物。目前,HMF的制备是生物质领域研究的热点,大量的研究使得制备HMF的原料和方法得到不断扩展。简单介绍了HMF的主要制备方法及其反应机理,系统综述了制备HMF的催化体系,包括催化过程中所使用的催化剂(无机酸、离子液体、金属氯化物、固体酸及其他催化剂)种类及制备HMF的溶剂体系。归纳了HMF重要衍生物的制备路径及应用,总结了目前研究中所存在的问题,并展望了未来的研究方向。     

糠醛及其衍生物合成树脂的应用与展望

糖醛及其衍生物是水解工业的主要产品，它们具有广泛的用途。该文就它们在合成树脂工业的应用与的天做了综合论述。     

纳米炭球及其衍生物水热法制备研究进展

综述了近年来采用水热法制备炭球及其衍生物的研究进展。主要从水热合成纳米炭球原料、产物形貌控制方面进行综述,总结了纳米炭球及其衍生物的生成机理,介绍了纳米炭球的重点应用领域及发展方向。     

5-羟甲基糠醛选择性加氢制备2,5-二甲基呋喃的研究进展

鉴于2,5-二甲基呋喃(DMF)优良的理化性质、重要的应用价值和广阔的市场前景,着重从氢气、甲酸、醇类和水等不同氢供体的角度入手,系统归纳和总结了自2007年以来5-羟甲基糠醛(HMF)选择性加氢制备DMF的催化反应体系及其最新的研究进展,并对今后HMF选择性加氢制备DMF的研究前景进行了展望。     

草木半纤维素的研究进展

结合前人的研究成果综述了各种草木原料中半纤维素的类型、结构形式及制备方法,特别指出在造纸原料和纸浆中存在部分半纤维素与木质素发生化学键连接形成了木质素-碳水化合物复合体(LCC),还对纸浆中的半纤维素对浆性能所产生的影响加以阐述,针对半纤维素在造纸工业中所引起的"假木质素"问题总结出相应的应对策略.此外,还概述了从草木原料中制备粗半纤维素的分离方法以及对其进一步纯化的技术,对半纤维素的检测手段也做了介绍.     

竹材半纤维素提取及其解聚过程研究进展

在当前碳达峰、碳中和的目标下,开发制备高附加值的半纤维素化学品具有广阔的应用前景,而且对人类社会可持续发展具有重要意义。但半纤维素由于其复杂和不均一的结构致使研究和利用受到限制,存在着易降解、收率低、纯化困难、成本高等问题。因此,如何提高木质纤维原料中半纤维素及其解聚产物的提取率成为研究的热点与重点。文章对近年来提取半纤维素及其解聚产物的研究进行了综述,简述了提取半纤维素的不同预处理方法,并分析了一定的降解方法得到半纤维素的解聚产物——木寡糖和木糖;在此基础上,为研究竹材半纤维素提取技术与工业应用提出了建议;最后,结合发展趋势,特别是针对竹材应用领域,指出了未来半纤维素及其解聚产物的发展方向。     

柠檬醛选择性加氢的催化研究进展

总结了近5年来柠檬醛催化加氢的研究进展。重点介绍了催化剂的活性组分、载体和制备方法等对柠檬醛选择性加氢催化性能的影响,探讨了催化选择性合成香叶醇与橙花醇、香茅醛、二氢香茅醛、香茅醇和3,7-二甲基辛醇等单萜化合物,以期为进一步研究柠檬醛加氢提供参考。     

