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生物质化学工程 2024年第3期58卷 1-9页

作者：吴斌冯涌漆丽萍唐宏伟房桂干中国林业科学研究院林产化学工业研究所江苏省生物质能源与材料重点实验室国家林业和草原局林产化学工程重点实验室林木生物质低碳高效利用国家工程研究中心江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心江苏南京210042 四川省林业科学研究院四川成都610081 四川师范大学化学与材料科学学院四川成都610066

为验证竹屑液化残渣(BLR)作为纤维素来源用于制备改性高吸水树脂的可行性,本研究通过微波辐照法,以过硫酸钾(KPS)为自由基引发剂,在交联剂N,N􀆳-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)的作用下,将竹屑液化残渣(BLR)、丙烯酸(AA)、聚乙烯醇(PVA)... 详细信息

为验证竹屑液化残渣(BLR)作为纤维素来源用于制备改性高吸水树脂的可行性,本研究通过微波辐照法,以过硫酸钾(KPS)为自由基引发剂,在交联剂N,N􀆳-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)的作用下,将竹屑液化残渣(BLR)、丙烯酸(AA)、聚乙烯醇(PVA)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)进行四元共聚反应制备BLR改性高吸水树脂(BLR-P(AAAMPS)/PVA),采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)仪、热重分析(TG)仪和场发射扫描电子显微镜(SEM)对产物结构和形貌进行表征,并通过单因素试验和正交试验优化制备工艺。研究结果表明:BLR的加入增加了BLR-P(AA-AMPS)/PVA树脂内部多孔结构,树脂的吸水性能明显改善。树脂的较佳制备工艺条件为BLR用量0.35 g,微波辐照功率500 W,微波辐照时间12 min,KPS用量0.6%,MBA用量0.1%,AA中和度85%,PVA用量1.5%,该条件下制备的树脂其吸蒸馏水倍率最高可达1526 g/g,吸0.9%(质量分数)氯化钠的倍率可达114 g/g,在5000 r/min时离心保水率达到60%,吸水过程符合二级动力学模型。

关键词：竹屑液化残渣微波辐射法高吸水树脂

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DOPO-肉桂酰胺阻燃剂制备及其在PLA中应用

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工程塑料应用 2021年第8期49卷 135-139,156页

作者：冯旺龙王定坤金立维中国林业科学研究院林产化学工业研究所南京210042 中国林业科学研究院生物质化学利用国家工程实验室南京210042 中国林业科学研究院国家林业和草原局林产化学工程重点实验室南京210042 中国林业科学研究院江苏省生物质能源与材料重点实验室南京210042 南京林业大学江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心南京210037

以9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)、肉桂酰胺为原料合成了一种氮磷复合型阻燃剂(DOPO-CDE),通过傅立叶变换红外光谱、核磁共振氢谱对合成产物结构进行了鉴定,显示DOPO-CDE成功制备。研究了原料配比、反应温度、反应时间对... 详细信息

以9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)、肉桂酰胺为原料合成了一种氮磷复合型阻燃剂(DOPO-CDE),通过傅立叶变换红外光谱、核磁共振氢谱对合成产物结构进行了鉴定,显示DOPO-CDE成功制备。研究了原料配比、反应温度、反应时间对阻燃剂产率的影响,发现在DOPO:肉桂酰胺物质的量之比为1.5∶1,反应温度140℃,反应时间10 h时,产率可达38.13%。此外,通过热重表征,发现合成阻燃剂比DOPO热稳定性有了明显提高。在聚乳酸(PLA)中添加质量分数5%的DOPO和质量分数5%的DOPO-CDE得到两种阻燃复合材料,并分别测试其极限氧指数(LOI)和拉伸性能。结果表明,添加DOPO和DOPO-CDE的PLA阻燃复合材料的LOI由PLA的20.1%分别提高到26.4%和27.4%;添加DOPO-CDE的PLA阻燃复合材料拉伸强度和断裂伸长率分别达到55.1 MPa和8.7%,比添加DOPO的复合材料分别提高了13.6%和123.1%。

