木质素模型化合物在Co-salen型仿酶降解体系中的结构变化

用由Co-salen、吡啶、H2O2、O2组成的Co-salen型仿酶体系对β-O-4型木质素模型化合物——愈创木基丙三醇-β-愈创木基醚进行仿酶降解,并用GC-MS等方法分析β-O-4型木质素模型化合物在降解过程中的结构变化,并在此基础上初步探讨了Co-salen型仿酶体系对木质素的降解机理。结果表明:Co-salen型仿酶体系对β-O-4型木质素模型化合物有较强的降解能力,降解后产生一系列含羟基、醛基和羧基的芳香族低分子化合物,根据反应产物的结构可以说明β-O-4型木质素模型化合物的主要降解途径为β-O-4醚键、Cα-Cβ键、烷基-芳基键的断裂和苯环开环反应等。

Co-salen配合物催化氧化二聚体木素模型物的反应机理

为研究Co-salen配合物催化漂白纸浆机理,合成了β—O—4愈创木基型二聚体木素模型物.以木素模型物为反应底物,利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、碳-13核磁共振(13C-NMR)和气相色谱-质谱(GC-MS),分析了木素模型物在Co-salen催化氧化中的官能团变化和微量降解产物.根据木素模型物降解产物与结构变化,得出了β—O—4愈创木基型二聚体木素模型物的降解反应机理.Co-salen配合物催化反应系统产生的O2·-、HOO-、HO·作用于木素模型物,造成β—O—4联接断裂,甲氧基脱甲基,甲氧基含量减少,苯环开环,产生了醛、酚、烯等降解产物.

竹浆残余木素在Co-salen仿酶系统催化氧化中的结构变化

为研究Co-salen仿酶清洁漂白技术,采用13C-NMR、1H-13C2D-HMQC、31P-NMR核磁共振分析了竹浆Co-salen仿酶处理前后残余木素的结构变化。结果表明:①残余木素苯环开环,甲氧基、酚羟基和脂肪族羟基含量减少,羰基含量增加;木素紫丁香基、愈创木基结构单元减少,而对羟基苯基结构单元增加。②Co-salen仿酶系统催化氧化竹浆残余木素过程中,β-O-4、β-β、β-5、5-CH2-5’连接键断裂。

竹浆Co-salen仿酶催化漂白机理研究

采用GPC、FT-IR、1H-NMR、31P-NMR和元素分析法研究了竹浆Co-salen仿酶漂白过程中残余木素结构的变化。Co-salen仿酶处理使竹浆中残余木素芳环降解开裂,甲氧基、酚羟基、脂肪族羟基、愈创木基、紫丁香基减少,羟基被氧化,羰基增加。β-O-4、β-1、β-5、β-β连接发生断裂。残余木素重均、数均分子质量下降,多分散性略有下降。Co-salen仿酶预处理使终漂纸浆发色基团减少,结晶度提高。另外得到了仿酶处理前后竹浆残余木素结构单元实验式。

竹浆Co-salen仿酶预处理TCF漂白的研究

研究了竹浆Co-salen仿酶预处理TCF漂白,结果表明,竹浆Co-salen仿酶处理方式以单独预处理为宜,适宜条件:Co-salen用量0.03%、吡啶与Co-salen摩尔比1:1、NaOH用量3%、H2O2用量1.5%、氧压0.2MPa、浆浓5%、温度90℃、时间5h;竹浆经OCoEpPaP流程漂白后的白度为90.5%,比空白样提高了5.3个百分点,黏度为620mL/g,比空白样降低99mL/g;Co-salen仿酶预处理能在一定程度上提高TCF终漂纸浆物理性能,降低漂白废液COD、BOD、SS负荷,并减少后续Pa段和P段漂剂用量40%以上。

Co-salen仿酶系统降解木素模型物的研究机理

采用FTIR、1H-NMR、13C-NMR、31P-NMR、HMBC研究了β-O-4型愈创木基木素模型聚合物在Co-salen仿酶体系中的降解机理,结果显示经仿酶处理后,木素模型聚合物β-O-4联接发生断裂,醇羟基含量增加,有利于木素的碎片化和溶出;醚化和苯环开环反应使酚羟基含量下降。Co-salen仿酶处理中,木素模型聚合物甲氧基含量增加,可能与小分子产物烷氧基化联接有关。Co-salen仿酶系统催化氧化酚型木素模型聚合物,产生含羧基的产物。

