添加丙酮与乙酸乙酯对生物油稳定性的影响

为了探究丙酮与乙酸乙酯对生物油储存特性的影响,将不同质量分数（3%、6%、9%、12%、15%）的丙酮和乙酸乙酯分别加入到生物油中,考察各组生物油理化特性随储存时间的变化。结果表明,添加丙酮和乙酸乙酯降低了生物油的含水率,且乙酸乙酯对生物油水分的降低效果优于丙酮。储存35 d后,15%乙酸乙酯组生物油的含水率为13.41%,比空白组（16.32%）降低了17.8%。加入添加剂后各组生物油的运动黏度均显著下降,与乙酸乙酯相比,丙酮对运动黏度影响较大。随着添加剂添加比例的增加,生物油运动黏度降低。储存35 d后,添加丙酮质量分数为3%、6%、9%、12%、15%的实验组生物油的运动黏度比空白组分别降低了37.20%、57.78%、71.92%、79.79%、84.67%。两种添加剂均能使生物油的pH值略微增大。红外光谱分析和气相色谱质谱联用分析显示,丙酮和乙酸乙酯抑制了生物油的老化反应。     

基于不同萃取剂的生物油常压蒸馏研究

选用乙酸乙酯、二氯甲烷、乙醚和甲苯四种溶剂,分别与生物油按一定质量比混合萃取。将萃取相蒸馏得到的四种油相层与原始生物油进行对比,研究不同萃取剂对生物油萃取-蒸馏后各馏分的产率、水分及高附加值酚类组分变化的影响。结果表明,经萃取-蒸馏后,生物油残渣比例减少,水分含量降低。在四种溶剂中,甲苯萃取率较低,蒸馏后酚类绝对峰面积较小;乙酸乙酯和乙醚萃取效率较高,但两者萃取相蒸馏后酚类含量低;二氯甲烷萃取酚类能力强,其馏分中愈创木酚及其衍生物相对含量为34.11%,比生物油高出15.52%,富集程度高,更有利于后续进一步提纯愈创木酚及其衍生物等高附加值化学品。     

小球藻热裂解油催化加氢精制研究

以Ni-Co-Pd/γ-Al₂O₃为催化剂,在固定床反应器中研究了小球藻热裂解油的催化加氢精制。在较低加氢压力(2×10⁶ Pa)下考察了加氢温度和氢油比(体积比)对精制生物油的含水率、热值、运动黏度和十六烷值等参数的影响,并对加氢前后油品进行了元素分析和GC-MS分析。结果表明,在2×10⁶ Pa压力下,氢油比为120:1,温度为300 ℃时,精制油收率达89.6%,热值和十六烷值较加氢前分别增加了17.94%和71.2%,黏度下降66.32%。元素分析和GC-MS分析表明,精制生物油的H/C原子比由1.55提高至1.97,氧、氮、硫含量明显降低,脱氧率达到80.46%。精制油中的有机酸、酯、酮、醛的含量明显降低,烷烃和醇醚含量明显增加。     

稀土化合物对泥炭产甲烷的促进作用

为改善泥炭生物转化甲烷产率低的现状,提高甲烷产量,探索稀土化合物对泥炭生物甲烷转化过程的影响;以草本泥炭为原料,通过添加不同浓度的稀土化合物CeCl_3和YbCl_3的方法,解析稀土化合物对日产气量、总产气量、碱度、辅酶F_(420)浓度、 COD和葡萄糖浓度的影响。研究结果表明:在50℃发酵温度下,厌氧发酵24 d,添加200 mg·L~(-1) CeCl_3泥炭发酵组总产气量为246.33 mL,比空白组提高了21.31%,碱度增加了122.22%,在第1～9 d辅酶F_(420)浓度维持在1.53×10~(-3)～2.59×10~(-3) mmol·L~(-1), COD去除率达46.18%,葡萄糖浓度比空白组高7.42%;添加200 mg·L~(-1) YbCl_3泥炭发酵组的总产气量为235.67 mL,比空白组提高了16.06%,碱度增加了126.15%,辅酶F_(420)在第1～12 d维持在1.89×10~(-3)～2.83×10~(-3) mmol·L~(-1), COD去除率达44.31%,葡萄糖浓度比空白组高6.75%,效果优于对照组,揭示了泥炭生物甲烷发酵体系中,添加CeCl_3和YbCl_3有助于提高泥炭甲烷发酵体系中产甲烷微生物的活性,增加甲烷产量,促进泥炭生物甲烷转化进程。     

