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酸性离子液体催化油酸酯化合成生物柴油

催化学报 2014年第3期35卷 396-406页

作者：李颖胡双岚程建华娄文勇华南理工大学轻工与食品学院广东广州510640 华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室广东广州510640

酸性离子液体具有催化活性好、选择性高及易于回收等优点,是一种应用前景非常好的环境友好的酸性催化剂,在生物柴油合成反应中具有重大的理论意义和应用价值.本文以油酸和甲醇为原料,探讨了7种不同酸性离子液体在生物柴油合成反应中的... 详细信息

酸性离子液体具有催化活性好、选择性高及易于回收等优点,是一种应用前景非常好的环境友好的酸性催化剂,在生物柴油合成反应中具有重大的理论意义和应用价值.本文以油酸和甲醇为原料,探讨了7种不同酸性离子液体在生物柴油合成反应中的催化效应.研究表明,离子液体酸性越强,催化酯化活性越高; 引入磺酸基团可大大增强离子液体Br?nsted酸性,使其在酯化反应中发挥溶剂/催化剂的双重作用,促进酯化反应向产物方向进行,达到高产率,因而1-丁基磺酸-3-甲基咪唑硫酸氢盐([BHSO3MIM]HSO4)催化效果最好.此外,系统研究了[BHSO3MIM]HSO4催化油酸与甲醇酯化反应,并采用响应面法优化了反应条件.结果发现,该反应的最适醇酸摩尔比、催化剂用量、反应温度及反应时间分别为4:1,10%(基于油酸的质量),130 oC和4 h; 在此条件下,生物柴油产率为97.7%.[BHSO3MIM]HSO4连续使用10批次后,仍能保持初始催化活性的95.6%,表现出极好的操作稳定性.另外,利用该离子液体催化游离脂肪酸含量为72%的废油脂生产生物柴油,反应6 h可获得产率94.9%.可见,[BHSO3MIM]HSO4在酯化生产生物柴油方面具有巨大的应用潜力.

关键词：酸性离子液体生物柴油油酸甲醇酯化

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纳米纤维素的制备

化学进展 2007年第10期19卷 1568-1575页

作者：叶代勇华南理工大学化工与能源学院制浆造纸工程国家重点实验室广州510640

在纳米尺寸范围操控纤维素分子及其超分子聚集体,结构设计并组装出稳定的多重花样,由此创制出具有优异功能的新纳米精细化工品、新纳米材料,是纤维素科学的前沿领域和热点。为了研究当前制备纳米纤维素的现状和发展方向,本文简述了纳米... 详细信息

在纳米尺寸范围操控纤维素分子及其超分子聚集体,结构设计并组装出稳定的多重花样,由此创制出具有优异功能的新纳米精细化工品、新纳米材料,是纤维素科学的前沿领域和热点。为了研究当前制备纳米纤维素的现状和发展方向,本文简述了纳米纤维素的化学基础,介绍了3类纳米纤维素:纳米纤维素晶体(晶须)、纳米纤维素复合物和纳米纤维素纤维。重点综述了纳米纤维素的5种制备方法:化学法制备纳米纤维素晶体和晶须、生物法制备细菌纤维素、物理法制备微纤化纳米纤维素、人工合成纳米纤维素和静电纺丝制备纤维素纤维,讨论了各种制备方法的优点和缺点。指出了纳米纤维素的主要研究基础和制备方法的未来发展方向。

关键词：纳米纤维素制备纤维素晶须纤维素晶体

有机溶剂/缓冲液双相体系中固定化Acetobacter *** M209061细胞催化1-(4-甲氧基)-苯基乙醇不对称氧化反应

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高等学校化学学报 2014年第7期35卷 1529-1535页

作者：程景娄文勇宗敏华华南理工大学轻工与食品学院应用生物催化实验室广州510640 华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室广州510640