葡萄糖催化制备5-羟甲基糠醛研究新进展

平台化合物的制备对于生物质资源的高效利用具有重要意义。5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural, 5-HMF)作为重要的生物质平台化合物,可以转化成生物燃料和众多高附加值的化学品(乙酰丙酸、2,5-呋喃二甲酸、γ-戊内酯等),在生物炼制中占据极其重要的地位。因此,开发低成本、可规模化生产5-HMF的路线成为生物质催化转化领域的热点。纤维素水解可以得到大量葡萄糖,因此由葡糖糖脱水制备5-HMF具有原料资源丰富的优势。为了实现葡萄糖到5-HMF的高效转化,催化体系的设计和选择是关键因素。催化体系主要包括反应溶剂和反应催化剂,其中反应溶剂体系主要包括一元体系(水相或有机相)、二元体系(水-有机或有机-有机)、多元体系和离子液体体系等。反应催化剂主要分为均相催化剂(无机酸、有机酸和金属盐)、非均相催化剂和金属有机骨架材料等。目前在葡萄糖制备5-HMF过程中,高效催化体系的开发依然存在诸多挑战。笔者主要就近年来国内外催化葡萄糖制备5-HMF的催化体系最新研究进展加以综述,重点概述了葡萄糖制备5-HMF的形成机理、溶剂体系以及催化剂类型,并对葡萄糖制备5-HMF的发展前景进行...     

糠醛及其衍生物的脱氢枞胺席夫碱的合成与性能

以糠醛及其衍生物和脱氢枞胺为原料制备了4种新型的脱氢枞胺席夫碱:5-硝基糠醛-脱氢枞胺席夫碱(1)、糠醛-脱氢枞胺席夫碱(2)、5-溴糠醛-脱氢枞胺席夫碱(3)和5-甲基糠醛-脱氢枞胺席夫碱(4),通过单因素和正交试验优化了合成条件,席夫碱1~4在优化条件下的产率分别为89.5%、89.1%、90.2%和88.1%;采用红外光谱、核磁共振、质谱和X射线单晶衍射对其结构进行了表征,确认了4种席夫碱的结构,席夫碱1和2都属于斜方晶系,P2(1)2(1)2(1)空间群,席夫碱3属于单斜晶系,P2(1)空间群。实验测得的分子结构参数与计算化学模拟结果吻合程度高,该系列席夫碱采用DFT算法所得的N(1)C(21)的键长分别为0.127 67、0.127 91和0.127 88 nm,而单晶衍射分析的结果为0.127 5(5)、0.126 1(5)和0.124 5(7)nm;键角C(20)—N(1)—C(21)的模拟值分别为121.610 1、120.760 7和120.813 5°,单晶测试的实际值为119.1(3)、117.3(3)和117.4(5)°。4种席夫碱的抑菌活性测试结果表明:席夫碱1对金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度为0.31 g/L,与阳性对照头孢尼西相当,显示出较高的抑菌活性;席夫碱1、3和4对大肠杆菌的最小抑菌浓度均为0.62 g/L,抑菌活性明显优于席夫碱2。     

茶皂素改性衍生物制备与应用研究进展

茶皂素是一种性能优良的天然非离子型表面活性剂,因其优良的物理性能、独特的化学结构及含有大量的活性基团,故能采用物理、化学方法对其进行改性处理,以制备茶皂素改性衍生物产品,这些产品可广泛应用于环境控制、表面活性剂、环保农药、阻燃剂等领域。为了拓宽茶皂素应用研究的新领域,文中简述了国内外对茶皂素单体结构的研究情况,介绍了几个利用茶皂素采用物理处理、化学改性等方法制备茶皂素改性衍生物的研究实例,阐述了茶皂素改性衍生产品的研究开发现状;并对以茶皂素为高产量林源生物质资源制备开发新型材料、功能产品的研究进行了初步的展望。     

半纤维素基功能材料的研究进展

综述了近年来半纤维素基功能材料包括半纤维素膜、水凝胶、吸附材料、医用材料和催化剂载体的研究进展,并对其未来应用前景进行了展望。半纤维素膜可以作为包装材料和食品包覆膜,但要解决其强度和韧性低的问题;半纤维素水凝胶可以采用物理和化学交联的方法制备,在医药和环境等领域具有较好的应用前景,但要解决化学交联水凝胶生物相容性较差及物理交联水凝胶强度不够等问题;此外,半纤维素还可以作为吸附材料用于废水和空气净化,作为医用材料用于药物缓释和抗菌,作为催化剂载体用于化学合成,将来还有望在光电材料、组织工程材料等领域得到应用。     

