淀粉乳液形成过程主要影响因素的耗散粒子动力学模拟与实验

以环己烷为油相、淀粉乳液为水相、Span60和Tween60为乳化剂,用耗散粒子动力学(DPD)方法研究了淀粉乳液形成过程及油水比、乳化剂用量等因素对淀粉乳液形成的影响.结果表明,模拟6000步时,体系达到平衡状态;乳滴的粒径随乳化剂含量的增加先减小而后增加,随淀粉含量的增加而增加,随环己烷含量的减小而增加;形成稳定淀粉乳液体系的参数范围:7<油水比≤20,9%<乳化剂用量≤18%.实验结果表明,乳化剂含量为11%～15%时,微球的粒径随乳化剂含量的增大而减小;乳化剂含量大于15%时,微球的粒径反而增大.实验与模拟的结果吻合.

亚/超临界乙醇液化秸秆纤维素解聚反应研究与机理初探

利用间歇式高压反应釜,在反应温度200～330℃、乙醇用量0～150 mL条件下,考察了亚/超临界乙醇直接液化秸秆纤维素的解聚行为,并初步探讨了其液化机理。结果表明,反应温度、乙醇用量和反应停留时间对秸秆纤维素的液化均有显著影响,反应温度由200℃升高至330℃,重油和气体收率分别增加了12.55%、28.83%;乙醇用量增加,反应压力随之升高,乙醇进入超临界状态,残渣和气体收率相比单纯热裂解分别降低11.10%和8.44%。通过GC/MS、FT-IR分析生物油组分和残渣特性,表明秸秆纤维素在亚/超临界乙醇中断键裂解,且酮类和乙酯类化合物是生物油的主要成分。

亚/超临界乙醇与分子筛催化液化玉米秆的研究

在反应温度260～320℃、乙醇用量0～140mL条件下,考察不同液化条件及分子筛催化剂用量对液化产物分布的影响,结合液化产物GC/MS分析,研究亚/超临界乙醇与分子筛催化液化玉米秆的反应机理。结果表明:反应温度升高,生物油和气体收率显著增加,温度大于300℃时,以生物油的二次裂解反应为主;乙醇具有传热、溶解及提供自由基的作用,能够重整生物油组成;分子筛催化剂的均匀微孔结构及酸性催化反应向轻油形成方向进行,增加反应速度与强度,与无催化剂试验相比,轻油得率增加6.01%。

亚/超临界乙醇中玉米秸秆水提取物的反应机理研究

【目的】建立玉米秸秆水提取物在亚/超临界乙醇中反应后各集总组分之间的主要反应路径图,并考查反应过程中乙醇对产物的影响机理。【方法】用容量为1 L的间歇式反应试验装置,取玉米秸秆水溶性提取物在乙醇中进行反应,利用集总的方法将玉米秸秆水溶性有机物和产物归总为气体、易挥发物、轻油、重油、固体物(不溶于水和丙酮)5个集总组分,研究反应温度从140℃上升至300℃,及在300℃条件下反应过程中各集总组分的分布规律。【结果】玉米秸秆水溶性提取物在亚/超临界乙醇条件下,主要生成了挥发物、气体、固体物和重油,其中挥发物与固体物之间存在着可逆反应,固体物在亚/超临界乙醇的作用下又可进一步反应转化成挥发物,重油在液化过程中生成较少,在整个反应过程中最高收率为9.46%。【结论】乙醇在液化过程中除起到传热作用和充当反应溶剂的作用外,还为反应过程提供自由基,对产物具有重整作用。

米饭蒸煮过程中糊化模型的建立与探讨

在水米质量比1.4:1、蒸煮功率600W、焖饭功率400W、蒸煮时间和保沸时间均为10min的最佳工艺条件下,研究米饭蒸煮过程中热量的传递对米饭糊化过程的影响规律,根据糊化反应速率及阿伦尼乌斯公式建立米饭糊化理论模型,发现米饭糊化过程分为三个阶段:第一阶段为拟一级反应,第二阶段为拟一级反应,第三阶段为零级反应。然后利用Matlab软件建立蒸煮过程中温度、米饭膨胀率、糊化度、时间与电炉有效功率之间的线性回归模型,求得米饭蒸煮过程中各项指标参数。最后将实验数据与建立的糊化过程理论模型、线性回归模型模拟数据进行对比,结果表明,模拟结果与实验数据比较吻合。

淀粉微球形成过程的介观模拟及实验

以环己烷为油相、淀粉乳液为水相、Span60和Tween60为乳化剂,对淀粉微球的形成过程进行了耗散粒子动力学(DPD)模拟及实验研究.模拟结果表明,淀粉微球的形成过程存在四个阶段,即淀粉与乳化剂分子无规则分散阶段、小聚集体形成阶段、球状聚集体形成阶段和稳定平衡阶段,并且发现油水比是影响聚集体是否能形成球状的关键因素.油水比小于7的条件下,油水两相分离较难,水相呈现片状、十字型状、柱状及椭球状等形状;当油水比增加到8,水相能形成微球且微球粒径随油水比增加而减小.同时实验结果表明,油水比为8时,微球粘连,几乎看不清球状形貌,油水比为10～20时,微球的粒径随油水比的增大而减小.实验结果很好地吻合了模拟结果.

氯霉素分子印迹聚合物预组装过程的分子动力学研究

以氯霉素（CAP）为模板分子，甲基丙烯酸（MAA）、丙烯酸（AA）、丙烯酰胺（AM）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）为功能单体，采用分子动力学方法研究了不同预组装体系中CAP与功能单体的相互作用，考察了溶剂（氯仿、甲醇、乙腈）对预组装体系的影响，并采用试验方法验证模拟结果，最后研究了预组装体系中CAP与功能单体相互作用距离。结果表明：模拟结果与实验结果一致，在甲醇溶剂中，CAP与功能单体相互作用强弱顺序为MAA〉AA〉AM〉MMA；乙腈溶剂中顺序为AM〉MAA〉AA〉MMA。CAP与功能单体相互作用基团的距离在1．8～5．0A，两者间可能存在较强的非共价结合作用。