顶空气相色谱-质谱法分析补骨脂挥发油化学成分

采用顶空气相色谱-质谱(Headspace/GC-MS)联用技术对补骨脂挥发油化学成分进行分析,确认出65种组分,并用峰面积归一化法测定,其质量分数占总挥发性组分峰面积的93.30%。主要成分为:乙酸乙酯(1.61%)、芳樟醇(3.56%)、反-石竹烯(26.8%)、白菖油烯(4.48%)、α-律草烯(3.28%)、1s,顺-卡拉烯(3.16%)、石竹烯氧化物(9.83%)和异补骨脂素(3.02%)。     

添加C10H10Cl2Ti对6LiBH4-CaH2-3MgH2体系储氢性能的影响

C_(10)H_(10)Cl_2Ti的添加可以有效改善6LiBH_4-CaH_2-3MgH_2样品吸放氢性能,添加的质量分数为5%时具有较好的催化效果。样品的起始和终止放氢温度比原始样品分别降低约30和25℃,可逆储氢量(质量分数)约为8.1%。添加C_(10)H_(10)Cl_2Ti催化剂的样品在360℃下等温放氢速率比原始样品提高了178%。两步放氢反应的表观活化能分别为131.4和138.8 kJ·mol~(-1),相比原始样品降低了约18.6%和15.8%。利用X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)对样品进行分析发现,热分解过程中C_(10)H_(10)Cl_2Ti生成了多价态的Ti化合物,催化了LiBH_4与CaH_2的反应,从而改善了复合体系的储氢性能。     

纳米znsn(oh)6对软质pvc阻燃和抑烟性能的影响

分别采用氧指数法、烟密度测试、热重分析和扫描电镜分析等评价了纳米羟基锡酸锌颗粒对软质PVC阻燃和抑烟性能的影响。在质量分数为1%~8%的范围内,纳米羟基锡酸锌的阻燃和抑烟效果均优于微米羟基锡酸锌。其中,添加纳米羟基锡酸锌质量分数为1%时,氧指数由27.1%提高到29.5%;添加质量分数为6%时,烟密度等级由88降到81。热重分析表明,纳米羟基锡酸锌的加入使软质PVC的残炭量在400℃以后均高于微米羟基锡酸锌,550℃时比微米羟基锡酸锌提高了4.3%,比空白PVC提高了6.4%。扫描电镜观察发现,添加纳米羟基锡酸锌的PVC燃烧残渣明显呈膨胀状态,结构最密实,起到了较好的隔氧、隔热及抑制可燃性气体逸出的作用。对试样的部分力学性能测试结果表明,添加纳米羟基锡酸锌的PVC试样的拉伸强度和断裂伸长率也有所改善,添加量在质量分数为4%时的效果最好。     

不同蒸馏压力下的生物油分子蒸馏分离特性研究

采用分子蒸馏分离技术对热敏性生物油在不同蒸馏压力下的分离特性进行了研究。经过分子蒸馏分离后,生物油被分离为蒸出馏分油与残留馏分油,蒸出馏分油的得率随着压力的下降而显著增大,在700 Pa时达到了56.50%(质量分数)。在馏分油的物理性质方面,蒸出馏分油富集了生物油内的大部分水分,残留馏分油内水分得到了较好的脱除,其中,700 Pa下残留馏分油的水分含量降至4.20%(质量分数)。结合生物油及馏分油的GC-MS分析结果,对乙酸、苯酚、糠醛以及左旋葡聚糖等生物油内典型化合物在不同蒸馏压力下的分布特性进行了研究,获得了相应化合物在分子蒸馏过程中的富集规律。结合分离因子评估模型对生物油内14种代表化合物的富集特性进行了量化评价。     

