小麦秸秆制备新型平台化合物-乙酰丙酸的工艺研究

乙酰丙酸是一种新型的平台化合物。本研究考查了利用小麦秸秆为原料制备乙酰丙酸的工艺条件。分别考查了不同温度、硫酸浓度、原料粒度、液固比和反应时间对小麦秸秆转化乙酰丙酸产率的影响。结果表明，温度在210～230℃，硫酸浓度3％，液固比15：1，反应时间30min下为较优的工艺条件为，乙酰丙酸产率为19．2％。试验表明，原料粒度对乙酰丙酸的产率影响较小。

高温稀酸条件下木屑降解动力学研究

在高温稀酸条件下,对木屑降解的动力学进行了研究。分别考察了温度(190、210、230℃)、硫酸质量浓度(1%、3%、5%)和反应时间(0～60min)对糖浓度和5-羟甲基糠醛(5-HMF)浓度的影响。通过假设提出了拟均相一阶动力学模型,并对动力学数据进行回归,结果表明模型能较好地描述木屑水解的动力学过程。进一步得到了生物质降解,糖降解和5-HMF降解的活化能和动力学参数,这些参数对理解木屑在高温稀酸条件下的水解过程提供了重要的信息。

生物质制备新型平台化合物乙酰丙酸

实验考查了利用玉米秸秆为原料,在高温稀酸的条件下制备乙酰丙酸的工艺。根据Box-Behnken实验设计方法,选取反应温度、硫酸浓度、液固比和反应时间为影响乙酰丙酸产率的4个主要因素,分别在三水平条件下进行了27次试验。在此基础上建立了二次方程的模型,R2=0.9145显示了模型具有较好的拟合度。进一步通过响应面分析得到了优化的工艺条件:温度206.20℃,硫酸浓度3.90%,液固比15.50,反应时间37.35min。在优化的工艺条件下,玉米秸秆经水解后,最终的乙酰丙酸产率为10.74%,与模型估计值接近。

不同纤维素原料超临界水解的研究

分别以稻草秸秆、经预处理的稻草秸秆、脱脂棉、微晶纤维素和定性滤纸为原材料,利用间歇式的超临界反应设备,在400℃的盐浴中进行木质纤维素的超临界水解,采用3,5-二硝基水杨酸(DNS)法对产物中的还原糖进行测定,研究反应时间对不同纤维素原料水解产糖的影响。结果表明:在超临界条件下,不同原料在较短的时间内还原糖含量均出现峰值,随着反应时间的延长还原糖产量呈现下降的趋势;稻秆、预处理后的稻秆、脱脂棉、微晶纤维素和定性滤纸的最大产糖量分别为7.42、9.05、12.55、18.01和14.24 g/L;与此对应的最佳反应时间分别为3.5、4、3、3、4 min;对应的最大还原糖产率分别为14.84%、18.10%、25.10%、36.02%、28.48%。

玉米秸秆稀硫酸水解研究

采用热磨方法对玉米秸秆进行预处理,再经稀硫酸催化加压水解,制得玉米秸秆水解液。结果表明：以热磨预处理后的玉米秸秆为原料制得的水解液中还原糖浓度为4%-5.5%,还原糖得率为60%-75%,较未经预处理的玉米秸秆水解液还原糖得率提高约50%。

纤维素酶法水解的研究现状及展望

纤维素是地球上最丰富的天然高分子化合物,可以通过水解的方法将其转化为为人类生产生活服务的能源、食物及化工原料。而早期水解纤维素主要采用酸水解法,但由于要求条件高,产率低, 以及对环境存在污染,现已被淘汰。近年来,随着生物技术的迅速发展以及具有催化高效性的酶的研究,人们开始试图利用纤维素酶来水解纤维素,以期达到充分利用的目的。作者就纤维素酶法水解的研究进展及应用作了简要的概述。

生物质制备乙酰丙酸的影响因素研究

利用木屑为原料，探讨了在高温（170-250℃）、稀酸（质量分数为1%-5%）的条件下制备乙酰丙酸的工艺条件.根据水解方式的不同，确定采用无机酸为催化剂水解木屑有利于乙酰丙酸的生成.在此基础上，分别研究了不同硫酸含量、温度、粒度、液固比和反应时间对木屑转化为乙酰丙酸产率的影响.结果表明，温度210℃，硫酸质量分数3%，液固质量比15∶1，木屑目数20-40目，反应时间30 min下为较优的工艺.该工艺条件下，乙酰丙酸的产率为17.01%.

促进柠条酶解糖化的预处理方法比较

以柠条平茬废弃物为原料，分别采用0.1％～5％的NaOH、0.025％～1％的硫酸和黄孢原毛平革菌处理柠条平茬废弃物，研究不同预处理方法对柠条质量损失情况、酶解转化率、总还原糖得率和木质纤维素含量的影响。结果表明，酸、碱和微生物预处理均可不同程度地提高柠条平茬废弃物的酶解转化效率和总还原糖得率，木质素的移除与改性可能是酶解效率提高的主要因素。其中，0.5％硫酸处理是从柠条平茬废弃物获取糖的最佳预处理方式，处理后总还原糖得率从5.5％提升到17.9％，提高了约2.3倍；5％NaOH处理是提高柠条平茬废弃物转化效率的最佳预处理方式，酶解转化率从5.5％提升到13.6％，提高了约1.5倍。本项研究分别从酶解转化率与总还原糖得率两个角度来评价促进柠条酶解糖化的预处理方法，其研究结果对柠条多元化的高效利用提供参考依据。

SO_4^(2-)/Al_2O_3-TiO_2转化纤维素生成乙酰丙酸

以纤维素为原料,固体SO42-/Al2O3-TiO2为催化剂,以水为溶剂制备乙酰丙酸。研究了催化剂中铝钛氧化物的配比、浸渍用硫酸浓度、催化剂的焙烧温度和焙烧时间对催化剂活性的影响,以及反应温度、催化剂投加量及液固比对乙酰丙酸产率的影响。在反应温度220℃,反应时间15min,催化剂投加量0.6g,液固比20∶1条件下,乙酰丙酸产率可达到19.34%。

气相色谱法测定生物质醇解产物中的乙酰丙酸乙酯

利用气相色谱法直接测定生物质醇解液中产物乙酰丙酸乙酯.以正辛醇作为内标物,产物在FFAP毛细管柱中具有较好的分离效果,秸秆醇解液样品依时间稳定性较好,对秸秆醇解液产物进行了精密度和加标回收率的试验,平均相对标准偏差为0.617 5%,平均回收率为100.8%.结果显示该方法准确、迅速,重复性好.

纤维素直接转化为乙酰丙酸的反应过程研究进展

综述了近年来纤维素在不同催化体系中制备乙酰丙酸的国内外研究进展,重点阐述了离子液体体系催化纤维素制备乙酰丙酸。分析指出了目前催化体系下生物质资源直接制备乙酰丙酸很难实现大规模工业化的原因,并对未来纤维素制备乙酰丙酸的研究重点进行了探讨和展望。