CSLF法提取蔗渣半纤维素工艺条件的响应面优化

利用中心组合设计法(CCD),对蔗渣半纤维素的纤维素溶剂的木质纤维素组分分离(CSLF法)进行优化.在单因素实验的基础上,确定磷酸质量分数、磷酸蔗渣液固比和水浴温度是影响蔗渣半纤维素提取的3个关键因素.以半纤维素提取率为响应目标,采用CCD和响应面分析法(RSM),确定CSLF法半纤维素的最佳提取工艺:磷酸质量分数为83%,磷酸蔗渣液固比为8.95 mL·g^-1和水浴温度为48.94 ℃.结果表明:蔗渣半纤维素提取率可达到75.29%,比优化前提高9%.     

米曲霉木聚糖酶高产菌株选育

以米曲霉C-2为出发菌株,紫外诱变后,利用透明圈初筛,再分别以农业废弃物1％蔗渣-1％麸皮复合物、2％蔗渣、2％碱提蔗渣半纤维素和2％纤维素溶剂分馏法(CSLF)提取的蔗渣半纤维素为碳源摇瓶复筛,得到一株高产木聚糖酶的米曲霉菌株A73.结果表明:米曲霉A73在上述碳源培养基中,产木聚糖酶酶活力比出发菌株分别提高了281...     

糙皮侧耳(pleurotus ostreatus)对蔗渣木质纤维素的降解作用

糙皮侧耳(P.ostreatus(Jacq.Ex Fr)Kummer]AS5.42在蔗渣上生长期间,主要利用蔗渣木质纤维素复合体中的木素和半纤维素,而很少分解纤维素。在0—30天的生长期间,木素、半纤维素、纤维素依次减少44%、46%、3.2%; 在0—60天的生长期间,木素、半纤维素、纤维素分别减少56.9%、67.1%、22.9%。     

蔗渣的羧基化改性与表征

采用马来酸酐和邻苯二甲酸酐直接处理未经成分分离的超声预处理后的蔗渣,将羧基引入蔗渣中,考察了超声波预处理时间、反应温度、酸酐用量对羧基化产率的影响,并与经丁二酸酐处理的蔗渣进行了比较.结果表明,反应温度为90℃、超声波处理时间为30min时效果最佳.采用傅立叶变换红外光谱、交叉极化/魔角旋转固体13CNMR谱和热分析法对所制备的蔗渣试样进行了表征,发现在纤维素C2和C3位置的羟基发生了酯化反应.酯化反应后,蔗渣的热稳定性降低.     

杜仲半纤维素乙酰化的研究

杜仲枝材经粉碎成粉后,用体积比为2:1的苯-乙醇溶液抽提,去除有机溶剂抽出物;在酸性条件下采用亚氯酸钠法分离综纤维素;在20℃用质量分数为10%的氢氧化钠处理10 h,从综纤维素中提取半纤维素,用体积分数95%的乙醇沉淀析出,并用70%的乙醇洗涤半纤维素;在均相的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)/氯化锂(LiCl)体系中,以吡啶为催化剂用乙酸酐对半纤维素进行改性.实验条件下所得的改性半纤维素的取代度在0.51～1.17之间,采用红外光谱对改性前后的半纤维素进行了表征.     

植物纤维的阳离子化改性及其对纤维结构的影响

通过对纤维阳离子化预处理过程进行优化,制备表面带有正电荷的阳离子纳纤化纤维素(CNFC).采用红外光谱(FTIR)、X射线衍射光谱(XRD)和热重分析(TG)对阳离子化前后纤维的结构和热稳定性变化进行分析.利用扫描电镜(SEM)对CNFC的表面形貌进行观察.结果表明最佳醚化条件为:醚化温度50℃、醚化时间2.5 h、NaOH与醚化剂EPTMAC的物质的量比为2.0,醚化剂EPTMAC与纤维素葡萄糖单元的物质的量比为1.5.经过阳离子化处理,纤维素的结晶度和热稳定性降低.     