GC-MS法研究Co-salen催化氧化愈创木基木素模型物的机理

利用气相色谱-质谱联用(GC-MS)方法研究了多聚体β-O-4愈创木基木素模型物在Co-salen仿酶处理中的降解产物,探讨这种仿酶系统对木素模型聚合物的降解机制。结果显示,愈创木基木素模型聚合物在Co-salen仿酶处理中主要发生β-O-4、Cα-Cβ连接的断裂、醌型结构的产生和开环、侧链位氧化反应等。

Co-salen型仿酶系统催化漂白竹浆最优化工艺条件的研究

采用正交试验方法对竹浆Co-salen型仿酶系统催化漂白竹浆最优工艺条件及影响因素进行了研究。用白度、硬度、黏度和选择性这四个指标评价仿酶预处理的效果,并通过计算确定了各因子的影响程度及最佳因子组合。结果表明,竹浆Co-salen仿酶催化预处理较适宜的条件为:NaOH用量3.0%,H2O2用量1.0%,Co-salen用量0.03%,吡啶用量0.007%,温度90℃,时间5 h,氧压0.2 MPa,浆浓5%。

Co-salen型仿酶体系降解β-O-4型木素模型化合物的研究

为了研究Co-salen型仿酶体系对木素的降解机理,采用由Co-salen、吡啶、H2O2、O2组成的Co-salen型仿酶体系对β-O-4型木素模型化合物——愈创木基丙三醇-β-愈创木基醚进行仿酶降解的研究,并采用GC-MS等方法分析了该β-O-4型木素模型化合物在降解过程中的结构变化,在此基础上对这种仿酶体系降解的机理进行了初步探讨。研究表明:Co-salen型仿酶体系对β-O-4型木素模型化合物有较强的降解能力,降解后产生一系列含羟基、醛基和羧基的芳香族低分子化合物,根据反应产物的结构可以说明β-O-4型木素模型化合物的主要降解途径为:β-O-4醚键断裂、Cα-Cβ键断裂、烷基-芳基键的断裂和苯环开环反应等。本研究为该仿酶降解体系在无污染漂白工业上的应用提供理论依据。

Co-salen仿酶-混凝法处理造纸厂综合废水的研究

采用Co-salen仿酶-混凝法处理高CODCr的造纸厂综合废水,对造纸废水中的有机物起到了很好的催化氧化作用,CODCr的去除率可达50%以上,通过木素的大量脱除有效地提高了废水的可生化性,为难降解废水的后续处理创造了条件。

质谱、红外和核磁研究木质素模型物在Co-salen仿酶体系中的降解反应

根据GC-MS、FT-IR和13C-NMR对降解产物与结构变化的分析,可得出紫丁香基木质素模型物在Co-salen仿酶反应体系中的降解机理。质谱、红外光谱和核磁检测结果表明,反应过程中,木质素模型物β-O-4、Cα-Ar、Cα-Cβ连接断裂,苯环开环,同时发生酚羟基醚化和甲氧基脱甲基反应,产生4-羟基-3,5-二甲氧基苯乙酮、4-羟基-3,5-二甲氧基苯甲醛、4-羟基-3,5-二甲氧基苯甲酸、3-羟基-4,5-二甲氧基苯甲酸。

Co-salen functionalized on graphene as an efficient heterogeneous catalyst for cyclohexene oxidation

Co-salen functionalized on graphene with an average pore size of 27.7 nm as a heterogeneous catalyst exhibited good catalytic activity and recyclability in cyclohexene oxidation.

Co-salen催化纸在催化氧化硫酸盐木素中的应用

以陶瓷纤维作为载体,Co-salen为催化剂,制备高催化活性的催化纸。压汞法测得催化纸的平均孔径为6.21μm,等离子原子发射光谱测得Co-salen催化纸中Co的含量为0.76 wt%。将催化纸应用于硫酸盐木素催化降解中,采用1H-NMR、13C-NMR核磁共振分析比较经Co-salen催化纸和一般固载型催化剂Co-salen/Na Y处理前后硫酸盐木素的结构变化。结果表明:催化处理后,硫酸盐木素苯环开环降解,甲氧基数量减少,愈创木基、紫丁香基结构单元减少,β-O-4、β-β、5-CH2-5'连接发生断裂,且Co-salen催化纸催化降解的木素结构变化更明显,为进一步改进硫酸盐木素的降解提供了有利条件。

Co-salen仿酶的合成及其漂白性能

采用由Co-salen、吡啶、H2O2、O2组成的Co-salen型仿酶体系进行了针叶木CTMP浆的漂白研究,并讨论了漂白过程中纸浆卡伯值、白度和黏度的变化规律。结果表明,Co-salen仿酶漂白在溶出木素大分子方面能力并不强,主要通过将木素氧化为含羰基的产物,使其在后续碱抽提和H2O2漂白中容易降解或溶出。