胶粉/杂多酚复合改性沥青制备与性能分析

将废橡胶轮胎粉(Rubber powder,RP)添加至沥青中制备胶粉改性沥青,既能解决废旧橡胶轮胎对环境带来的黑色污染,又能改善提升沥青路面路用性能。但由于胶粉颗粒在溶胀后与沥青的相容性差,单一胶粉改性沥青的储存稳定性不佳。鉴于此,引入生物废油杂多酚(Heteropolyphenol,HP)对废橡胶粉进行改性。采用相色谱-质谱联用试验和同步热分析试验分析杂多酚作为沥青改性剂的可行性及其适宜改性温度;制备不同复合配比下的RP/HP复合改性沥青,并对其物理-流变性能进行测试分析;通过改性前后沥青三大指标(针入度、软化点、延度)及流变学指标的变化幅度,确定RP/HP复配的最佳掺量。试验结果表明:胶粉和杂多酚颗粒相互接触会形成凝胶膜连接,其与沥青形成的半固态连续结构会促使RP/HP复合改性沥青的物理-流变性能显著提升,且推荐的胶粉与杂多酚的最佳掺量分别为18%和4%。

竹屑加压液化制备甲基糖苷和酚类物质

以竹屑为原料,通过加压液化获得产物甲基糖苷和4种不同相对分子质量的酚类物质,采用多种方法分析了产物组成和结构,考察了不同温度对液化过程的影响,阐明了加压液化过程中木质纤维结构变化规律和产物形成机理。结果表明:绝干竹屑40 g,当m(竹屑)∶m(甲醇)=1∶12,浓硫酸1 g,反应时间10 min,反应温度200℃时,液化产物得率为87.83%,其中甲基糖苷得率48.17%,酚类得率39.66%。通过气相色谱-质谱联用(GC-MS)、高效液相色谱(HPLC)分析产物,结果表明:在液化过程中,纤维素和半纤维素在较低温度下分解,较高液化温度更有利于木质素分解。温度过高时甲基糖苷会进一步分解为酯类和糠醛类化合物。通过对液化残渣的X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)分析显示,120~200℃非结晶区的纤维素、木质素和半纤维素部分降解,残渣纤维结晶度相对原料提高6.12%~40.33%,超过200℃,纤维结构完全破坏。

生物质加压液化制备甲基糖苷与酚类物质

以甲醇为液化剂、浓硫酸为催化剂,对竹子、杨木、松木和桉木四种生物质原料的加压液化进行了实验研究。结果表明,在200℃下反应30 min后,这些生物质原料可转化得到气体、固体残渣和液体生物油三种产品,且竹子的液化率最高。将竹子液化产物进一步分级处理,得到烷基多糖苷和木素解离多酚两类化学品。其中,多糖苷产品的主要成分为己糖苷类化合物,占83.38%(质量分数);多酚类产品的主要成分为4-乙基-2-甲氧基苯酚、丁香酚和3,4-二甲氧基苯酚等,占65.79%(质量分数)。同时,根据原料的物质构成和液化油的组成结构分析,提出了液化反应的机理:纤维类生物质中的纤维素和半纤维素在酸性条件下发生醇解反应生成甲基糖苷,小部分甲基糖苷进一步转化生成乙酰丙酸甲酯;原料中的木质素在降解过程中,由于酚羟基和甲氧基的供电子效应,使Cα-Caromatic键发生断裂,生成苯酚、愈创木酚等酚类物质。

生物质液化油分级产物的分离和综合利用研究

以浓硫酸为催化剂,采用甲醇-甘油复合溶剂,在高温高压的条件下对竹屑、杨木、桉木和松木进行液化,并且对液化产物进行了中和、过滤和旋转蒸发等一系列分级处理,并对液化固体残渣和气体产物进行分析。主要研究了以竹屑为原料的液化油的分级产物的组成及成分,研究结果表明:竹屑经甲醇-甘油液化,产物经过分级处理得到的主要产物为杂多酚、多糖苷和乙酰丙酸甲酯。多糖苷相主要含有多糖苷和未反应的甘油及其甘油聚合物,其中多糖苷主要为六元环吡喃糖苷,约占41.81%,甘油及其聚合物占47.27%;杂多酚相主要含有乙酰丙酸酯、杂多酚和甘油等化合物,其中甘油及其聚合物占38.04%,杂多酚相物质为难溶于水的焦油相的相对分子质量大的物质,约占杂多酚相的38.41%,并且杂多酚相的相对分子质量主要集中在990左右。

Keggin结构的钨钼铌锗酸及钾盐的合成与表征

通过１ ：９ 系列不饱和钨锗杂多阴离子合成了 Ｈ５ＧｅＷ９ Ｍｏ２ＮｂＯ４０ ·２９Ｈ２Ｏ 和Ｋ５ＧｅＷ９ Ｍｏ２ ＮｂＯ４０·２９Ｈ２Ｏ 两个配合物。红外光谱表明，杂多配合物的振动频率随着钼（ 或铌） 原子数增加向低能方向移动，钾盐的νａｓ（ Ｍ－ Ｏｄ） 振动频率比其母体酸的νａｓ（ Ｍ－ Ｏｄ） 振动频率降低了５ ｃｍ － １ ；最大紫外吸收峰值在２００ ．５ 和２６４ ．２ ｎｍ ，在２θ为６ ～１１°，１６ ～２２°，２５ ～３０°，３３ ～３８°区间出现Ｋｅｇｇｉｎ 结构衍射峰，表明配合物具有Ｋｅｇｇｉｎ 结构；热分析表明，钾盐放热峰的温度比其母体酸高１０ ℃，表明钾盐的热稳定性高。钾盐的第一半波电位比母体酸低０ ．０２１ Ｖ。