关键词： 9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物肉桂酰胺阻燃剂聚乳酸

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水热和碱醇联合预处理麦草结构解析及酶解性能研究

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太阳能学报 2020年第1期41卷 179-185页

作者：周静沈葵忠房桂干邓拥军李漫中国林业科学研究院林产化学工业研究所江苏省生物质能源与材料重点实验室国家林业和草原局林产化学工程重点实验室生物质化学利用国家工程实验室南京210042 江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心南京林业大学南京210037

采用水热(高温液态水)和碱醇联合预处理麦草秸秆,对处理后的物料进行组成分析和酶解研究,并对碱醇预处理液中的木质素进行回收提纯及结构表征。结果表明:水热预处理对半纤维素和酸溶木质素有较好的溶出作用,溶出率随水热温度的升高而增... 详细信息

采用水热(高温液态水)和碱醇联合预处理麦草秸秆,对处理后的物料进行组成分析和酶解研究,并对碱醇预处理液中的木质素进行回收提纯及结构表征。结果表明:水热预处理对半纤维素和酸溶木质素有较好的溶出作用,溶出率随水热温度的升高而增加。190℃为较优的水热处理温度,此温度下半纤维素和酸溶木质素的溶出率分别为76.56%和83.52%。碱醇预处理可将酸不溶的木质素从物料中有效分离,最终得到富含纤维素的物料(纤维素含量为89.71%)。X射线衍射(XRD)检测结果表明,由于半纤维素和木质素的溶出,物料的结晶度指数有所增大,从原料的28.80%增至预处理后的32.29%~33.59%。水热和碱醇联合预处理物料经30 FPU/g(以纤维素质量计)纤维素酶和30 IU/g的β-葡萄糖苷酶酶解72 h,物料的纤维素酶解率明显提高,达到94.97%,是麦草原料直接酶解的6.1倍。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)对回收木素进行结构表征,结果表明与原料磨木木素相比,回收木质素中除部分C=O和C-O-C发生断裂外,其他基团得到较好的保留,回收木质素作为预处理副产物具有较大的应用价值。

关键词：高温液态水碱醇预处理酶解木质素

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竹屑氧气-水蒸气气化制备富氢燃气

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生物质化学工程 2023年第5期57卷 44-50页

作者：徐卫任菊荣应浩孙云娟许玉中国林业科学研究院林产化学工业研究所江苏省生物质能源与材料重点实验室国家林业和草原局林产化学工程重点实验室林木生物质低碳高效利用国家工程研究中心江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心江苏南京210042 江苏强林生物能源材料有限公司江苏溧阳213364

以竹屑为原料,使用氧气-水蒸气作为混合气化剂,在固定床气化反应器中进行竹屑的氧气-水蒸气气化实验,考察了气化温度、水蒸气流量和氧气用量比对竹屑气化制备富氢燃气的影响。研究结果表明:气化温度和水蒸气流量均对竹屑燃气中氢气体积... 详细信息

以竹屑为原料,使用氧气-水蒸气作为混合气化剂,在固定床气化反应器中进行竹屑的氧气-水蒸气气化实验,考察了气化温度、水蒸气流量和氧气用量比对竹屑气化制备富氢燃气的影响。研究结果表明:气化温度和水蒸气流量均对竹屑燃气中氢气体积分数影响较大,氢气体积分数随着气化温度的升高呈稳步增长趋势,随水蒸气流量增加呈先增加后减少趋势,分别在气化温度900℃和水蒸气流量0.7 mL/min时达到最大值;而随着氧气用量比的增加,氢气体积分数变化不明显。竹屑氧气-水蒸气气化制备富氢燃气最佳的气化条件为气化温度900℃、水蒸气流量0.7 mL/min、氧气用量比0.30,此条件下气化制备的燃气中氢气体积分数32.04%,热值11.37 MJ/m^(3),产气率1.40 L/g,燃气中CH_(4)体积分数8.82%,CO体积分数26.34%,CO_(2)体积分数30.55%,C_(2)H_(m)体积分数2.24%。

