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[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
TONG Thi Phuong 马中青 陈登宇 张齐生
利用热重红外联用技术(TG-FTIR)研究了竹材综纤维素在不同升温速率下(5.0,10.0,15.0,20.0和30.0℃·min-1)的热解特性和热解动力学。热重分析/热重一次微分曲线(TG/DTG)表明:竹材综纤维素热解可分为干燥、快速裂解和慢速裂解等3个阶段;随着升温速率增加,TG/DTG曲线往高温一侧移动;竹综纤维素热解过程发生复杂的化学反应,包括多重、平行和连续反应;热解挥发分主要由小分子CO,H2O,CH4和CO2,以及一些醛类、酮类、酸类、烷烃、醇类和酚类等有机物组成。利用无模式函数积分法,即Flynn-Wall-Ozawa(FWO)和KissingerAkahira-Sunos...
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
郭银清 廖益强
采用热重分析方法,分析毛竹在不同原料粒径、升温速率及添加无水碳酸钠、氯化钠条件下的热解特性及热解动力学规律.结果表明,不同升温速率及不同原料粒径的毛竹的热解过程基本相似,可分为脱水阶段、快速热解阶段、慢速热解阶段;随着原料粒径、升温速率的提高,毛竹快速热解的起始温度和结束温度向高温方向移动;添加剂无水碳酸钠和氯化钠对毛竹热解都有不同程度的抑制作用.采用Coats-Redfem积分法计算毛竹热解动力学参数,结果表明升温速率对毛竹热解活化能无显著影响,热解活化能随着原料粒径的增大而增大,毛竹粒径为0.07-0.10 mm时最低热解活化能为11.092k J·mol-1.
[期刊] 林业科学
[作者]
邓丛静 马欢欢 王亮才 朱正祥 周建斌
【目的】研究杏壳半纤维素的结构组成、微观形貌以及其热解特性和产物生成规律,为杏壳热化学利用提供理论基础。【方法】采用碱抽提和乙醇纯化方式分离杏壳半纤维素,基于红外光谱、核磁共振、扫描电子显微镜对其结构组成和微观形貌进行表征,利用热重分析、热重红外连用分析杏壳半纤维素的热解特性。【结果】从杏壳中分离出半纤维素的得率为29.44%,红外光谱特征吸收峰主要集中在1 620～600 cm~(-1)范围内,半纤维素成分以吡喃环结构的木糖为主。核磁共振图谱表明,杏壳半纤维素是以β-D-吡喃木糖形成的木聚糖为主链,在木糖基的C-2位连接4-O-甲基-α-D-葡萄糖醛酸,C-3位连有α-L-呋喃阿拉伯糖。扫描电子显微镜分析显示,半纤维素存在团聚现象,微观形态呈堆砌状的近似球形结构,半纤维素结构有一定的破坏。杏壳半纤维素的主要热解温度范围为210～380℃,在240℃出现一个肩状峰,在308℃出现最大失重尖峰,失重过程在600℃左右结束,800℃时热解残炭量为25.33%。杏壳半纤维素热解时各产物析出量在310℃时达到最高,小分子气体产物主要有CO_2、CO、CH_4,且CO_2和CO量远高于CH_4。【结论】杏壳半纤维素得率为29.44%,是以β-D-吡喃木糖形成的木聚糖为主链,呈堆砌状的近似球形结构,热解产物以CO_2、CO及乙酸、糠醛、丙酮等为主。
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
陈路劼 刘斌 林白雪 何柳 张宁 吴祖建 谢联辉
从福州永泰温泉分离到1株降解纤维素嗜热菌,通过形态特征和16S rDNA序列鉴定,将其命名为地芽孢杆菌(Geobacillussp.)TC-S8.采用3,5-二硝基水杨酸显色法(DNS法)对菌株TC-S8产胞外纤维素酶的发酵条件及酶性质进行研究.在培养基的初始pH为6.5,温度为60℃,装液量20%,接种量2%,摇床转速为120 r.min-1的条件下培养36 h,菌株TC-S8产酶量达到最大(229 mU.mL-1).其分泌的纤维素酶最适作用温度为60-70℃,最适pH为7.0.纤维素酶降解产物主要为葡萄糖,并有少量纤维二糖.