PVA改性半纤维素-g-AA/膨润土复合高吸水树脂合成研究

为使再生纤维和造纸行业生产过程中产生的带碱半纤维素废液得到有效利用,解决传统高吸水树脂成本高、耐盐性差、凝胶强度低等问题,以半纤维素、部分中和的丙烯酸、膨润土为原料,过硫酸铵-亚硫酸氢钠为氧化还原引发剂,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,引入聚乙烯醇（PVA）,在微波辐射条件下合成了聚乙烯醇改性半纤维素-g-丙烯酸/膨润土半互穿网络高吸水树脂,采用FTIR,TG和SEM对产物结构和性能进行表征和测试,考察PVA的引入及其与黏土的协同作用对树脂网络结构和吸液、保水性能的影响。结果表明：在半纤维素-g-丙烯酸/膨润土基础上引入适量的PVA,可以成功制得聚乙烯醇改性半纤维素-g-丙烯酸/膨润土复合高吸水树脂;当PVA质量分数为3%时,树脂的吸水率和吸盐水率分别提高了40.6%和34.7%;改性后树脂的三维网络结构得到有效改善,表现出良好的吸液性能和保水性能。在纤维素综合利用中,利用半纤维素废碱液制备高吸水树脂,可以变废为宝,经济效益和社会效益明显。     

毛竹纳米纤维素晶体的制备及特征分析

以毛竹为原料,首先经过次氯酸钠和氢氧化钠溶液去除竹纤维中的木质素与半纤维素等成分,再通过30％硫酸溶液与超声波处理结合的方法分离出毛竹纳米纤维素晶体.通过扫描电镜(SEM)与透射扫描电镜(TEM)对分离过程中各阶段产物进行形态特征分析,研究结果表明,纳米纤维素晶体的直径在20 ～ 85 nm之间.傅里叶红外光谱(FTIR)与X射线衍射(XRD)分析显示,毛竹中的木质素以及半纤维素已基本被移去,α-纤维素以及纳米纤维素晶体的结晶度得到明显的提高.热重分析仪(TGA)分析显示各个分离阶段所得产物的热稳定性均高于原竹纤维,但纳米纤维素晶体的热稳定性较α-纤维素的略低.     

玉米秸秆纤维素高效分离工艺研究

采用有机酸混合液为溶剂、稀盐酸为催化剂,将玉米秸秆在常压下蒸煮,再经过氧化氢处理,将半纤维素和木质素与纤维素脱离,达到分离出纤维素的目的 .处理后的废液再经酸沉-醇析法,分离和回收半纤维素与木质素,实现秸秆资源的全组分分离.通过对纤维素分离工艺的探讨,确定了玉米秸秆组分分离实验的最佳工艺条件.结果表明,甲酸、乙酸和水体积比为30∶60∶10,反应温度90℃,反应时间4 h,粗纤维素以5%过氧化氢为溶剂,溶液pH为12,60℃条件下处理3 h,得到的纤维素纯度可达到94.2%,纤维素、木质素和半纤维素的回收率分别为88.9%、75.6%和28.5%.     

聚苯乙烯改性纤维素纳米晶体对聚甲基丙烯酸甲酯热稳定性的增强作用

采用原子转移自由基聚合(SI-ATRP)在纤维素纳米晶体(CNC)表面接枝聚苯乙烯,并利用傅里叶红外光谱(FTIR)、热重分析仪(TGA)对改性前后的纤维素纳米晶体的化学结构和热稳定性进行了研究。测试结果表明,聚苯乙烯可成功地接枝到纤维素纳米晶体的表面; 纤维素纳米晶体的热分解温度由150 ℃上升到220 ℃,改性后纤维素纳米晶体的热稳定性得到提高。采用溶液浇铸法制备聚甲基丙烯酸甲酯/纤维素纳米晶体复合材料(PMMA/CNC),并利用TGA、透光率测试对复合材料热稳定性和透光率进行了研究。结果表明,当温度达到350 ℃时,PMMA/CNC的热分解温度比纯PMMA提高了近150 ℃, CNC的加入量为1%时,复合材料的透光率为89%,接近纯PMMA的透光率(91%)。聚苯乙烯改性纤维素纳米晶体可用于在保持PMMA透明性的前提下更好地改善PMMA复合材料的热稳定性。     

无烟煤改性中温煤沥青的组分结构分析

采用傅里叶红外光谱(FT-IR)分析了热聚合改性和添加无烟煤热聚合改性中温煤沥青的组分结构变化;采用综合热分析仪(TG-DTG)研究了热聚合改性和添加无烟煤热聚合改性中温煤沥青的热解缩聚特征;采用气相色谱质谱联用(GC-MS)等技术初步探讨了煤沥青热聚合改性机理.研究结果表明:无烟煤热聚合改性的中温煤沥青,芳香度明显提高;无烟煤促进了中温煤沥青热处理过程中缩聚反应的进行.     