关键词：竹屑气化氧气-水蒸气富氢燃气

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基于Py-GC-MS和UHPLC-TOF-MS研究不同靛蓝提取物的化学组成差异

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生物质化学工程 2023年第5期57卷 1-7页

作者：王成章颜洋洋刘丹阳周昊商士斌张华兴中国林业科学研究院林产化学工业研究所江苏省生物质能源与材料重点实验室国家林业和草原局林产化学工程重点实验室林木生物质低碳高效利用国家工程研究中心江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心江苏南京210042 南京林业大学江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心江苏南京210037 凯里小生物科技有限公司贵州凯里556000

天然靛蓝来源于可再生含靛植物资源,具有杀菌消炎、清热解毒等药理作用,为探究不同提取工艺得到的靛蓝提取物的化学组成的差异,本研究以马蓝鲜叶自然发酵和生石灰打靛产生的靛蓝膏(粗靛)为原料,通过预处理去杂、盐酸酸化、葡萄糖还原和... 详细信息

天然靛蓝来源于可再生含靛植物资源,具有杀菌消炎、清热解毒等药理作用,为探究不同提取工艺得到的靛蓝提取物的化学组成的差异,本研究以马蓝鲜叶自然发酵和生石灰打靛产生的靛蓝膏(粗靛)为原料,通过预处理去杂、盐酸酸化、葡萄糖还原和乙酸乙酯溶剂萃取等工艺,制备靛蓝粗提物(ICE)、酸化-靛蓝提取物(AIE)、葡萄糖还原-靛蓝提取物(GRIE)及乙酸乙酯萃取-靛蓝提取物(EAEI),并采用高效液相色谱(HPLC)、热裂解-气相色谱/质谱联用(Py-GC-MS)和超高效液相色谱-四级杆飞行时间串联质谱(UHPLC-TOF-MS)对提取物进行分析。研究结果表明:相比于靛蓝膏,4种提取工艺制备的靛蓝提取物中靛蓝质量分数均显著提高,灰分含量均大幅减少。其中,还原-靛蓝提取物中靛蓝质量分数由靛蓝膏的2.09%提高到85%。4种靛蓝提取物的裂解产物组分中含12~20个碳的大分子化合物较多,相应的GC含量分别是7.91%、57.09%、54.4%和62.7%。4种提取工艺中,盐酸酸化和乙酸乙酯溶剂萃取提取的靛蓝提取物的裂解产物组分数量远高于预处理去杂和葡萄糖还原工艺。AIE和EAEI分别鉴定出61和184种化合物,主要包括酸类、多糖类、黄酮类、生物碱类、苷类、多酚类、醛类、蛋白类、酯类9类物质,且EAEI中酸类、多酚类和黄酮类的相对峰面积分别是48.72%、4.56%和1.71%,均较AIE的有大幅度提高即乙酸乙酯萃取工艺实现了对靛蓝提取物中酸类、多酚类、黄酮类等有效富集。

关键词：靛蓝提取物青黛提取工艺生物碱

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分子印迹技术在分离天然活性成分中的应用研究进展

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生物质化学工程 2023年第5期57卷 51-60页

作者：管勤昊闫林林汤丽华徐曼张亮亮黄立新中国林业科学研究院林产化学工业研究所江苏省生物质能源与材料重点实验室国家林业和草原局林产化学工程重点实验室林木生物质低碳高效利用国家工程研究中心江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心江苏南京210042 华侨大学先进碳转化技术研究院福建厦门361021

分子印迹技术因具有特异识别性、高预选性和高稳定性等优点,在天然产物化学领域受到广泛关注,尤其是天然活性物质分离方面。本文对分子印迹技术的基本原理、结合方式、常用原料和聚合方法进行介绍,重点分析了分子印迹聚合物制备方法中... 详细信息

