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蔗渣碱木素液化制备酚类化合物

华南理工大学学报（自然科学版） 2011年第1期39卷 1-6页

作者：隋鑫金武书彬华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室广东广州510640 中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室广东广州510640

为了提高蔗渣碱木素的利用价值,以硅酸铝为催化剂催化碱木素的液化过程来制备酚类化合物.对硅酸铝用量、加热时间、加热温度、溶剂体积与溶质质量比等工艺条件进行了优化,确定了最优条件为:硅酸铝用量为绝干碱木素质量的4%,加热时间1h,... 详细信息

为了提高蔗渣碱木素的利用价值,以硅酸铝为催化剂催化碱木素的液化过程来制备酚类化合物.对硅酸铝用量、加热时间、加热温度、溶剂体积与溶质质量比等工艺条件进行了优化,确定了最优条件为:硅酸铝用量为绝干碱木素质量的4%,加热时间1h,加热温度270℃,溶剂(丙三醇)体积与溶质(蔗渣碱木素)质量比为6mL/g,此条件下酚类化合物的总得率为54.10%(相对于碱木素干重),所得酚类产物的主要成分是2,6-二甲氧基苯酚、2-甲氧基苯酚和苯酚.采用红外光谱和核磁共振氢谱检测碱木素反应前后的官能团结构,发现:在硅酸铝的催化下,加热温度达270℃时,木素结构中的脂肪族侧链与苯环分离,大量β位的醚键会因为高温和酸的共同作用而发生断裂,少量α位的醚键同样会发生断裂并随着脂肪族侧链的断裂而生成苯酚.

关键词：蔗渣碱木素液化丙三醇酚类化合物

蔗渣活性炭二次活化制备及其吸附CO_2性能研究

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无机材料学报 2017年第1期32卷 18-24页

作者：魏建文林志峰何泽瑜和凯凯耿琳琳廖雷桂林理工大学广西矿冶与环境科学实验中心桂林541004

以蔗渣为原料,以ZnCl_2为活化剂制备出活性炭AC,并用KOH对活性炭AC进行二次活化制备活性炭KAC。用热重法测定材料的CO_2吸附脱附性能,傅里叶红外光谱、氮气物理吸附–脱附和扫描电镜对样品进行表征。结果表明:KAC具有优异的CO_2吸附性能... 详细信息

以蔗渣为原料,以ZnCl_2为活化剂制备出活性炭AC,并用KOH对活性炭AC进行二次活化制备活性炭KAC。用热重法测定材料的CO_2吸附脱附性能,傅里叶红外光谱、氮气物理吸附–脱附和扫描电镜对样品进行表征。结果表明:KAC具有优异的CO_2吸附性能,在60℃下其对CO_2吸附量可达3.45 mmol/g,而AC的CO_2吸附量仅有1.79 mmol/g。KAC的CO_2吸附能力明显优于AC。循环吸附脱附的结果表明,经过5次吸附–脱附,材料的吸附量无显著变化,表明材料具有良好的再生性能。傅里叶红外分析结果表明两种活性炭材料的特征峰基本一致,活性炭表面官能团中羟基和羧基可以使活性炭表面的极性增大。氮气物理吸附–脱附和扫描电镜结果表明材料都具有发达的孔径结构,但KAC的孔径结构比AC更发达,因此其对CO_2的吸附能力也更强。

关键词：蔗渣活性炭二次活化二氧化碳吸附

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蔗渣水解液酸催化制备糠醛及其萃取分离

精细化工 2024年第5期41卷 1067-1075页

作者：何孜孜李军荣李芳彬何北海钱丽颖华南理工大学轻工科学与工程学院广东广州510640

首先,蔗渣在高温下通过酸性水解制备了水解液和水解渣;然后,水解液经深度酸解制备了糠醛,并以有机溶剂萃取分离了水相中的糠醛;水解渣经硫酸盐蒸煮制备了浆料纤维。采用FTIR、XRD、SEM、TG对蔗渣及水解渣进行了表征,利用UV-Vis吸收光谱... 详细信息

首先,蔗渣在高温下通过酸性水解制备了水解液和水解渣;然后,水解液经深度酸解制备了糠醛,并以有机溶剂萃取分离了水相中的糠醛;水解渣经硫酸盐蒸煮制备了浆料纤维。采用FTIR、XRD、SEM、TG对蔗渣及水解渣进行了表征,利用UV-Vis吸收光谱对水解液中的木糖及深度酸解液中的糠醛进行了定量检测。对蔗渣预水解条件、糠醛的有机溶剂萃取条件进行了考察。结果表明,在反应温度160℃、液固比(mL∶g)为6∶1、浓硫酸用量为0.176%(以绝干蔗渣质量计,下同)的条件下,预水解反应3 h后,水解液中木糖质量浓度最高(41.72 g/L);水解液在170℃下深度酸解90 min,深度酸解液中糠醛质量浓度最高可达15.91 g/L,糠醛收率最高为59.60%。以V(1,2-二氯乙烷)∶V(正丁醇)=9∶1的混合溶剂萃取深度酸解液中糠醛(有机相与水相体积比为2∶1),糠醛分配系数最高为7.62,糠醛的萃取率可达93.53%。浆料中α-纤维素质量分数高达93.41%,纤维长径比为29.9,细小纤维占比34.7%。

