黑核桃内生真菌HJ1油脂制备生物柴油的研究

对黑核桃内生真菌HJ1油脂制备生物柴油的关键技术进行研究。利用单因素试验和验证试验优化反应条件。用气相色谱-质谱联用仪（Thermo Finnigan Trace DSQ）对油脂的成分进行分析。选择甲醇为萃取剂进行降酸处理,根据植物油脂酸值测定法GB/T5530-1985进行酸值测定。采用均相碱催化酯交换法制备生物柴油,并用气相色谱内标法对所制备生物柴油的脂肪酸甲酯的组成和含量进行测定。较好的工艺条件是:醇-油摩尔比8∶1,催化剂浓度1%,反应温度60 ℃,反应时间2 h。在此条件下,甲酯含量超过98%,生物柴油得率超过66%。结果表明,HJ1油脂制备的生物柴油可以被发展为石化柴油代替品之一。     

可利用纤维素产油脂的意杨内生真菌的筛选与发酵条件研究

从意大利白杨韧皮部中筛选得到一株能够利用纤维素并高产油脂的内生真菌,初步鉴定为茎点霉属.利用意杨树叶粉碎物作为唯一碳源进行液体发酵,该菌株在培养至第8天时,油脂产量和滤纸酶活力达到最高,分别为0.78g/L、5.67mg/(L·min)(以葡萄糖计).通过单因子分析及正交优化试验,得到发酵条件最佳组合为:玉米秆50g/L,NH4NO3 3g/L,温度25℃,摇床转速150r/min,此时真菌油脂产量达到1.12g/L.分析菌体发酵获得的油脂成分,主要为软脂酸、硬脂酸、油酸、亚油酸,可以作为生物柴油的原料.     

多酚酸酯稳定剂对生物柴油室温稳定性的影响

室温条件下,测定了含不同多酚酸酯稳定剂的生物柴油过氧化值6个月内随时间的变化曲线.用于研究的23种稳定剂,包括:5种没食子酸烷基酯、6种没食子酸萜醇酯(没食子酸金合欢酯、没食子酸香叶酯、没食子酸芳樟酯、没食子酸橙花叔醇酯、没食子酸薄荷酯和没食子酸氢化松香酯)、3种合成抗氧化剂、2种天然抗氧化剂、3种双组分稳定剂、2种三组分稳定剂以及2种含协同增效剂的稳定剂.结果显示没食子酸甲酯对生物柴油的室温稳定化作用明显强于其它4种没食子酸烷基酯、6种没食子酸萜醇酯、3种合成抗氧化剂和2种天然抗氧化剂;没食子酸金合欢酯对生物柴油的室温稳定化作用强于其它5种没食子酸萜醇酯;双组分稳定剂和三组分稳定剂等复合组分稳定剂没有明显改善生物柴油的室温稳定性;含协同增效剂的稳定剂能提高生物柴油的室温稳定性,协同增效剂柠檬酸的作用特别明显;杂质铁和杂质铜会降低生物柴油的室温稳定性,且杂质铁的影响大于杂质铜.     

Lime and Nutrients Effects on Jatropha curcas Cultivated on an Amazonian Soil

We evaluated the effects of macronutrient and micronutrient omission, and of liming, on Jatropha curcas (JC) in greenhouse study. The experimental design was a factorial combination of 2 liming treatments (nil or 4.5 t. ha^?1 of dolomitic lime) x 7 combinations of fertility status, with five replications. The concentrations and uptake of nutrients by JC plants follow the order: nitrogen > potassium > calcium ≥ Magnesium > sulfur > phosphorus > iron > boron > manganese > zinc > copper (N > K > Ca ≥ Mg > S > P > Fe > B > Mn > Zn > Cu), but the growth of JC plants was negatively affected mainly by omission of macronutrients, in the following order: P > N = K = S, on limed soil. Phosphorus is the most critical element for development. JC is responsive to micronutrients only when applied together with macronutrients. Potassium chloride is not recommended as K⁺ source for JC crop. Lime is recommended to improve growth and nutritional status of JC plants.     

柴油机燃烧甲醇/生物柴油尾气颗粒物热解特性分析

采集了甲醇/生物柴油(5%、10%、15%)混合燃料在柴油机燃烧的尾气颗粒。采用热重分析仪和切线法、Flynn-Wall-Ozawa(FWO)热解动力学方法,研究颗粒挥发及氧化规律,分析了颗粒热解特征温度和活化能。结果表明:随着甲醇掺混量的增加,颗粒中H_2O的质量分数由2.6%增加到3.5%,可溶有机物(soluble organic fraction,SOF)质量分数由26.1%增加到32.5%,SOF的质量变化速率增大,对应的峰值温度后移;在O_2氛围中,SOF挥发阶段与在N2氛围中的表现基本一致,但质量变化速率明显增大;碳烟(soot)质量减小,由70.3%减少到63.8%,soot质量变化率峰值增大;SOF析出温度变化较小,soot起始燃烧温度明显降低,由488℃降低到458℃,SOF起始燃烧温度与燃尽温度均有所降低,颗粒的热解总反应时间缩短;颗粒的热解反应活化能由140.3 k J/mol降低117.3 k J/mol,颗粒的热解性能增强,颗粒更易被氧化。研究结果可为甲醇/生物柴油燃烧颗粒的处理及柴油机颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)再生提供依据。     