在有机溶剂/缓冲液双相体系中,利用固定化醋酸杆菌Acetobacter *** M209061细胞高对映体选择性地催化1-(4-甲氧基)-苯基乙醇(MOPE)的不对称氧化反应,成功地拆分外消旋MOPE得到对映体纯(S)-MOPE.与游离细胞相比,固定化细胞催化反应速度... 详细信息

在有机溶剂/缓冲液双相体系中,利用固定化醋酸杆菌Acetobacter *** M209061细胞高对映体选择性地催化1-(4-甲氧基)-苯基乙醇(MOPE)的不对称氧化反应,成功地拆分外消旋MOPE得到对映体纯(S)-MOPE.与游离细胞相比,固定化细胞催化反应速度有所降低,但其稳定性(包括操作稳定性、热稳定性和储藏稳定性)明显提高.固定化细胞连续使用10批次(每批次12 h)后,仍能保留其初始催化活性的58%以上,而游离细胞仅保留约20%的相对活性.在所考察的不同有机溶剂中,正己烷不仅能较好地溶解底物,而且对细胞的生物相容性相对较好,因而提高了反应底物浓度、反应初速度、对映体回收率及残留底物e.e.值,是反应体系中最适宜的有机相.该反应的最适宜正己烷体积分数为60%,辅底物为50 mmol/L丙酮,底物浓度为40 mmol/L,缓冲液pH=6.5,反应温度为30℃;在此条件下,反应初速度为80.4μmol/min,反应12 h后,对映体回收率和残留底物e.e.值分别为51.0%和99.9%,明显好于水单相反应体系.

关键词：固定化Acetobacter sp CCTCC M209061细胞 1-(4一甲氧基)一苯基乙醇 4-甲氧基苯乙酮有机溶剂缓冲液双相体系不对称氧化

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木质素磺酸钠在氧化铁表面的吸附驱动力

高等学校化学学报 2014年第8期35卷 1828-1834页

作者：周明松王文利杨东杰邱学青华南理工大学化学与化工学院制浆造纸工程国家重点实验室广州510640

研究吸附介质的pH值、尿素及盐类对木质素磺酸钠(SL)在氧化铁表面吸附性能的影响规律,结果表明,络合能力较强的柠檬酸钠使SL的吸附量几乎减少至零,较弱络合能力的亚硫酸钠使SL的吸附量具有一定程度的降低,而无络合能力的硫酸钠增大了SL... 详细信息

研究吸附介质的pH值、尿素及盐类对木质素磺酸钠(SL)在氧化铁表面吸附性能的影响规律,结果表明,络合能力较强的柠檬酸钠使SL的吸附量几乎减少至零,较弱络合能力的亚硫酸钠使SL的吸附量具有一定程度的降低,而无络合能力的硫酸钠增大了SL的吸附量.说明SL的羧基与氧化铁之间的络合吸附驱动力对吸附起主导作用,磺酸基对其在氧化铁上吸附的影响很弱.采用氯化锂屏蔽部分羧基后SL在氧化铁上的吸附量也有所降低,进一步证明了羧基与氧化铁表面的络合作用是其吸附的主要驱动力.

关键词：木质素磺酸钠羧基吸附驱动力络合吸附氧化铁

自组装聚合法制备木质素磺酸/聚吡咯柔性导电纸

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高等学校化学学报 2018年第11期39卷 2601-2610页

作者：黄文靖丁子先邱学青杨东杰华南理工大学化学与化工学院制浆造纸工程国家重点实验室广州510640

以造纸废液中的木质素为分散剂和掺杂剂,采用自组装聚合法制备了具有高电导率、负载可控、高稳定性且抗张强度保持较好的木质素磺酸/聚吡咯柔性导电纸.采用红外光谱、四探针、扫描电镜、抗张强度和电化学等手段对导电纸的性能进行了表征... 详细信息