宝明页岩柴油碱性氮化物的梯度富集及GC-MS分析

利用溶剂萃取和柱色谱等技术浓缩分离新疆宝明页岩油柴油馏分中的碱性氮化物。以宝明页岩柴油为原料,经糠醛溶剂精制,初步得到富集碱性氮化物的抽出油。以抽出油为深度富集碱性氮化物的原料,采用柱色谱等分离方法,从抽出油中分离得到碱性氮化物。利用傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)和气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分别对富集的碱性氮化物进行官能团检测和定性、定量分析。结果表明:新疆宝明页岩油柴油馏分中的碱性氮化物经溶剂精制和柱色谱等分离方法梯度富集后,碱性氮化物的质量分数由抽出油的12.08%提高到最终产物的69.48%,并在富集分离的产物中鉴定出60种碱性氮化物,其中主要为苯胺类、喹啉类和吡啶类化合物,各占25.85%,23.56%和16.52%。     

核桃楸树皮乙醇提取物的成分分析

采用常规提取法浸提核桃楸树皮的活性成分,采用GC-MS联用技术对核桃楸树皮乙醇提取物中氯仿萃取物和乙酸乙酯萃取物的化学组成和各成分进行分析. 结果表明,核桃楸树皮乙醇提取物中氯仿萃取物的主要活性成分分别为:5-羟基-1,4-萘醌(胡桃醌,质量分数36.65%),4-羟基-2-甲氧基肉桂醛,2,3-二氢苯并呋喃,香草醛,2-甲氧基-4-乙烯基苯酚. 核桃楸树皮乙醇提取物中乙酸乙酯萃取物的主要活性成分分别为:1,2,3-苯三醇(质量分数42.31%),5-羟基-1,4-萘醌(胡桃醌,质量分数12.33%),7-甲氧基-1-四氢萘酮(质量分数11.26%),5-羟甲基-2-呋喃醛,3,4-二氢-6,7-二羟基-1(2H)-萘酮,4-羟基-2-甲氧基肉桂醛,D-阿洛糖.     

酸性离子交换树脂催化酯化改质生物油的研究

以磺酸型离子交换树脂为催化剂, 在模型反应的基础上, 探讨了该催化剂在稻壳裂解油及其轻质馏分的催化酯化改质过程中的活性和效果, 并通过气-质联用仪对酯化前后的生物油进行了成分分析. 结果表明, 酯化过程中采用的催化剂可以方便地分离和循环使用; 生物油中的有机酸顺利地转化为相应的酯类(主要为乙酸乙酯). 通过催化酯化改质后, 两种生物油的理化特性均得到了有效改善, 热值分别由16.80和12.76 MJ/kg提高到20.08和18.33 MJ/kg, 相应提高了19.5%和43.6%; 黏度分别由11.83和1.42 mm²/s, 下降到3.77和1.12 mm²/s; 水分分别为23.7%和28.4%, 流动性明显增强, 理化特性得到了明显提高. 为生物油的精制加工提供了一种有效方法.     

N-叔丁基-α-苯基硝酮对纤维素超临界乙醇液化产物分布的影响

以N-叔丁基-α-苯基硝酮(PBN)为自由基结合剂,采用间歇式高温高压反应釜对玉米秸秆纤维素进行超临界乙醇液化,考察PBN用量(浓度)和反应温度(活性)对纤维素液化产物及生物油中主要化合物分布的影响。结果表明,在320℃,仅有超临界乙醇作用,生物油收率为37.17%,挥发分收率高达50.08%;随着PBN用量增加到0.4 g,生物油收率最高提升至48.35%,挥发分最低下降到35.65%。在超临界乙醇和PBN作用下,随着反应温度从250℃升高至340℃,纤维素转化率从23.10%急剧增加至88.92%,生物油收率从19.18%上升到最高48.35%(320℃)后略有下降,挥发分也从6.03%急剧上升至50.28%。GC-M S结果显示,酯类、酮类、烃类、醇类、酸类及苯类化合物是生物油的主要成分,各组分的最高相对含量分别为27.91%、15.77%、13.44%、12.42%、16.07%、19.81%。实验结果证实了PBN对纤维素超临界乙醇液化产物及生物油组分分布产生了较明显的影响,尤其能通过与含苯基、乙基等活性碎片结合促进挥发分与生物油之间的转化,且PBN用量及液化温度的改变可以促使生物油中主要化合物发生不同程度的相互转化。     

