基于热重红外联用分析的PE、PS、PVC热解机理研究

利用TGA-FTIR联用技术考察了PE、PS、PVC三种典型塑料的热解特性。结果表明,热稳定性从弱到强依次为PVC、PS、PE。PE热解反应过程为典型的一段式反应,红外光谱分析结果表明,PE热解过程为无规则断链形式,生成产物成分复杂,且随热解过程而改变,开始以饱和烃基团为主,中后期以烯烃基团为主,同时有少量炔烃;PS热解过程同样为一段式反应,红外光谱显示主要热解产物为苯乙烯单体,说明热解过程主要是苯乙烯的解聚过程;PVC热解过程较为复杂,主要分为脱氯阶段和共轭多烯重构阶段,红外光谱结果表明,产物中有芳香族化合物。脱氯过程和共轭多烯重构、环化过程在时间和空间上有重合,给二噁英类污染物的生成制造了可能。

典型城市固体废弃物热解动力学机理研究

利用热重(TGA)技术研究了城市固体废弃物中塑料橡胶类、木质纤维素类、织物类和厨余类四大类可燃组分中七种典型固体废弃物热解反应过程。实验结果表明,塑料类和织物类最难热解,厨余类组分最易热解;采用Freeman-Carroll法对七种典型固体废弃物热解进行数据处理,从20种常用的固相反应机制函数中遴选出最优解,利用优化的数学函数和动力学参数建立动力学模型,结果表明,PE和羊毛线热解主要反应阶段的最优固相反应模型是球形相界面反应模型;橡胶粉、杨树枝热解反应模型遵循化学反应规律;米饭和本白棉布热解曲线遵循幂函数法则;白菜的最优模型是三维扩散模型。

傅里叶变换红外光谱对二氧化硅颗粒表面接枝含糖聚合物形成过程研究

在二氧化硅颗粒表面通过原子转移自由基可控聚合(ATRP)的方法接枝类天然碳水化合物簇,利用多个糖配体与多个蛋白受体的多价结合来获得稳定的相互作用,可以有效富集蛋白及其水解产物^([1])。基于此,设计了一种含糖聚合物单体2-葡糖酰胺基乙基甲基丙烯酰胺盐酸盐(GAEMA),通过ATRP的方法接枝到SiO_2表面,并通过湿法填柱,将木糖水解液实际体系注入。应用傅里叶变换红外光谱研究了含糖聚合物形成过程以及根据化学键的归属,对酰胺Ⅰ带进行解卷积处理,再对各个峰去指认,判断所属蛋白。

浅析稀有单糖及衍生糖醇的合成策略

稀有糖是指在自然界中存在但含量极少的一类单糖及糖醇、环醇、去氧糖、氨基糖、分支碳链糖等衍生物,在膳食、医疗、保健、等领域中有着重要的作用和巨大的市场潜力。综述了稀有单糖及相应糖醇的C-2差向异构化、C-3差向异构化、氧化还原、糖的递增/递降反应等合成途径。详细阐述了以D-塔格糖3-差向异构酶(DTE)为核心,结合醛糖还原酶、醛糖异构酶、多元醇脱氢酶(polyol dehydrogenase,PDH),进行所有同碳糖及相应糖醇之间的相互转化的Izumoring生物合成策略。在此基础上结合碳的递增反应(Kiliani氰化增碳法)、碳的递降反应(Wohl递降法、Ruff递降法)等生化合成方法,初步形成了丁糖、戊糖、己糖及相应糖醇之间的相关转化策略。阐述了稀有单糖及相应糖醇合成策略的研究意义,并对稀有糖合成的研究趋势进行了展望。

玉米芯水解制木糖过程中氛态氬类成分研究

分别利用微量凯氏定氮法检测了玉米芯及木糖生产过程中物料、副产物的总氨态氮含量;利用考马斯亮蓝染色法检测了木糖生产过程中物料的蛋白质含量;利用SDS-PAGE检测了木糖生产过程中蛋白质的相对分子质量分布变化情况。结果显示,玉米芯中总氨态氮含量约为2.44%(干基);活性炭对物料中的总氨态氮和蛋白质有一定的脱除作用;离子交换树脂相对脱除作用不明显;玉米芯水解液中蛋白质相对分子质量主要分为66.4 KDa附近和小于14.3 KDa的两个区域,通过活性炭有效脱除的是低分子量的蛋白质,相对分子质量为66.4 KDa的蛋白质无法在活性炭脱色和离子交换工序有效脱除。

木糖净化液中微生物的菌种鉴定及抑制生长方法研究

玉米芯水解制木糖的生产过程中,经过离子交换之后的木糖净化液易滋生微生物。本研究通过ITS序列鉴定方法确定了该菌株所在种属为Lachancea fermentati,系酵母科真菌;研究了温度、p H对木糖净化液中单糖稳定性的影响,结果表明：副反应会随着温度和p H升高而加剧。保证低温和弱酸性环境,有利于保持单糖的稳定性和木糖净化液的品质;对比分析了不同温度和氧气条件该酵母增殖的影响规律,结果表明：升温至50℃以上可以抑制该酵母菌生长;隔绝空气条件下,该酵母菌仍能增殖,但增殖速度低。抑制该酵母菌的最佳工艺方案：将木糖净化液温度由常温升至50-60℃,同时通过调节上游生产指标,控制木糖净化液p H在4-5,同时采取措施隔绝空气与物料的接触。

酶法生产低聚异麦芽糖及酵母分离纯化研究

以玉米淀粉为原料生产低聚异麦芽糖(IMO)的工艺,主要涉及酶法获得低纯度IMO和酵母纯化工艺两部分。首先将玉米淀粉液化和糖化,然后转苷生成低纯度IMO。低纯度IMO通过酵母发酵法除去可代谢糖类(葡萄糖、麦芽糖和麦芽三糖等),有效地转化成高纯度的IMO。酿酒酵母可以发酵除去IMO糖浆中的葡萄糖,在麦芽汁中培养的酵母还可以发酵麦芽糖和麦芽三糖。发酵3d后,生成高纯度的IMO,主要成分为异麦芽糖、潘糖、异麦芽三糖占总糖98%以上。酵母发酵过程中,酵母细胞的死亡率的增加取决于发酵策略和低纯度IMO的浓度,对数期的酵母细胞发酵效果优于稳定期的酵母细胞。

木糖渣木质素的提取工艺研究

应用碱溶方法提取木糖渣木质素液,经正交试验确定了优化的工艺条件为:固液比1∶9、Na OH溶液浓度2.5%、反应时间3h、提取温度85℃,木质素的提取率达到96.7%。再经连续膜浓缩技术将木质素液的干物浓度由2%浓缩至10%以上,最后经喷雾干燥技术得到碱性木质素产品,或者经酸析分离工序制备酸性木质素产品,为木糖渣的高值化利用提供了新途径。

不同环境下阴离子交换树脂影响木糖行为的研究

玉米芯水解制木糖的生产过程中,阴离子交换树脂脱盐是关键的环节。借助液相色谱分析了D301弱碱性阴离子交换树脂、D201强碱性阴离子交换树脂在不同酸碱度情况下对木糖稳定性的影响规律。结果显示:木糖纯度在不同条件下都有所下降,除发生差向异构化反应转化为阿拉伯糖外,还其他副反应发生;木糖在碱性环境下比中性或弱酸性环境更容易发生差向异构化反应及其他副反应;阴离子交换树脂在一定程度上可以加快木糖异构为阿拉伯糖的反应速率;D201树脂对木糖差向异构化反应的促进作用远强于D301树脂。