关键词：蔗渣糠醛预水解深度酸解有机溶剂萃取催化与分离提纯技术

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蔗渣的热解与燃烧动力学特性研究

燃料化学学报 2005年第3期33卷 314-319页

作者：赵增立李海滨吴创之陈勇中国科学技术大学热能工程系安徽合肥230026 中国科学院广州能源研究所广东广州510640

利用热重分析仪对蔗渣在不同升温速率下的热解、燃烧失重特性进行了研究。采用Friedman法对反应过程中可能存在的反应机理进行初步判断,蔗渣热解过程由其主要组分半纤维素、纤维素和木质素热解的三个独立的平行反应来描述,相应的反应活... 详细信息

利用热重分析仪对蔗渣在不同升温速率下的热解、燃烧失重特性进行了研究。采用Friedman法对反应过程中可能存在的反应机理进行初步判断,蔗渣热解过程由其主要组分半纤维素、纤维素和木质素热解的三个独立的平行反应来描述,相应的反应活化能分别为203.92kJ·mol1、238.50kJ·mol1和77.11kJ·mol1;蔗渣燃烧过程分为两段,第一段类似于其热解过程,第二段由木质素热解和残焦燃烧共同组成的连续反应,反应活化能为255.57kJ·mol1和159.11kJ·mol1。通过非线性回归法拟合获得的曲线与实验曲线基本一致,证实了蔗渣的热解、燃烧过程中存在着上述假定的反应机理。

关键词：蔗渣热解燃烧动力学

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蔗渣乙醇预处理及其对酶解的影响

华南理工大学学报（自然科学版） 2014年第7期42卷 124-131页

作者：武书彬徐绍华华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室广东广州510640

采用自催化乙醇法对蔗渣原料进行预处理,并通过傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、X射线衍射仪对预处理样品进行分析,然后进行酶解.结果表明:蔗渣原料经乙醇预处理后,有大量木质素溶出和半纤维素水解;预处理样品的相对结晶度提高了32.97%;... 详细信息

采用自催化乙醇法对蔗渣原料进行预处理,并通过傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、X射线衍射仪对预处理样品进行分析,然后进行酶解.结果表明:蔗渣原料经乙醇预处理后,有大量木质素溶出和半纤维素水解;预处理样品的相对结晶度提高了32.97%;蔗渣纤维表面碎化,细小纤维暴露出来,极大地提高了酶解效率;当温度为195℃、乙醇体积分数为40%、保温时间为30min时,蔗渣原料木素去除率为57.97%,此时100g蔗渣原料经此预处理所得预处理液中的木糖量为8.59g,占原料中总木糖的35.16%,预处理样经酶解,所得酶解液中葡萄糖含量为40.29g,占原料中总葡萄糖的92.15%;初步实现了蔗渣原料中半纤维素和纤维素的逐步分离,同时得到大量乙醇木素;最优酶用量为10FPU/g(以每克固体浆料计),固液比为1∶40(g/mL).

关键词：蔗渣乙醇酶解脱木素

碱法制备蔗渣纳米纤维素/丁苯橡胶复合材料性能

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化工学报 2018年第6期69卷 2759-2766页

作者：沈佩瑶梁小容李彩新古菊华南理工大学材料科学与工程学院广东广州510640

针对目前硫酸法制备纳米纤维素高污染、高危险、高处理成本的缺点,采用环境友好、低能耗、低成本的碱法从蔗渣中制备纳米纤维素(2-BNC),补强丁苯橡胶(SBR),并与硫酸法制备的纳米纤维素(S-BNC)以及白炭黑(silica)补强SBR的性能进行对比,... 详细信息

针对目前硫酸法制备纳米纤维素高污染、高危险、高处理成本的缺点,采用环境友好、低能耗、低成本的碱法从蔗渣中制备纳米纤维素(2-BNC),补强丁苯橡胶(SBR),并与硫酸法制备的纳米纤维素(S-BNC)以及白炭黑(silica)补强SBR的性能进行对比,探究2-BNC的加入对复合材料性能的影响。结果表明,2-BNC在基体中的分散性优于silica,与SBR基体有良好的界面结合,在同等填料份数下,SBR/2-BNC硫化胶的储能模量高于SBR/silica硫化胶,损耗因子下降,耐磨耗性能更加突出,且力学性能更佳;2-BNC和S-BNC对SBR的整体补强效果相当。