关键词：
嗜热菌 降解纤维素 耐高温纤维素酶
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
欧阳赣 单胜道 罗锡平 杨亮 宋成芳
利用热重技术在不同升温速率和氮气气氛下对毛竹Phyllostachys edulis的氯化亚铜催化热解失重行为进行了研究。结果显示:毛竹主要热解温度区间为200.0～379.0℃,当温度为328.5℃时达到最大热解速率17.18%.min-1;添加氯化亚铜后,毛竹的热解温度降低,热解速率增大,热解所需时间缩短。还通过Flynn-wall-Ozawa法求解了毛竹热解的动力学参数,纯毛竹的热解平均活化能为213.21 kJ·mol-1,平均指前因子约为1017;氯化亚铜的加入使指前因子增大了10倍,其值约为1018,平均活化能变化不明显。图6表3参12
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
张宁宁 林白雪 何柳 余能富 刘斌 谢联辉
以半纤维素为惟一碳源,从温泉中分离到1株降解半纤维素酶的嗜热菌DT-1,经16S rDNA序列比较分析,初步鉴定该菌株属于Geobacillus thermocatenulatus.菌株DT-1发酵条件的初步研究表明:在培养基初始pH为5.0,温度为55℃,装液量为30%,摇床转速为120 r.min-1的条件下培养36 h,该菌株产酶总活力达到最大.对菌株DT-1所产半纤维素酶的性质分析表明:该酶的最适作用温度为65℃,最适作用pH为6;另外,2-ME、EDTA、SDS、PMSF在不同程度上能增强酶的活性,其余抑制剂和去污剂DDT、Tween-20和TritonX-100对该酶活力影响不大;...
关键词：
降解半纤维素 嗜热菌 筛选 酶学性质
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
李顺峰 刘丽娜 许方方 田广瑞 高帅平 魏书信 崔国梅 王安建
【目的】为破坏木质生物质天然抗降解屏障，促进木质生物质高效转化利用，筛选出适宜的热预处理方式。【方法】以栎木为研究对象，利用质量法/体积法、范式抽提法对高温蒸汽处理、固态汽爆处理和挤压膨化处理栎木的物理性质、木质纤维素含量进行测定，采用傅里叶变换红外光谱、X-射线衍射法对其木质官能团和纤维素相对结晶度进行分析。【结果】挤压膨化处理可显著改变栎木的形貌，持水力和比孔隙率分别为对照的3.2倍和4.71倍，容重降低至对照的1/4。各热预处理均可显著降低栎木木质纤维素含量，挤压膨化处理后木质纤维素含量显著下降，纤维素、半纤维素和木质素含量分别比对照组降低了22.60%、15.85%和7.9%。傅里叶变换红外光谱显示，各热预处理栎木均具有木质特征官能团，挤压膨化处理I_(898)/I_(1 509)比值显著增大，说明纤维素被富集。经不同热预处理后栎木仍具有典型的纤维素X-射线衍射特征，晶体结构峰形未发生改变，但强度不同程度变弱；相对结晶度不同程度增大，固态汽爆处理和挤压膨化处理后相对结晶度显著升高，表明结晶区的纤维素被更多地暴露出来。【结论】挤压膨化处理可显著改变栎木物理性质，降低木质纤维素含量，暴露结晶区纤维素，有利于木质生物质的高效转化利用。
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
林白雪 刘斌 张宁宁 谢联辉
为获得有强降解纤维素能力的嗜热真菌,以羧甲基纤维素钠培养基为基础培养基,从温泉中初筛获得23株透明水解圈较大的降解纤维素的嗜热真菌.经过液体发酵复筛得到12株降解能力较强的优良菌株.通过18S rDNA序列分析,对之中的7株嗜热真菌进行分子鉴定,结果表明,7株嗜热真菌分别属于曲霉属、枝孢霉属和毛孢酵母属.
