王伟
,
姜曼
,
朱世步
,
周祚万
材料科学与工程学报
粉碎的水稻秸秆经水煮和抽提预处理后,采用乙二醇(EG)和水的混合体系(体积比9:1)为溶剂,在酸或碱催化作用下,分离得到纤维素,同时回收木质素和半纤维素;对所得样品的组分含量、晶体结构、微观形貌等进行了分析.结果表明:经水煮和抽提预处理后,秸秆纤维束状结构变得疏松;在0.1mol/L的硫酸催化下,经混合溶剂处理所得样品的综纤维素含量达到86.59%(其中纤维素含量为83.09%),酸不溶木质素含量为3.70%;相同条件下,以0.1mol/L氢氧化钠为催化剂,所得样品中酸不溶木质素含量为4.21%.研究还发现,混合溶剂可高效回收并循环使用.基于实验结果和结论分析,对催化剂可能的作用机理解释为:在适当浓度的酸或碱作用下,木质素的重聚合被有效抑制,从而促进了其在混合溶剂中溶解,并使其从秸秆组织中分离.
关键词:
水稻秸秆
,
纤维素
,
乙二醇-水混合溶剂
,
催化剂
陈晓浪
,
胡书春
,
周祚万
功能材料
采用酸处理、碱处理与球磨研磨相结合对水稻秸秆纤维进行改性处理.通过红外光谱(FT-IR)、广角X射线衍射(XRD)、热失重分析(TGA)等表征方法对处理前后的水稻秸秆纤维的结构与性能进行了测试分析.FT-IR结果表明,酸、碱化学处理方法能有效去除水稻秸秆中的木质素和半纤维素.XRD结果揭示了处理后的秸秆纤维的结晶度得到提高.TGA测试表明,经酸、碱改性处理后,秸秆纤维的热稳定性得到改善,分解温度提高.酸处理和碱处理均可以有效去除部分杂质,达到纯化稻草秸秆的目的,提高水稻秸秆中纤维素的比例.
关键词:
水稻秸秆
,
改性处理
,
纤维素
,
热稳定性
宫贵贞
,
曹洪
应用化学
doi:10.3724/SP.J.1095.2014.30450
用石油醚和乙醇在索式萃取器中对水稻秸秆进行了萃取,萃取物用傅里叶转换红外光谱仪(FTIR)和气相色谱-质谱联用仪(GC/MS)分析.结果表明,乙醇和石油醚的萃取率分别为8％和6％.萃取物中共检测到40种物质,主要分为醇酚(APs)、醛、酮、酸、酯、烃(HCs)及含氮化合物(ONs)7种类别.其中,石油醚萃取物中酯、HCs和APs 3类物质含量较高,总的相对含量为91.7％;乙醇萃取物中HCs、酸、酯及APs含量较高,总的相对含量为83.9％.该研究在开发稻秆的高附加值利用方面具有重要的基础理论意义.
关键词:
水稻秸秆
,
萃取
,
FTIR
,
GC/ MS分析
朱世步
,
姜曼
,
王伟
,
周祚万
材料导报
研究了常压条件下水/有机溶剂体系对于水稻秸秆木素的脱除效果,考察了水/甲醇、水/N-甲基吡咯烷酮(NMP)、水/二甲亚砜(DMSO)和水/二甲基甲酰胺(DMF))及其在添加酸(水杨酸、甲酸、对苯二甲酸)或碱(氢氧化钠、苯胺)等助剂条件下的木素脱除率.残留木素和红外谱图分析表明,在不添加催化剂的条件下,水/非质子溶剂体系的效果优于水/甲醇等有机质子溶剂体系,水/DMSO体系、水/NMP和水/DMF体系的木素脱除率分别达到63.27%、75.14%和84.78%,而水/甲醇体系的木素脱除率为57.13%;在溶剂体系中添加少量苯胺可以有效提高木素脱除率,水/甲醇中添加苯胺后木素脱除率从57.13%提高到79.99%,水/DMF中添加苯胺后木素脱除率从84.78%提高到95.04%,处理后的样品酸不溶木素含量仅剩0.87%.回收的溶液经减压蒸馏回收木素和溶剂,溶剂回收率达到99%以上,并可循环使用.
关键词:
水稻秸秆
,
水/有机溶剂体系
,
脱木素作用