关键词：蔗渣纳米纤维素纳米材料丁苯橡胶复合材料二氧化硅

不同金属盐强化乙醇/水预处理对蔗渣酶解效率的影响

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农业工程学报 2024年第8期40卷 207-215页

作者：蔡战磊张贤滨韩雪艳谢君张红丹华南农业大学生物质工程研究院广州510642

预处理过程可以破坏木质纤维素生物质的致密结构、降低生物抗性,是木质纤维素生物质经酶解制备糖基平台化学的重要步骤。该研究以蔗渣为原料,在预处理温度为160℃、预处理时间为10 min时,选取0.025 mol/L的不同金属盐FeCl_(3)、CrCl_(3)... 详细信息

预处理过程可以破坏木质纤维素生物质的致密结构、降低生物抗性,是木质纤维素生物质经酶解制备糖基平台化学的重要步骤。该研究以蔗渣为原料,在预处理温度为160℃、预处理时间为10 min时,选取0.025 mol/L的不同金属盐FeCl_(3)、CrCl_(3)、AlCl_(3)、CuCl_(2)、FeCl_(2)、ZnCl_(2)、MnCl_(2)、MgCl_(2)、CaCl_(2)、NaCl、LiCl、Na_(2)CO_(3)对蔗渣进行乙醇/水预处理,并对预处理后样品进行酶解,探究不同金属盐强化乙醇/水预处理对蔗渣酶解效率的影响和规律,并进一步通过扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、傅里叶变换红外光谱(fourier transform infrared spectroscopy,FT-IR)和热重(thermogravimetric,TG)对蔗渣原料和预处理后的固体进行表征,探究金属盐强化乙醇/水预处理后蔗渣表面形貌与结构变化对酶解效率的影响,分析作用机理。结果表明:与原料甘蔗渣相比,不同金属盐强化乙醇/水预处理后样品中葡聚糖的质量分数从45.5%增加到77.2%,预处理后样品酶解48h后的葡萄糖得率也由51.14%增加到最高93.08%。其中,三价金属盐(FeCl_(3)、CrCl_(3)和AlCl_(3))对蔗渣酶解效率的提升最为显著,这可归因于三价金属盐强化乙醇/水预处理可以更加有效的去除蔗渣中的半纤维素和木质素,增加酶对纤维素的可及性。后续表征分析也表明经过三价金属盐(FeCl_(3)、CrCl_(3)和AlCl_(3))强化乙醇/水预处理后的样品比经过二价金属盐(CuCl_(2)、FeCl_(2)、ZnCl_(2)、MnCl_(2)、MgCl_(2)和CaCl_(2))和一价金属盐(NaCl、LiCl和Na_(2)CO_(3))强化乙醇/水预处理表面结构破坏更为彻底,结晶度相对增加最大,木素和半纤维素去除率最多,热稳定性也相对最高。该研究结果将为后续木质纤维素生物质的高效转化与利用提供参考。

关键词：生物质盐蔗渣乙醇/水预处理酶水解葡萄糖

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蔗渣酶解的动力学模型探讨

化学反应工程与工艺 1997年第2期13卷 129-134,157页

作者：郑成松本干治广州大学轻化系横浜国立大学工学部

以压力为２．０ＭＰａ，时间为２０ｍｉｎ的直接加热膨化蔗渣为对象，采用日本ＹａｋｕｌｔＲＳ纤维素酶进行蔗渣酶解实验，探讨了产物抑制情况，分析和判别了反应类型，由结果可以认为该反应属于非竞争型产物抑制反应，可以用Ｍｉｃｈ... 详细信息

以压力为２．０ＭＰａ，时间为２０ｍｉｎ的直接加热膨化蔗渣为对象，采用日本ＹａｋｕｌｔＲＳ纤维素酶进行蔗渣酶解实验，探讨了产物抑制情况，分析和判别了反应类型，由结果可以认为该反应属于非竞争型产物抑制反应，可以用Ｍｉｃｈａｅｌｉｓ－Ｍｅｎｔｅｎ方程的修正式来进行模拟。通过蔗渣浓度为（１．９６～８．９６）×１０－２ｇ／ｍＬ，反应时间为２～９６ｈ的４８组实验数据，以最小二乘法回归出模型参数。

关键词：蔗渣酶法水解动力学模型纤维素水解

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蔗渣低压蒸汽爆破法制浆实验

中国造纸 2005年第8期24卷 9-12页

作者：杨崎峰王双飞许开绍黄崇杏邓勤英广西大学造纸科学研究所广西南宁530004

进行了蔗渣低压蒸汽爆破法制浆的中试研究,确定了最佳的中试爆破工艺,分析了各因素对爆破浆物理性能的影响,并对爆破浆的可漂性和爆破法制浆的污染负荷进行了研究。同时,设计了降低爆破过程噪音的有效措施。

关键词：蔗渣低压蒸汽爆破法制浆中试研究噪音消除