关键词：
纤维素酶 嗜热真菌 筛选 分子鉴定
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
王舜娆 金森
通过热重分析对江西省南昌市茶园山林场8种乔木凋落物进行热解特性和动力学研究,计算了热解参数和动力学方程中的活化能E和指前因子A,分别根据综纤维素的活化能和热解参数主成分得分两种方法对其燃烧性进行了排序。结果表明:8种森林可燃物的综纤维素分解阶段的活化能在11.71~47.78 k J/mol之间,木质素分解阶段活化能在18.02~92.38 k J/mol之间;不同可燃物之间、不同反应阶段之间的指前因子变化很大;应用主成分分析对这8种可燃物的燃烧性的从高到低的排序为阴香>楠竹>桂花>雪松>油茶>香樟>银杏>鹅掌楸;而采用活化能进行的排序与此相反。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
王雷 徐家琛 甄雅星 张恒
【目的】树木是森林或园林城市火灾发生的物质基础,也是火灾发生不可避免的因素。园林植物合理的选择和配置是构建生物防火林带的基础工作。目前,文献中关于可燃物热解和燃烧性的研究对象多为森林可燃物,对园林树种热解动力学研究较少。为此,本文以呼和浩特市21种园林树种的树叶为研究对象,进行热解动力学研究,筛选抗火性强的园林树种,为城市生态安全以及园林植物在防火型绿地的树种配置提供理论基础。【方法】运用热重分析法以高纯度氧气为载气,空气为通气气氛,气体流量10 mL/min,升温速率60℃/min条件下的热失重行为进行研究,利用TG-DTG曲线分析园林树种的热解过程和热解参数。【结果】空气气氛下21种园林树种的热解均经历脱水阶段、快速热解阶段、炭化阶段。通过一级反应动力学模型Coats-Redfem积分法可以求出样品在快速热解阶段时的相应参数。【结论】各树种的树叶部位热稳定排序由低到高依次为:接骨木、紫叶小檗、重瓣榆叶梅、小叶黄杨、蒙古荚蒾、砂地柏、黄刺玫、互叶醉鱼草、柽柳、山桃、土庄绣线菊、蒙桑、紫叶碧桃、暴马丁香、华北珍珠梅、一叶萩、细裂槭、锦带花、灰栒子、沙枣、枸杞。各树种的树叶部位热解特性指数P值由大到小依次为:枸杞、灰栒子、暴马丁香、锦带花、黄刺玫、沙枣、华北珍珠梅、蒙桑、山桃、紫叶碧桃、细裂槭、柽柳、互叶醉鱼草、砂地柏、小叶黄杨、紫叶小檗、一叶萩、重瓣榆叶梅、土庄绣线菊、蒙古荚蒾、接骨木。结合热稳定性、着火温度与热解特性指数综合分析,一叶萩、细裂槭、沙枣、枸杞和锦带花具有良好的防火特性。研究结果可为园林植物防控城市森林火灾方面提供理论依据。
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
冉二君 刘梅英 牛智有
为比较不同种类生物质秸秆热解特性的差异,探讨地域对生物质秸秆热解特性的影响,以四川、湖北和云南产区的油菜、小麦、玉米和水稻秸秆为试材,采用SDTGQ600型同步热分析仪,通入高纯氮气后,对样品进行热解与测定(加热速率为20℃/min,终止温度为1000℃),最终获得不同种类和不同产区生物质秸秆的TG曲线和DTG曲线,并对各曲线进行比较与分析.结果表明:4种生物质秸秆热解过程呈现相似的变化规律,但由于样品种类的组分不同,样品呈现出失重程度和失重速率上的差异;地域对同种生物质秸秆的失重程度有影响,对失重速率影响不明显.采用CoatsGRedfern法,对不同种类和产区的生物质秸秆热解过程进行动力学...