生物质快速热解油水相溶液超声乳化特性

使用生物油水相溶液与0# 柴油乳化,筛选了四种常用乳化剂和一种助乳化剂进行复配乳化实验,考察了复配乳化剂型号、乳化剂用量、超声作用时间对乳化效果的影响。结果表明,六种乳化液超过30d不破乳,与0# 柴油相比,密度和热值相差不大,含水量3%以下,黏度增大约40%,pH值降低一半。因素分析法表明,水相溶液与柴油质量比和不同的水相溶液对乳化效果影响较大。探讨了乳化机理,认为生物油水相溶液中水、醛、酸、酮等极性组分化合物稳定地被乳化剂包裹在W/O型乳化液液滴中,生物油水相溶液中少量的乙酸乙酯、芳香类化合物等则增溶于非离子乳化剂胶束中。热力学分析表明,超声乳化作用比静置作用具有更大的熵增,乳化液更趋于稳定平衡状态。     

固体酸改质生物油的研究

利用乙酸和乙醇生成乙酸乙酯的酯化反应为模型反应，筛选得到催化活性最好的固体酸催化剂40％SiO2/TiO2SO42－。 在一定的反应条件下，添加固体酸催化剂和溶剂，生物油的品质得到提高，热值提高了50.7％，运动黏度降低到原来的10％，密度降低了22.6％。生物油改质前后的GC MS分析表明，固体酸可以将生物油中含有的有机羧酸转化为酯类，如甲酸酯、乙酸酯等，使生物油中的羧酸组分发生了催化酯化反应，改善了生物油的品质，生物油物理化学性能得到明显的提高。3A分子筛对生物油的脱水作用不显著，对酸性、密度、黏度等方面影响较小。     

离子交换树脂催化酯化生物油的试验研究

生物油黏稠、稳定性差、热值低、腐蚀性强,需要进行改质与品位提升,将生物油中的有机酸通过酯化的方法转化为中性的酯类可以改善生物油的性能。实验利用模型反应,筛选出了适合于生物油体系的732型和NKC-9型两种树脂作为酯化改质的催化剂。生物油和甲醇在间歇釜内以732和NKC-9为催化剂进行改质以后,酸值分别降低了88.54%和85.95%,表明生物油中的有机酸极大地转化为中性酯类。此外,热值分别提高了32.26%和31.64%,水分分别降低了27.74%和30.87%,密度均降低了21.77%,黏度降低均接近97%。732树脂固定床催化酯化生物油后,酸值降低了92.61%。加速陈化实验和铝片腐蚀性实验结果分别表明,改质生物油的稳定性和腐蚀性能得到了改善。     

餐饮垃圾热解制取生物燃油的实验研究

主要研究温度、餐饮垃圾种类以及催化剂对餐饮垃圾热解所制生物燃油的产率和品质的影响。结果表明,猪肉和米饭的最佳产油温度均为410℃,白菜的最佳产油温度为450℃。米饭、白菜、猪肉的产油率分别为45.02%、25.60%、71.26%。采用氧弹热量计对其热值进行测定,米饭和白菜热解油的高位热值较低,分别为18.30MJ/kg和17.49MJ/kg;而猪肉热解油的高位热值为36.57 MJ/kg, 并且黏稠度较高。催化剂Co-MCM-41的催化效果明显,使餐饮垃圾的产油率由41.99%提高到66.30%,同时使热解油中的含氧化合物明显降低,而烷烃类和烯烃类的含量明显增加,高位热值由30.30MJ/kg提高到32.74MJ/kg。通过物理吸附仪对新制备的和使用一次后再生的催化剂Co-MCM-41进行表征,结果表明,催化剂Co-MCM-41再生后孔容、孔径和比表面积变化不大,性质基本不变,活性依然存在。
     