油酸湿法表面改性氢氧化铝阻燃剂的正交优化

以含不饱和键的油酸为改性剂,用湿法表面改性氢氧化铝(ATH)阻燃剂.采用正交试验法考察了改性剂用量、改性温度和改性时间对改性ATH的活化指数及其在分散介质中相对黏度的影响,通过傅里叶变换红外光谱仪分析了表面改性ATH的表面结构.结果表明:m_(油酸)∶m_(ATH)为0.025∶1,改性温度为90℃,改性时间为45min为最佳工艺条件;油酸与ATH以离子键结合,表面性能由亲水疏油变为亲油疏水,达到了对ATH阻燃剂改性修饰的目的.     

添加Al2O3--ZrO2复合粉改性氧化锆质定径水口及其损毁机理

通过添加溶胶-凝胶法制备的Al2O3-ZrO2复合粉,对陶瓷型和颗粒型氧化锆质定径水口进行改性.对比研究了陶瓷型和颗粒型定径水口改性前后物理性能,矿物相组成和显微结构的变化,并通过现场连铸实验对四种定径水口损毁机理进行了探讨.结果表明:相较于颗粒型定径水口,陶瓷型定径水口的显气孔率较低,体积密度和耐压强度较高,热震稳定性较差,抗侵蚀和冲刷性能较好.通过添加Al2O3-ZrO2复合粉改性后的定径水口显气孔率降低,体积密度增加,耐压强度提高,颗粒型定径水口的热震稳定性有了较大的提升,热震次数约为改性前的1.5倍以上.通过对连铸现场实际使用35 h后的残样分析发现,陶瓷型水口损毁主要是由于热震稳定性差导致使用时发生炸裂,炸裂产生的裂纹引起一定程度的剥落和扩径.未改性颗粒型定径水口由于强度低和显气孔率高,剥落和扩径更为严重,添加Al2O3-ZrO2复合粉改性后生成的镁铝尖晶石增强相大幅度提高了颗粒水口的热震稳定性和抗冲刷侵蚀性能,连铸现场使用后几乎未扩径.     

硅表面改性及其生物学研究

为了增加海马神经元在以硅为基底的微电子器件表面的黏附和生长,采用化学方法对集成电路的衬底材料硅进行了表面改性,并对改性前后的硅表面进行了x射线光电子能谱分析、原子力显微镜形貌分析和接触角测定.用改良的考马斯亮蓝法对硅片和改性后的硅片进行了蛋白质吸附研究,并采用荧光显微镜观察了胎鼠海马神经细胞在改性前后硅表面的黏附行为.结果表明,改性后的硅表面接触角减小,粗糙度增加.蛋白质吸附结果表明硅的改性能减少蛋白质的吸附.海马神经细胞在改性硅前后表面的黏附行为研究表明,未改性的硅片上几乎不能黏附海马神经细胞,而改性后硅片上能显著增加海马神经细胞的黏附和生长,并能形成神经细胞网络.     

桐油改性酚醛树脂摩阻材料的研究

采用改进的工艺方法合成了桐油改性酚醛树脂,将其作为粘合剂制备了摩阻材料。试验表明:酚醛树脂经改性后,树脂及材料的性能均得到较大的改善;与其他改性方法的材料相比,摩擦系数较高而稳定。表面分析提示这种材料的热分解温度较高、热摩损较小,而低温下的粘着磨损和磨粒磨损略高。探讨了摩擦前后表面层组成和结构的变化。     

