工业木质素的改性及其作为精细化工产品的研究进展

随着社会的发展,人类正面临着资源消耗过度、环境污染加剧的困境。积极寻找可再生资源,采用绿色化学工艺、减少环境污染是人类社会可持续发展的必然选择。木质素是自然界第二丰富的生物质可再生资源,工业木质素是制浆造纸的副产品,目前回收利用率不高,大部分随废水排放,既污染环境,又浪费资源。工业木质素的资源化利用具有重大的经济、社会与环境效益。实现工业木质素的资源生态化利用,必须考虑市场对产品的需求、产品的性能价格比、生产工艺的绿色化及发挥工业木质素本身的特性等四方面的因素。技术创新是保证实现工业木质素资源生态化利用最重要的条件。工业木质素通过改性后作为混凝土减水剂、水处理剂、水煤浆分散剂等方面的研究与应用已取得良好进展,是工业木质素资源生态化利用的成功例子。

不同分子质量木质素磺酸钠对煤粉的分散作用研究

应用超滤分级方法,将木质素磺酸钠分成不同分子量范围的级分.傅立叶红外光谱(FTIR)分析结果表明,分子量为5 000～10 000的木质素磺酸钠分子中亲水基团如羟基、酚羟基、磺酸根质量分数最大,随着分子量的增加,亲水基团质量分数降低.实验结果发现分子量为10 000～50 000的木质素磺酸钠级分在煤粒表面的吸附等温线近似为L型,吸附量较大,并且使煤粒的表面动电电位(ζ电位)达到-52mV,在各个级分中对盘江煤具有最好的分散降黏作用.进一步得出结论,分散剂的分散降黏作用与其在煤粒表面的吸附量和ζ电位的高低密切相关.

碱木素改性及其减水分散性能的研究

针对碱木素的结构特性 ,采用预氧化磺化反应对碱木素进行化学改性 ,研究了改性碱木素作为混凝土减水剂的减水分散性能。结果表明 :改性后碱木素的物化性能和应用性能得到较大改善。掺入改性产品的水泥净浆具有流动度损失小的优点 ,2h内的流动度损失率只有 36 % ;在低掺量下 ,磺化碱木素初凝时间比空白水泥略长 ,终凝时间延缓 3 .5h。当掺入水泥质量 0 .2 % (绝干量 )的减水剂 ,水泥净浆的 2 8天抗压强度比为 1 1 5 %。作为废物排放的碱木素可以改性为一种具有低流动度损失、缓凝。

丁酮-水分离新方法研究

针对工业上采用蒸馏法分离丁酮┐水体系能耗大的问题，研究了加有盐类的复合萃取剂对该体系的萃取分离效果。结果表明：ＣＬ，ＣＭ盐能明显地改变丁酮┐水之间的互溶度，大幅度地增大萃取剂对组分的萃取分配系数和选择性系数，达到分离提纯丁酮的目的。进一步研究了萃取工艺参数对分离效果的影响。经初步热量衡算表明，应用本研究方法分离丁酮┐水可比传统的蒸馏法节省７０％的能耗。

醋酸乙酯提纯新方法研究

针对工业上醋酸乙酯生产过程中提纯困难，导致生产能耗高的现状，研究了促进剂在提纯、分离醋酸乙酯中的应用。结果发现，促进剂能在常温下改变醋酸乙酯－乙醇－水之间的互溶度，达到脱水、提纯酯的目的。还进一步研究了其最佳的工艺参数及应用到工业生产中的可行性。结果表明，这一新的分离方法在工业上的应用是可行的。通过热量衡算得出，本分离方法比传统的方法可节能４０％。

氨基磺酸系高效减水剂的研究现状与发展方向

介绍了目前国内外氨基磺酸系高效减水剂的研究现状 ,阐述了氨基磺酸系高效减水剂具有高减水率、大流动度及坍落度经时损失小等优点 ,但存在泌水率高、混凝土易离析且成本偏高等缺点 ,其未来的发展应针对其存在的 3个问题进行深入的研究 。

胡萝卜冷冻干燥过程的研究

研究了胡萝卜的冻干过程，得出了胡萝卜的共熔点、冻干曲线及其传热传质特性。探讨了胡罗卜在冻干过程中系统的压力、物料表面的气速及循环变压法对冻干速率的影响。通过对不同厚度物料冻干速率的研究，确定了物料的最佳冻干厚度。

酸析木素的接枝磺化改性及减水增强作用

通过接枝反应在酸析木素上引入活性分子链,提高其磺化活性,得到接枝磺化酸析木素;采用红外光谱研究了接枝磺化酸析木素的分子结构,并对其减水增强性能进行了研究.结果表明：接枝磺化酸析木素分子中含有较多的磺酸基和酚羟基,分子中的甲氧基被活性基团所取代,使产物具有更大的活性;接枝磺化酸析木素以70%和60%的用量（占减水剂总掺量的百分数）与木钙复配,可分别得到减水剂MCL1和MCL2,当水灰比为0.28、掺量为0.6%时,掺复配产品的水泥净浆流动度达230mm以上,掺量为0.8%时,掺复配产品的水泥净浆初凝时间延长50～80min,终凝时间延长6～7h;掺MCL1的砂浆的减水率为25.5%,7天和28天抗压强度比分别为135%和123%,其对水泥的减水增强作用与萘系高效减水剂FDN相当.