分子印迹技术因具有特异识别性、高预选性和高稳定性等优点,在天然产物化学领域受到广泛关注,尤其是天然活性物质分离方面。本文对分子印迹技术的基本原理、结合方式、常用原料和聚合方法进行介绍,重点分析了分子印迹聚合物制备方法中的共价作用、非共价作用和金属配位作用等结合方式的区别与联系,同时讨论了2017~2022年分子印迹技术在分离黄酮类、多酚类、生物碱类、有机酸类、甾体类及其他天然活性成分的应用研究进展,并提出了目前分子印迹技术存在的问题和未来研究方向。

关键词：分子印迹技术分子印迹聚合物天然活性物质天然产物化学

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生物基Vitrimer高分子材料的研究进展

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生物质化学工程 2023年第6期57卷 37-46页

作者：童善缘胡云于金尼贾普友黄钦周永红中国林业科学研究院林产化学工业研究所江苏省生物质能源与材料重点实验室国家林业和草原局林产化学工程重点实验室林木生物质低碳高效利用国家工程研究中心江苏南京210042 南京林业大学化学工程学院江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心江苏南京210037 广西民族大学林产化学与工程国家民委重点实验室广西林产化学与工程重点实验室广西林产化学与工程协同创新中心广西南宁530006

传统高分子材料分为热塑性材料和热固性材料,热塑性材料可二次加工但刚性不足,热固性材料虽刚性大但回收困难。类玻璃高分子(Vitrimer)材料则介于热塑性材料与热固性材料之间,是一种具有高交联密度网络、可进行二次加工的材料。根据Vitr... 详细信息

传统高分子材料分为热塑性材料和热固性材料,热塑性材料可二次加工但刚性不足,热固性材料虽刚性大但回收困难。类玻璃高分子(Vitrimer)材料则介于热塑性材料与热固性材料之间,是一种具有高交联密度网络、可进行二次加工的材料。根据Vitrimer的网络交换机理重点介绍了生物基类玻璃高分子的发展史和研究进展,对基于不同共价键的生物Vitrimer进行了详细介绍:动态酯交换反应的条件相对温和,反应速度快,反应原料广泛,但材料力学性能和可逆性较差;动态二硫键交换的可逆性与可控性更好,且反应对外界酸碱环境要求并不苛刻,然而反应底物一般具有毒性和刺激性气味;动态亚氨键交换可使得材料具有良好的机械性能和耐久性,生物相容性较好,但反应条件与原材料选择相对单一。综述了生物基Vitrimer材料的应用与优势,动态共价键的引入弥补了传统3D打印材料刚性不足和功能单一的缺点,增强了碳纤维复合材料的综合性能,提高了弹性体材料的使用寿命及自我修复效率。并对未来发展前景做出了展望。

关键词：类玻璃高分子生物基自修复可回收

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三种乳化剂对橄榄油乳液稳定性的影响

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中国油脂 2021年第3期46卷 28-33,47页

作者：张彩虹黄立新谢普军邓叶俊成江刘璐婕中国林业科学研究院林业新技术研究所北京100091 中国林业科学研究院林产化学工业研究所生物质化学利用国家工程实验室国家林业局林产化学工程重点开放性实验室江苏省生物质能源与材料重点实验室南京210042 南京林业大学林业资源高效加工利用协同创新中心南京210037

乳化剂因亲水亲油平衡值的不同对油脂乳化效果表现出固有的差异,但这种差异会因加入辅助剂的影响而发生改变。以非离子型表面活性剂单甘酯、蔗糖酯和吐温20为乳化剂,以白果直链淀粉及阿拉伯胶(质量比1∶1)为辅助剂,对橄榄油进行乳化,考... 详细信息