SBS改性AH-70沥青乳化前后性能及微观结构研究

采用先改性后乳化的工艺制备苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)改性乳化沥青,将其蒸发残留物和改性沥青的性能进行对比,并利用荧光显微镜(FM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)及差示扫描量热(DSC)等分析手段,评价改性沥青乳化前后的微观结构及热稳定性变化。结果表明:改性沥青乳化后的软化点5、℃延度及弹性恢复率均减小,离析试验软化点差变大,性质衰减后仍较基质沥青有大幅度提高,符合I-D级规范要求;改性沥青为两相分散均匀的三维网状结构,乳化后沥青和SBS分子之间的交联结构并未发生明显变化,只是有少量SBS大颗粒析出、沥青发生轻微老化,热稳定性稍微变差。     

改性气相SiO2和膨润土稳定环氧树脂水基乳液的研制

采用物理方法对SiO2粒子进行表面改性,并用改性纳米粉体气相SiO2和膨润土分别作乳化稳定剂,通过转相乳化法制备环氧树脂水基乳液,结果表明:通过对气相SiO2表面改性或向膨润土中添加亲水性微粒均能促成乳状液的转相跃迁.气相SiO2的表面润湿性对这种水基乳液的稳定性产生影响的主要原因体现在两个方面:一是用做改性剂的阳离子...     

橡胶沥青的改性机理

针对橡胶沥青改性机理的复杂性,采用扫描电镜、红外光谱、差热分析、微观结构分析、组分分析及胶粉化学分析等方法,研究了橡胶沥青混溶体系的改性机理。结果表明:胶粉溶胀后互相粘连,形成网络结构,基质沥青由匀质体变成了胶粉和沥青构成的两相连续共混结构体系;胶粉与基质沥青间以物理溶胀为主,但存在弱化学反应,且随时间延长,化学反应越明显;溶胀胶粉形成阻尼作用,提高了橡胶沥青粘度;沥青的改性源于溶胀胶粉构成的网络结构和胶粉脱硫降解对沥青组分的改善作用;天然橡胶对沥青的改性效果优于合成橡胶。     

Stress and Strain During the Process of Thermal Stabilization of Modified Pan Precursors

Thermal mechanical analysis, FT- IR, WAXD and some conventional measurements, such as densities and mechanical properties, were used to characterize the effect of the modification using KMnO4 and SnCl4 on the thermal mechanical behaviors and structural changes dining the process of thermal stabilization of modified PAN precursors. to the unmodified original PAN precursors, some conclusions were drawn that the thermal stabilization starts at a lower temperature for modified PAN fibers, for example, the peak of thermal stress changes for modified PAN precursors using KMnO4 displays a decrease of 20℃ and a increase of 30% in the ultimate thermal stress, that chemical modification makes structural transformation perfect and increases by 25% of the thermal stress at the temperature range of 230℃- 300℃, that the modified PAN fibers display an increase of 100% in the thermal strain, once after pre-oxidized, show an increase of 7.8% in orientation index, and a decrease of 9.9% in crystal size for identical preload in the region of 13.1 - 14.5 MPa. It was also concluded that the modification using SnCl4 would alleviate the changes in physical and chemical stress regimes and result in improvement in structure and decrease in defects.     

改性纳米钐/铋/乙烯基酯辐射屏蔽复合材料的制备及性能验证

面对现代辐射防护提出的轻量化和无铅化要求,聚合物基屏蔽材料愈发受到重视。本文将改性后的纳米氧化钐（nanoSm2O3）和纳米氧化铋（nanoBi2O3）作为屏蔽填料,通过原位聚合法制备了改性纳米钐/铋/乙烯基酯辐射屏蔽复合材料（M-nanoSm2O3/M-nanoBi2O3/vinyl ester, SBV）。采用红外光谱和X射线衍射对改性前后的纳米填料进行了表征,通过热重分析、力学性能测试、断面扫描及伽马射线和热中子屏蔽性能测试研究了填料含量对复合材料性能的影响。结果表明,添加改性纳米填料能够显著增强复合材料的热稳定性能和屏蔽性能,但过量添加会严重破坏复合材料的力学性能。综合考虑,掺杂量为30 wt%时,复合材料综合性能最佳,兼并无铅、低比重和高屏蔽性能的特点,有望成为应用于混合辐射场中的屏蔽材料。