环己酮-水分离新方法的研究

针对工业上传统的蒸馏法分离环己酮－水体系能耗过大的问题，研究了含盐类的复合萃取剂对该体系的萃取分离效果。结果表明，ＬｉＣｌ、ＭｇＣｌ２能明显改变环己酮与水之间的互溶度，大幅度提高复合萃取剂对组分的萃取分配系数和选择性系数，达到分离提纯环己酮的目的。进一步研究了萃取工艺参数对分离效果的影响。经初步热量衡算表明：应用本法分离环己酮－水比传统的蒸馏法节省能耗约２５％。

不同来源木质素磺酸盐对分散染料高温稳定性和沾污性的影响

分别研究来源于酸法制浆的马尾松、竹子、杨木木质素磺酸钠(简称木钠)和碱法制浆的磺化碱木质素用作染料分散剂的高温稳定性和对纤维的沾污性。染料高温稳定性的测定结果表明,分子量对木质素磺酸盐的高温稳定性的影响最大,较大分子量的杨木和马尾松木钠高温稳定性较优;较高的磺酸基含量也有利于高温稳定性。对纤维沾污性的研究结果表明,木质素磺酸盐分子中醌型发色基团的含量对其沾污性的影响最大,马尾松、竹子、杨木木钠和磺化碱木质素的D450值依次增大,其对涤纶纤维的沾污也依次加重;较高的磺酸基含量和分子量有利于减轻对纤维的沾污。

排斥萃取过程初探及其应用

研究了向水中加入盐类形成的复合萃取剂对丙酮乙酸乙酯、乙醇水乙酸乙酯、水丁酮三组体系的萃取分离效果，并与水萃取剂的分离效果相比较，发现盐组分可以增大萃取剂对溶质的选择性系数２６～１３００倍，达到强化萃取的目的。提出其强化萃取过程为排斥作用，并探讨排斥作用机理。

磺化三聚氰胺脲醛树脂合成工艺的研究

研究了引入尿素含量较高的条件下 ,磺化三聚氰胺脲醛树脂 (SMUF)的合成工艺影响因素及作为混凝土超塑化剂的应用性能。结果表明SMUF的优化合成条件为 :n(甲醛 )∶n(硫酸 )∶n(三聚氰胺 )∶n(尿素 ) =6∶2∶1∶1 ,羟甲基化、磺化、酸段缩合、碱性重整 4个阶段的反应温度均为 80℃ ,酸段缩聚反应阶段pH为 4 .5 ,时间为 90min。合成的SMUF树脂在用量 0 5 %时 ,混凝土的减水率可达 2 0 %。该工艺与SMF树脂合成相比 ,原料成本降低 35 %。

麦草碱木素高效水煤浆分散剂的应用性能

以麦草碱木素为原料,通过磺化共聚的方法合成一种水煤浆分散剂(MSL)。研究发现,该分散剂的分子质量和磺酸基含量是影响其对水煤浆分散降黏能力的主要因素。在MSL不同分子质量分布的级分中,较高分子质量的级分对水煤浆具有较好的分散降黏能力,然而分子质量过高不利于对水煤浆的降黏作用。MSL对水煤浆的分散降黏能力远优于木素磺酸钠,与萘系水煤浆分散剂相当,对水煤浆的稳定性优于萘系分散剂。

不同分子质量木质素磺酸钙缓蚀性能研究

采用渗析超滤法将木质素磺酸钙(木钙,CL)分为不同相对分子质量(Mw)的4个级分,测定了不同级分中羧基、酚羟基、磺酸基的含量,用失重法和电化学交流阻抗谱研究了不同Mw级分的缓蚀性能及作用机理.研究表明,随着Mw增大,羧基、酚羟基、磺酸基的含量减小.Mw＜5 000级分对碳钢有缓蚀性能,Mw＞5000级分对碳钢无缓蚀性能.对电极系统等效电路的拟合结果表明,掺加不同Mw级分溶液的等效电路不同,在Mw1 000～5 000级分溶液中出现两个时间常数,说明低Mw的级分能够在金属表面成膜抑制金属腐蚀.

