生物质气化技术发展分析

生物质气化技术在世界范围内得到了广泛应用.研究综述了生物质气化技术的发展现状和应用情况,阐明了生物质气化技术目前存在的主要问题;对中国生物质气化生活供气和工业供气典型项目的经济性进行了分析,在此基础上对中国生物质气化技术应用前景进行了展望;结合中国生物质气化产业发展面临的新形势,为生物质气化产业的发展提出建议.     

生物质炭燃烧特性与动力学分析

利用小型固定床反应器对棉杆和木屑进行了炭化制焦实验,利用热重分析仪对制得的生物质炭进行氧化实验.基于综合反应速率方程推导了生物质炭氧化过程气固反应机理,并对热重实验结果进行拟合计算.实验结果表明,随着制焦炭化温度的升高,生物质炭的着火温度和燃尽温度升高,燃烧特性指数S减小;棉杆炭综合燃烧性能优于木屑炭.棉杆炭在低温段和高温段燃烧的反应机理不同,低温段燃烧反应的机理是片状内扩散反应机理,高温段燃烧反应的机理是球形界面化学反应机理.木屑炭的反应机理是球形界面化学反应机理.拟合计算求得的活化能并不能反映出生物质炭进行燃烧反应的难易程度.     

《燃料化学学报》征稿简则

《燃料化学学报》是由中国科学院主管、中国化学会和中国科学院山西煤炭化学研究所主办。刊载国内外燃料化学基础研究及其相关领域的最新研究成果和进展,涵盖煤炭、石油、油页岩、天然气、生物质,以及与此相关的环境保护和应用催化等方面的内容。     

紫外光谱法快速测定生物质提取液中的糠醛和羟甲基糠醛

提出了一种基于紫外光谱快速测定木质生物质预提取液中糠醛(F)和羟甲基糠醛(HMF)的方法。研究中发现,在浓的冰醋酸介质中,276 nm是F和HMF的等吸收点波长;生物质预提取液中的酸溶木素是测定F和HMF光谱的主要干扰。然而,进一步研究发现,酸溶木素在250 nm到500 nm的光谱范围内均有吸收,而F和HMF在325 nm后便没有吸收。因此酸溶木素的影响可以通过其在325 nm的吸光度值乘上一个系数加以矫正。最终,基于等吸收点波长(276 nm)和F的最大吸收波长(272 nm),以及酸溶木素在325 nm(F和HMF均无吸收)处的波长,采用简单的三波长法就可定量检测出生物质提取液中F和HMF的含量。该方法测定前无需加入有毒的酚类物质作为显色剂,且简单、快速,测定F和HMF的相对偏差及回收率分别为3.02%和2.72%,95%～107%和96%～101%,因此很适合用于生物质精炼中木质生物质预提取半纤维素领域的研究。     

高中化学“自然资源开发利用”的项目式教学——生物质橘皮果胶的提取及工艺流程设计

以“生物质橘皮果胶的提取及工艺流程设计”为主题,聚焦“生物质资源利用”社会热点问题,围绕有机化学、实验化学、工艺流程等高中化学重点知识开展项目式教学。引导学生完成有机物结构与性质探析、实验设计与优化、果胶提取及工艺流程设计等活动,深化对“结构决定性质”的理解,形成物质分离提纯的一般思路,构建工艺流程思维模型,体会生物质资源利用的途径和意义,提升其化学学科核心素养及问题解决能力。     

由生物质合成高密度喷气燃料

高密度喷气燃料是为先进航空航天飞行器而合成的燃料,以生物质基原料制备高密度喷气燃料符合国家可持续发展战略并可拓展燃料来源。本文综述了近年来由生物质基原料制备高密度喷气燃料的研究进展,燃料种类包括链烷烃、带支链的单环烷烃以及多环烷烃,燃料合成原料包括环酮（醇）、呋喃醛（醇）、芳香族含氧化合物（苯酚、苯甲醚、愈创木酚）、蒎烯等生物质及其平台化合物。发动机的推进性能高度依赖于所用燃料的性能,其中,最重要的性能是密度和低温性能。本文总结了典型燃料的性能以讨论分子结构的影响,增加燃料分子中环的个数会增加燃料密度但是也会导致低温性能不期望的变化,引入支链可改善低温性能。同时讨论了烷基化、缩合、加成、加氢脱氧等燃料合成反应涉及的催化剂、反应机理及其调控等关键因素,最后对由生物质基原料合成高密度喷气燃料的发展趋势进行了展望。本文将有助于探索及发展高密度燃料合成的方法及工艺。     