生物柴油催化转移加氢改善其燃烧特性

采用催化转移加氢法对大豆油生物柴油(SME,soybean methyl ester)进行适度加氢制备部分加氢大豆油生物柴油(PHSME,partially hydrogenated soybean methyl ester),分析比较生物柴油加氢前后的组分、过氧化值、碘值、十六烷值与运动黏度等燃料特性参数,并基于热重-差示扫描量热法(TG-DSC,thermogravimetry-differential scanning calorimeter)研究加氢提质生物柴油的着火燃烧性能。结果表明:以异丙醇为供氢体、水为反应介质和Raney-Ni为催化剂,在温度85℃和常压下对SME进行催化转移加氢反应,经GC-MS(gas chromatography-mass spectrometry)检测发现高不饱和组分选择性转化为低不饱和或饱和组分,不饱和程度降低了46.2%。尽管PHSME的运动黏度略有增加,但其氧化安定性得到明显改善,且十六烷值也升高至合理的范围。在空气氛围下,由于PHSME相比于SME的分子结构变化及运动黏度增加,其在初始阶段不易挥发,但在高温阶段平均氧化速率更高,其终了失质量温度比SME提前7.2℃。由于PHSME的适度的高十六烷值属性,在DSC曲线可见其放热始点温度比SME提前10.7℃,说明提质生物柴油具有优越的着火性能。     

粉煤灰负载型催化剂的制备及其在生物柴油合成中的应用

【目的】制备NaOH/NaNO3/粉煤灰,并以其为非均相催化剂进行生物柴油酯交换反应,同时对影响固体碱催化剂催化活性的因素进行分析。【方法】采用4因素4水平正交试验,探讨NaOH含量、NaNO3含量、催化剂煅烧温度及时间对固体碱催化剂活性的影响,以获得固体碱催化剂的最佳制备条件;并用扫描电镜、红外光谱分析及X射线衍射对催化剂结构进行表征。【结果】固体碱催化剂的最佳制备条件为:NaOH含量200mg/g,NaNO3含量200mg/g,催化剂煅烧温度270℃,煅烧时间4h;催化剂可回收循环使用;结构表征结果显示,该催化剂具有碱性活性中心。【结论】将通过此条件制得的催化剂用于酯交换反应,在最佳反应条件下,棉籽油的转化率可达98.75%。     

棉籽油制备生物柴油的工艺条件优化研究

以棉籽油与甲醇为原料,在催化剂(NaOH)的作用下,通过甲醇酯交换反应制备生物柴油。采用单因素和正交试验,考察醇油比、催化剂用量、反应温度、反应时间对生物柴油收率的影响。确定最佳反应条件为醇油比6:1,催化剂用量1.1%,反应温度55℃,反应时间55min。在此条件下,产率不低于95.89%。     

基因工程在生物柴油原料中的应用研究

生物柴油由于其燃烧性高、污染小、可再生等优点,是传统化石燃料的理想替代能源,并已在世界范围内得到广泛应用。基因工程技术在生物柴油中的应用,主要集中在提高生物柴油原料的脂类含量上,如对含油植物和含油微藻的研究。结合国内外主要研究进展,综述了运用基因工程技术提高生物柴油原料脂类含量的8种途径,如超量表达乙酰辅酶A羧化酶、脂肪酸合成酶、苹果酸酶等。最后指出:将微藻作为生产原料是我国生物柴油产业发展的必然趋势,通过转录因子途径调控脂类的积累,是未来生物柴油产业发展的重要研究方向。     

文冠果类型综合评价指标体系的构建

【目的】构建文冠果Xanthoceras sorbifolia不同类型的评价指标体系,为类型评价、实现分类经营提供依据。【方法】在掌握文冠果生物学特性及类型划分的基础上,应用层次分析法构建优良类型综合评价指标体系。【结果】综合评价指标体系由目标层、控制层和指标层组成。目标层由生长性状、种子及果实性状、产量性状、产油性状、物候期性状组成。指标层由19个具体指标组成。应用层次分析法、特尔斐法、指数综合评价法确定了各评价指标的权重和评价方法。利用该指标体系对内蒙古赤峰地区文冠果各类型进行评价的结果显示:花朵类型中,单瓣白花型和单瓣红花型的得分较高,分别为3.96和2.75;果实类型中,大球果型得分最高(3.98),其次是圆柱果型(3.67)、三棱果型(3.50),这3类为入选的丰产高油优良类型。【结论】所建立的评价指标体系能满足以油用为目的的文冠果优良类型选择要求。