乳化剂因亲水亲油平衡值的不同对油脂乳化效果表现出固有的差异,但这种差异会因加入辅助剂的影响而发生改变。以非离子型表面活性剂单甘酯、蔗糖酯和吐温20为乳化剂,以白果直链淀粉及阿拉伯胶(质量比1∶1)为辅助剂,对橄榄油进行乳化,考察了辅助剂加入前后在不同制备方法(先油后水和先水后油工艺)和乳化剂添加量下乳液的稳定性。结果表明:单独使用乳化剂时,经外观观察,在三种乳化剂添加量相同时,吐温20的橄榄油乳液稳定性较好,其次为蔗糖酯、单甘酯;加入辅助剂后,乳液的乳化状态较单一加入乳化剂的好,乳液黏度、粒径和浑浊度均随着乳化剂添加量的增大呈先减小后增加趋势,且在相同添加量下,由蔗糖酯制备的橄榄油乳液黏度较低,粒径和浑浊度较小,稳定性较好,吐温20及单甘酯次之;辅助剂加入前后,先油后水工艺制备的橄榄油乳液的稳定性总体优于先水后油工艺的。

关键词：橄榄油乳液协同作用乳液稳定性黏度浑浊度粒径

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生物源除草活性物质开发及应用研究进展

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农药学学报 2021年第6期23卷 1031-1045页

作者：张红梅陈玉湘徐士超王婧蒋建新赵振东中国林业科学研究院林产化学工业研究所生物质化学利用国家工程实验室国家林业和草原局林产化学工程重点实验室江苏省生物质能源与材料重点实验室南京210042 北京林业大学材料科学与技术学院北京100083 南京林业大学林业资源高效加工利用协同创新中心南京210037

生物源除草剂是一种环境友好型除草剂,是未来除草剂的发展方向之一。本文从生物源除草剂应用的角度出发,综述了历年来国内外生物源除草活性物质在除草领域的研究进展,对生物源除草活性物质及其衍生物的开发和应用现状进行了系统的归纳... 详细信息

生物源除草剂是一种环境友好型除草剂,是未来除草剂的发展方向之一。本文从生物源除草剂应用的角度出发,综述了历年来国内外生物源除草活性物质在除草领域的研究进展,对生物源除草活性物质及其衍生物的开发和应用现状进行了系统的归纳和总结。其中植物源除草活性物质包括松科、桃金娘科、芸香科、唇形科和菊科等植物的提取物、分泌物和化学改性衍生物;微生物源除草活性物质包括真菌、细菌、放线菌、病毒和它们的次生代谢产物。本文可为生物源除草剂的开发和应用提供一定参考。

关键词：生物源除草剂除草活性物质植物提取物微生物改性合成

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松木石油醚和甲醇提取物分析及其对木腐菌抑制效果

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林产工业 2021年第12期58卷 52-58页

作者：周昊陈虹霞陶冉叶建中王成章中国林业科学研究院林产化学工业研究所生物质化学利用国家工程实验室国家林业和草原局林产化学工程重点实验室江苏省生物质能源与材料重点实验室江苏南京210042 南京林业大学江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心江苏南京210037

以6种不同品种的松木材为原料,通过溶剂抽提得到不同品种松木的石油醚和甲醇提取物,并采用GC-MS和LC-MS分析其化学成分,同时采用牛津杯法评价不同品种松木提取物对密粘褶菌的抑菌效果。结果表明:6种松木石油醚提取物中共鉴定出45种化合... 详细信息

以6种不同品种的松木材为原料,通过溶剂抽提得到不同品种松木的石油醚和甲醇提取物,并采用GC-MS和LC-MS分析其化学成分,同时采用牛津杯法评价不同品种松木提取物对密粘褶菌的抑菌效果。结果表明:6种松木石油醚提取物中共鉴定出45种化合物,主要为萜类、酯类和脂肪酸等物质;6种松木甲醇提取物中共鉴定出59种化合物,主要为酚类、有机酸类和黄酮类等物质;松木石油醚和甲醇提取物对密粘褶菌的生长均具有一定的抑制作用,且松木石油醚提取物的抑菌效果要优于甲醇提取物,表明松木中萜类、酚类等次生代谢产物对松木材防腐性能具有重要影响。

关键词：松木石油醚提取物甲醇提取物成分分析木腐菌抑制效果

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