网络建模研究生物质烟雾引起的导致慢性阻塞性肺病的炎症反应动力学

慢性阻塞性肺病（COPD）是一种由慢性炎症引起的气道阻塞和渐进性的肺组织损伤.目前在全球范围内大概有30亿人使用生物质燃料进行烹饪和加热取暖,生物质烟雾被认为是慢性阻塞性肺病一个重要的危险因素.最近的临床数据表明,与吸烟引起的慢性阻塞性肺病不同,生物质烟雾引起的慢性阻塞性肺病（BS-COPD）病人有Th2类型的抗炎反应特征.然而,由于促炎反应是慢性阻塞性肺病的一个基本特征,人们对生物质烟雾引起的慢性阻塞性肺病的Th2类型的抗炎特征形成机理还不是很清楚.本文应用多尺度网络模型计算研究了生物质烟雾引起的炎症反应动力学.本文的网络模型涉及几个不同的正反馈通路,激活这些正反馈通路分别对应不同的慢性阻塞性肺病临床表现的形成机制.建模研究确定在一部分BS-COPD病人具有混合的M1（促炎）和Th2炎症反应特征.本文的计算结果与临床试验吻合得很好,而且计算敲除模拟显示几种重要的网络组成部分对COPD疾病形成起着重要作用.研究对BS-COPD的形成机制提供了新的见解,为未来利用标靶和个性化治疗慢性阻塞性肺病提供了可能的理论基础.     

二氧化硅改性分子筛催化生物质基多元醇制备对二甲苯

本文证明了在二氧化硅改性的分子筛催化作用下,生物质基多元醇(如山梨醇、木糖醇、赤藓糖醇、甘油和乙二醇)可以经过催化裂解、烷基化和异构化等反应,生成高附加值的化学品(对二甲苯).与HZSM-5分子筛催化剂相比,二氧化硅改性的分子筛降低了分子筛催化剂的外表面酸和孔径,从而显著的提高对甲苯的选择性和产率.本文详细讨论了催化剂、甲醇添加剂、反应温度和不同类型多元醇原料对对二甲苯选择性和产率的影响.甲醇的添加促进多元醇催化裂解中的烷基化反应,提高了二甲苯的产率.在15%SiO_2/HZSM-5催化剂作用下,对二甲苯的产率最高可达到10.9 C-mol%,对二甲苯在二甲苯中选择性达到91.1%.本文通过研究相关重要反应和催化剂特性,揭示了生物质基多元醇催化裂解制备对二甲苯的反应路径.     

生物质表面活性剂研究进展

生物质表面活性剂因其原料来源广泛、可再生、无污染等优点,已成为替代石油基表面活性剂的最优选择。目前,生物质类表面活性剂主要以天然脂类、糖类、蛋白质和生物质酚类等物质为原料制备而成,因其特殊的"两亲性"结构,使其具有良好的分散、乳化、增稠、絮凝以及独特的生理等性能,在食品、医疗、日用化学品等行业有较大的应用优势。本文以表面活性剂的发展方向为出发点,综述了以生物质为基础制备表面活性剂的研究进展,展望了生物质表面活性剂的发展方向。     

高分散纳米银催化剂一锅高效催化生物质基甘油和苯胺合成3-甲基吲哚

将ZnO改性的高分散纳米银催化剂(Ag/SiO₂-ZnO)成功地用于生物质基甘油与苯胺一锅高效合成3-甲基吲哚的反应中。 通过X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、氢气程序升温还原(H₂-TPR)、氨气和二氧化碳程序升温脱附(NH₃-TPD或CO₂-TPD)、热重(TG)分析和电感耦合等离子体(ICP)发射光谱技术手段研究了银基催化剂的结构和性能。 结果表明,向Ag/SiO₂-ZnO催化剂加入ZnO助剂能增强银与载体之间的相互作用,使银粒子可以牢固地锚定在SiO₂-ZnO载体上,不仅提高了银的分散度,而且有效抑制了反应过程中银纳米粒子的聚集或烧结。 此外,ZnO还能显著增加银基催化剂的酸性位点及碱性位点,这对甘油氢解生成1,2-丙二醇非常有利,明显促进了3-甲基吲哚的合成。 反应16 h,3-甲基吲哚收率高达64%,催化剂重复使用4次,收率仅降低4%。 另外,提出了甘油和苯胺在Ag/SiO₂-ZnO催化剂上合成3-甲基吲哚的机理,其中1,2-丙二醇是制备3-甲基吲哚的中间体。