Matrix solid-phase dispersion extraction of organophosphorus pesticides from propolis extracts and recovery evaluation by GC/MS

Five organophosphorus pesticides (dichlorvos, diazinon, malathion, methyl parathion and coumaphos) were extracted from propolis by matrix solid-phase dispersion (MSPD) extraction using octadecylsilica (C18, 1.0 g) as dispersant material. The kind of solvent elution (acetonitrile or ethyl acetate), volume (8 mL and 15 mL), and adsorbent used to clean-up the extracts (graphitized carbon, florisil™ and silica) were optimized using fortified propolis samples (5.0 μg g⁻¹). Recovery was determined by gas chromatography with mass spectrometric detection in selected ion monitoring mode (GC/MS-SIM) and statistical analysis was done to determine better extraction conditions. Relatively high recovery and lower relative standard deviation values (3.1–14.6%) were obtained when analytes were eluted with ethyl acetate from the MSPD column. Diazinon, malathion, methyl parathion, and coumaphos show recoveries of 72.7%, 84.6%, 62.6%, and 78.3%, respectively. In contrast, the recovery for dichlorvos was 53.8%. Additional adsorbents tested for clean-up and increase in solvent elution did not affect recoveries positively and caused a high background in chromatograms. Thus, final conditions were 1 mL of sample, 1 g C18 and 8 mL of ethyl acetate.     

亚/超临界乙醇中羟基和氢自由基作用下的纤维素液化行为

以水杨酸为羟基自由基(HO·)捕捉剂、四氯化碳为氢自由基(H·)捕捉剂,采用间歇高压反应釜对玉米秸秆纤维素在亚/超临界乙醇中的液化行为进行了研究,通过考察自由基捕捉剂用量、反应温度和反应时间对纤维素液化行为的影响,研究亚/超临界乙醇产生的HO·和H·自由基对纤维素的液化作用。结果表明,随着水杨酸用量增加(0-4mL),HO·浓度升高,生物油收率由29.3%提高至47.9%,固体残渣收率从26.7%降低至24.3%;反应温度从250℃升高至320℃,HO·活性随之增强,生物油收率由35.9%升高至58.2%,固体残渣收率由51.8%降低至20.4%;随着四氯化碳用量由0增加为2mL时,H·浓度降低,生物油收率由24.7%降低至20.7%,固体残渣收率由54.1%增加至59.1%;反应时间从0到30min,液化作用不断增强,生物油收率从8.7%升高至28.5%,固体残渣收率由86.3%下降至60.9%;30min之后,四氯化碳对H·活性的抑制加强,导致液化作用减弱,生物油收率有所下降。实验结果表明,乙醇在亚/超临界状态下能够产生HO·和H·,且HO·和H·浓度和活性与反应条件相关,对纤维素液化产物的收率及其分布具有明显的影响。     

Synthesis of Rapeseed Biodiesel Using Short-Chained Alkyl Acetates as Acyl Acceptor

In this study, we conducted experiments using a response surface methodology to determine the optimal reaction conditions for the enzymatic synthesis of biodiesel from rapeseed oil and short-chained alkyl acetates, such as methyl acetate or ethyl acetate, as the acyl acceptor at 40 °C. Based on our response surface methodology experiments, the optimal reaction conditions for the synthesis of biodiesel were as follows: methyl acetate as acyl acceptor, catalyst concentration of 16.50%, oil-to-methyl acetate molar ratio of 1:12.44, and reaction time of 19.70 h; ethyl acetate as acyl acceptor, catalyst concentration of 16.95%, oil-to-ethyl acetate molar ratio of 1:12.56, and reaction time of 19.73 h. The fatty acid ester content under the above conditions when methyl acetate and ethyl acetate were used as the acyl acceptor was 58.0% and 62.6%, respectively. The statistical method described in this study can be applied to effectively optimize the enzymatic conditions required for biodiesel production with short-chained alkyl acetates.