稻草秸秆半纤维素B的制备方法

室内装修过后,胶粘剂中的甲醛、油漆中的苯系物、墙体释放的氨气等化学污染物会长期缓慢释放,对室内人员健康构成严重威胁。为了改善室内环境,常用固体活性炭、光触媒、甲醛溶解酶等吸附方式清除化学污染物,由于没有发生氧化、分解等化学反应,清除效果不佳。因此,我们提供一种液体活性炭胶体乳液,它能对室内装修后材料释放的化学污染物进行有效清除,也可以消灭病毒细菌等生物污染物,无刺激性气味,无二次污染,施工过程中不需要作保护,     

糠醛渣制备活性炭的研究

从玉米芯、棉子壳、甘蔗渣等为原料,经水解制得糠醛后的残渣,其主要成份是纤维素和木素.每吨糠醛需用玉米芯(含水率15%以下)11—12吨,年产1000吨的慷醛厂每年有绝干废渣8000吨左右.用糠醛渣生产活性炭不仅促进糠醛生产的发展,而且开辟了新的活性炭原料.     

羧甲基变性半纤维素的制备及应用前景

以麦草碱法制浆黑液中提取的变性半纤维素为原料，通过羧甲基化反应制备羧甲基变性半纤维纱。研究了原料性质，试剂用量，反应条件等对产品性能的影响，制备出具有不同取代度的产品，经多方药理验证，产品具有提高免疫功能的作用。     

生物质催化裂解制备芳烃化合物的研究进展

鉴于芳烃化合物重要的应用价值以及广阔的市场前景,详细阐述了生物质为原料催化转化制备高附加值芳烃化合物的研究进展,系统概述了生物质原料的种类、模型化合物的种类、沸石分子筛催化剂、介孔分子筛催化剂、催化剂的浸渍改性以及工艺条件等对生物质催化转化制备芳烃化合物的影响,进而探讨了催化热解机理,为生物质的全组分、高资源化利用提供新的方向。     

松香及其衍生物改性高分子材料的研究进展

综述了松香及其衍生物在高分子材料中的研究进展。分别对松香及其衍生物改性有机硅、聚酯、环氧树脂、聚氨酯等高分子树脂的制备方法及其应用进行总结,并在此基础上针对松香及其衍生物改性高分子材料的研究热点及发展现状提出了该研究领域面临反应条件苛刻、内聚力差、环保安全性等主要问题,最后对松香及其衍生物在改性高分子材料领域的应用前景进行了展望。     

催化快速热解生物质制备高附加值化学品研究进展

生物质催化快速热解技术可以通过对催化体系的调控来定向控制热解过程,实现高附加值化学品在热解产物中高度富集。在介绍生物质快速热解的反应路径和机理的基础上,从热解产物这一角度综述了不同催化体系对生物质热解过程的定向控制,并对催化快速热解技术的前景加以分析和展望,为进一步研究提供依据和参考。     

糠醛渣多孔炭的制备及其在超级电容器中的应用

随着经济的发展和社会的进步,人们对具有长的循环寿命、高的功率密度和绿色廉价的能源设备的需求逐渐增加,基于生物质活性炭的超级电容器近年来备受关注。然而,生物质基活性炭的电化学性能仍然缺少竞争力,此外,对其微观结构的控制也是较大难题。笔者以糠醛渣为原料,KOH为活化剂,在氩气氛围下通过两步炭化的方法制备三维多孔炭材料,并将制备的多孔炭用做超级电容的电极材料。通过SEM、TEM、Raman、XPS、XRD等手段系统分析表征了所获多孔炭材料的形貌、结构、组成,并探讨活化剂的比例对糠醛渣多孔炭结构性能的影响。研究结果表明:当KOH和糠醛渣的质量比为3∶1时,所制备的多孔炭材料比表面积为2 164.3 m~2/g,具有良好的电容性能(当电流密度1 A/g时,比电容为235.6 F/g)、倍率性能和循环稳定性(当循环充放电10 000次后,比电容仍能保留96%以上)。本研究从生物精炼废弃物中制备了性能优异的超级电容器用活性炭,为降低高性能超级电容器成本,实现生物质的高值化应用提供新思路。