溶媒法合成羧甲基碱木质素及其表征

采用单因素实验法,考察了水/乙醇反应溶剂体积比,反应温度和氢氧化钠加入方式对碱木质素的羧甲基化反应转化率及产物羧基含量的影响。结果表明,碱木质素的羧甲基化反应转化率及产物羧基含量随着水/乙醇体积比的增大而急剧减小,随着反应温度的升高而先增大后缓慢降低,二次加碱方式有利于反应的转化率及产物的羧基含量的提高。在70℃,水/乙醇体积比为20∶80的介质中,采用二次加碱方式,制备羧甲基碱木质素的反应转化率可达94.798%,产物的羧基含量可达2.764 mmol/g。红外光谱(FT-IR)和核磁共振(13C-NMR)表征结果表明,羧甲基化反应在碱木质素的酚羟基和α-醇羟基上成功接入了大量的羧甲基。

树立“三位一体”实践教育观 培养高素质拔尖创新人才——华南理工大学实践教学体系改革研究

实践是大学创新人才培养的有效途径。近年来,华南理工大学提出了"知识学习、能力培养和素质养成"的"三位一体"实践教育观,构建起了以实践经验为导向,以能力提升为核心,以培养高素质、高层次、多样化的"三创型"(创新、创造、创业)人才为目标的多层次、全方位、开放的实践教学体系。"卓越工程师培养计划"的实施为将高校实践教学改革推向纵深提供了重要契机。

活化磺化麦草碱木质素高效减水剂性能的研究

以麦草碱木质素为原料,通过活化、磺化、缩合制备高效减水剂GSAL,研究其对水泥和混凝土性能的影响,并探讨了GSAL的减水作用机理。结果表明,水灰比为0.32,掺0.6%GSAL的水泥净浆流动度为248 mm,比掺奈系减水剂FDN的水泥净浆流动度大30 mm,水泥净浆流动度120 min后仅损失17.3%,水泥净浆的终凝时间延长2～3 h,混凝土减水率达24.5%,比FDN高3.7%,GSAL使混凝土3 d、28 d抗压强度比分别达到178%和154%,比掺FDN分别提高36%和33%。通过表面物化性能研究表明,GSAL对水泥的减水分散作用主要是由于其对水泥颗粒具有良好的润湿作用、适当的气泡润滑作用以及在水泥颗粒表面形成了较强的静电斥力。

木质素磺酸钠在水溶液中的分子构型拟合

通过过滤及凝胶渗透色谱分离提纯木质素磺酸钠(NaLS);利用静态光散射测定其绝对分子质量,并通过加盐的方法消除慢运动峰对测量的影响;采用动态光散射测定不同温度下NaLS分子的扩散系数.根据测定的扩散系数及绝对分子质量,使用Perrin公式拟合计算不同温度下NaLS分子的椭球结构.结果表明:光散射法测得的NaLS分子的绝对分子质量大于凝胶渗透色谱(GPC)测定的相对分子质量,更接近于真实分子质量;温度升高,NaLS分子扩散系数增大,布朗运动加快;Pellin公式拟合显示不同温度下NaLS分子均为长短轴比7.5以上的接近碟状的扁平椭球结构,该结构随着温度升高变扁.此外,结合已有木质素磺酸盐的结构研究结果,建立了不同温度下NaLS分子的椭球模型.

从家长送幼儿入园动机分析家长的游戏观

本研究采用问卷调查法,随机抽取中东部5个地区的幼儿家长作为研究对象,从家长的择园动机了解家长的游戏观念。结果发现游戏不是家长择园时考虑的主要因素;家长认为游戏作为孩子的一种学习方式,最能发展社会交往能力,然而与集体教学活动相比,游戏活动退居次要地位;家长评价幼儿园游戏的主要标准是气氛轻松愉悦,教师在游戏中的作用局限于陪孩子一起玩。可见,家长对游戏的地位、作用、评价标准及教师在其中的作用的认识存在一定的局限性。家长应更新游戏观念,同时幼儿园集体教学活动应更多以游戏的方式开展,以此促进家长对游戏的认识。

丙酮-乙酸乙酯分离工艺方法的研究

针对传统上用水萃取分离丙酮—乙酸乙酯过程中存在选择性不高、分离效果不好等问题，研究了把盐和分散剂加入水中形成的复合萃取剂对体系的萃取分离效果的影响。结果表明，复合萃取剂可以使对丙酮的选择性系数从原来的３．８４提高到５．０×１０３。文中还研究萃取工艺参数的变化对萃取效果的影响，并提出用精馏—萃取方法分离体系。经初步热量衡算表明，该方法可比传统法节省约３０％的能耗。