以造纸废液中的木质素为分散剂和掺杂剂,采用自组装聚合法制备了具有高电导率、负载可控、高稳定性且抗张强度保持较好的木质素磺酸/聚吡咯柔性导电纸.采用红外光谱、四探针、扫描电镜、抗张强度和电化学等手段对导电纸的性能进行了表征,并研究了掺杂剂类型和组装层数对导电纸导电性能和力学性能的影响.结果表明,随着组装层数的增加,聚吡咯导电纸的负载量、电导率及导电稳定性均有提高.与原位聚合法相比,自组装聚合法制备的导电纸的性能更优.木质素磺酸在聚吡咯导电纸体系不仅可以起到掺杂和分散的作用,其对导电纸综合性能的增强效果优于盐酸和聚苯乙烯磺酸.由于木质素磺酸具有三维网络空间结构及其与纤维之间具有较强的氢键作用力,显著提高了导电纸的抗张强度及弯曲状态下的导电稳定性,其抗氧化和防水性还可以提高导电纸在空气和湿气中的导电稳定性.

关键词：自组装聚合法木质素磺酸/聚吡咯柔性导电纸组装层数导电稳定性抗张强度

辣根过氧化物酶改性木质素磺酸钠的结构特征及吸附分散性能

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高等学校化学学报 2014年第4期35卷 895-902页

作者：周海峰杨东杰邱学青伍晓蕾华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室化学与化工学院广州510640

在室温及水溶液体系中,采用辣根过氧化物酶(HRP)对亚硫酸法制浆造纸废液的副产物木质素磺酸钠(木钠)进行改性,通过凝胶渗透色谱、电位滴定、红外光谱和核磁共振波谱等表征了HRP改性木钠的结构.结果表明,HRP可以有效聚合木钠大分子,调节... 详细信息

在室温及水溶液体系中,采用辣根过氧化物酶(HRP)对亚硫酸法制浆造纸废液的副产物木质素磺酸钠(木钠)进行改性,通过凝胶渗透色谱、电位滴定、红外光谱和核磁共振波谱等表征了HRP改性木钠的结构.结果表明,HRP可以有效聚合木钠大分子,调节HRP的用量,得到不同分子量的木钠产品,当HRP浓度为6 g/L时,可使木钠分子量增大155%.HRP可氧化木钠分子上的酚羟基变成苯氧自由基,该自由基可直接交联,也可转移到酚羟基的邻位或对位再发生聚合作用,其聚合方式主要为β-O-4'及β-β'连接.HRP改性还可使木钠磺化度增加27%.采用静电逐层自组装技术研究了HRP改性对木钠吸附特征的影响,结果表明,经HRP改性后,木钠在平板上的吸附量增大;对TiO2浆体的分散稳定性能也得到改善,这主要是因为分子量增大,空间位阻作用增强;磺化度增大,静电排斥作用增强,从而使TiO2颗粒更好地分散在水中.

关键词：辣根过氧化物酶木质素磺酸钠分子量分布结构特征吸附分散性能

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漆酶改性木质素磺酸钠的结构表征及吸附特征

高等学校化学学报 2013年第1期34卷 218-224页

作者：周海峰杨东杰伍晓蕾邱学青华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室化学与化工学院广州510640

采用漆酶对木质素磺酸钠(木钠)进行改性,通过凝胶渗透色谱、电位滴定、红外光谱和核磁共振等测试方法研究了漆酶改性木钠的结构特征,结果表明,漆酶改性对木钠的磺酸基及表面电荷含量影响很小;在漆酶对木钠的改性过程中既有解聚作用,又... 详细信息

采用漆酶对木质素磺酸钠(木钠)进行改性,通过凝胶渗透色谱、电位滴定、红外光谱和核磁共振等测试方法研究了漆酶改性木钠的结构特征,结果表明,漆酶改性对木钠的磺酸基及表面电荷含量影响很小;在漆酶对木钠的改性过程中既有解聚作用,又有聚合作用,反应初期,漆酶使木钠发生脱甲基反应及部分链接键的断裂,使酚羟基含量增大和分子量降低,随着改性时间的延长,酚羟基含量减少,分子量变大,聚合作用占主导地位.采用静电逐层自组装技术研究了漆酶改性对木钠吸附特征的影响,紫外光谱以及原子力显微镜的研究结果表明,当漆酶改性时间为2 h时,在平板上的吸附量及吸附膜的表面粗糙度最大,木钠分子呈扁长的椭球形,而改性时间为36 h时,木钠聚合为近似球形的大分子结构,空间位阻增大,吸附量及吸附膜的表面粗糙度降低.