关键词：
生物质 秸秆 热解特性 动力学模型
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
蔡鹏瑶 黄光群 韩鲁佳
对猪、牛和鸡3种主要种类畜禽粪便在以高纯氮气为载气的条件下进行热重-差热(TG-DSC)分析,同时考察不同升温速率(10、20和50℃/min)对鸡粪样品热解过程热解特性和热焓的影响。热重试验样品粒度为0.5mm,所有样品均从室温加热至1 000℃。试验结果表明:畜禽粪便类生物质热解过程主要包括脱水、主要热裂解和炭化3个阶段,3种畜禽粪便样品失重主要集中在126～438℃;不同种类畜禽粪便样品和不同升温速率,鸡粪样品的DTG、DSC曲线差异明显,但各自的DTG和DSC曲线有很好的对应关系;基于Coats-Redfern法应用反应级数模型和扩散模型选择回归系数最高的值表示样品的反应级数和反应机理...
[期刊] 林业科学
[作者]
胡云楚 刘元
抗流失阻燃剂是当前阻燃剂研究开发的一个重要方向。采用TG DTA热分析技术研究了酚类阻燃剂处理杉木热解过程各阶段的木炭产量和热动力学参数。结果表明 ,酚类阻燃剂阻燃处理杉木的产炭量因苯环上取代基不同而不同 ,其阻燃作用的大小顺序为 :氨基 >溴 >硝基。同时具有氮元素和溴元素的二溴硝基苯酚和二溴氨基苯酚的产炭量都大于相应的单取代苯酚衍生物。浸泡实验后 ,磷酸氢二铵的产炭损失率是二溴硝基苯酚的 5倍。阻燃处理后产炭量的增大总是对应于炭化阶段热解反应峰温降低、反应速率常数增大 ,但产炭量的增大程度与这些热动力学参数的改变是负相关的。因此 ,氮和溴的苯酚衍生物不仅对木材具有很强的阻燃作用 ,而且具有...
关键词：
木材 阻燃剂 热动力学 酚类
[期刊] 林业科学
[作者]
曲保雪 秦特夫 储富祥
通过纸浆纤维素的苄基化试验,研究反应温度和反应时间对苄基化产物取代度的影响,证明适当延长反应时间、提高反应温度有利于提高产物的取代度。傅里叶红外光谱仪、差示扫描量热仪、X射线衍射仪等对纸浆纤维素苄基化产物的分析表明:原料中的部分羟基被苄基取代,原有的结晶结构被破坏,产物热稳定性略有下降。维卡软化点和熔融温度测试显示产物的热塑性随取代度的增加而增加。本文还确定纸浆纤维素苄基化在4个不同温度下的反应速度常数,计算出纸浆苄基化反应的表观活化能为46.1kJ·mol-1。
关键词：
纸浆 取代度 苄基化 动力学 热塑性
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
陈东雨 刘荣厚
为使葵花秆得到高效清洁的利用,为生物质热解装置的正确设计提供理论依据,采用热重法在不同升温速率下对葵花秆的热解行为进行了研究。结果表明:葵花秆的热解可分为4个阶段,随着升温速率的提高,主反应区热重曲线和微分热重曲线都向高温方向移动,热解最大速率以及相对应的温度随之提高;Ozawa法计算葵花秆主热解区间的活化能值集中在106·33～180·05kJ·mol-1范围内;Satava机理函数推断法得出葵花秆热解的最可能机理属于19号机理函数-Avrami-Erofeev方程,随机成核和随后生长,反应级数n=3。
关键词：
葵花秆 生物质 热分析 热解 动力学
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