关键词：漆酶木质素磺酸钠分子量分布结构特征吸附特征

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pH响应木质素基胶体球的制备和表征

高等学校化学学报 2017年第5期38卷 880-887页

作者：李圆圆杨东杰邱学青华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室化学与化工学院广州510640

以造纸制浆废液中的松木碱木质素(AL)为原料,通过季铵化改性,制备了季铵化碱木质素(QAL).QAL与十二烷基苯磺酸钠(SDBS)通过静电作用形成QAL/SDBS复配物,将QAL/SDBS复配物在乙醇/水混合溶剂中进行自组装得到具有pH响应性的胶体球.采用X... 详细信息

以造纸制浆废液中的松木碱木质素(AL)为原料,通过季铵化改性,制备了季铵化碱木质素(QAL).QAL与十二烷基苯磺酸钠(SDBS)通过静电作用形成QAL/SDBS复配物,将QAL/SDBS复配物在乙醇/水混合溶剂中进行自组装得到具有pH响应性的胶体球.采用X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、元素分析和静态接触角研究了胶体球的形成过程和结构.研究结果表明,QAL/SDBS复配物通过疏水聚集作用形成具有较疏水的"核"和较亲水的"壳"结构的规整胶体球.在pH=3.0时,由于QAL与SDBS间的静电作用和疏水作用使胶体球能够稳定存在.当pH>7.5时,季铵化碱木质素上的羧基电离,由于静电斥力的作用使胶体球开始解聚,当pH=10.5时,季铵化碱木质素上的酚羟基的电离使得QAL与SDBS间的静电斥力增大,胶体球完全解聚.这种在酸性条件下稳定,中性条件下解聚的胶体球在药物缓释方面具有潜在的应用.

关键词：季铵化碱木质素十二烷基苯磺酸钠胶体球 p H响应性

木质素/氧化锌复合颗粒的制备及在水性聚氨酯中的应用

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高等学校化学学报 2018年第10期39卷 2335-2342页

作者：符方宝王欢钟锐生邱学青杨东杰华南理工大学化学与化工学院广州510640 华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室广州510640

通过沉淀法以季铵化木质素(LQAs)、醋酸锌和NaOH为原料制备了不同木质素负载量的木质素/氧化锌(LQAs/ZnO)复合颗粒.测试结果表明,LQAs/ZnO复合颗粒是由LQAs和ZnO形成的杂化结构,且NaOH用量对LQAs/ZnO复合颗粒的形貌有显著影响.与纯ZnO相... 详细信息

通过沉淀法以季铵化木质素(LQAs)、醋酸锌和NaOH为原料制备了不同木质素负载量的木质素/氧化锌(LQAs/ZnO)复合颗粒.测试结果表明,LQAs/ZnO复合颗粒是由LQAs和ZnO形成的杂化结构,且NaOH用量对LQAs/ZnO复合颗粒的形貌有显著影响.与纯ZnO相比,复合颗粒对紫外光的吸收明显增强.此外,探究了复合颗粒掺杂改性的水性聚氨酯(WPU)复合薄膜的光学和力学性能.与0.6%(质量分数)的LQAs/ZnO复合颗粒均匀共混成膜的WPU复合薄膜的断裂拉伸强度和断裂伸长率相较于纯WPU薄膜,分别提高了81.5%和10.9%.经过192h紫外光老化测试后,断裂拉伸强度保持在25 MPa以上,断裂伸长率保持在360%以上,表明LQAs/ZnO复合颗粒可有效提高WPU薄膜的紫外屏蔽性能和抗紫外老化性能.

关键词：木质素氧化锌复合颗粒水性聚氨酯