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功能化离子液体选择性萃取尼古丁的研究及DFT计算
1
作者 黄艳 张缘良 +2 位作者 卢真保 孙胜南 赵祯霞 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第4期890-898,共9页
针对传统工艺使用有机溶剂萃取烟草及其副产物中的尼古丁对人体及环境产生了巨大危害的问题,以功能化咪唑类离子液体为萃取剂,萃取烟草净油中的尼古丁,探究离子液体的阳离子侧链官能团对尼古丁萃取效果的影响。使用量子化学计算的方法... 针对传统工艺使用有机溶剂萃取烟草及其副产物中的尼古丁对人体及环境产生了巨大危害的问题,以功能化咪唑类离子液体为萃取剂,萃取烟草净油中的尼古丁,探究离子液体的阳离子侧链官能团对尼古丁萃取效果的影响。使用量子化学计算的方法计算不同功能化离子液体与尼古丁的结合能,分析了离子液体与尼古丁的相互作用。结果表明:离子液体侧链官能团对尼古丁与离子液体的相互作用具有位阻效应,位阻越小,离子液体与尼古丁的结合能越大,对尼古丁的萃取率越高,离子液体[HOEMIm][BF_(4)]对尼古丁的萃取率最高(97.2%)。此外,从分子角度分析了[HOEMIm][BF_(4)]与尼古丁及3种主要杂质(新植二烯、十六酸乙酯和亚麻酸)的相互作用,发现[HOEMIm][BF_(4)]与尼古丁的结合能为42.0 kJ/mol,远大于该离子液体与3种杂质的结合能(分别为15.3、10.1、20.9 kJ/mol)。将[HOEMIm][BF_(4)]作为萃取剂,不仅对尼古丁具有高萃取率和良好的萃取选择性,而且避免了挥发性有机溶剂的使用,降低了对人体和环境的危害。 展开更多
关键词 离子液体 尼古丁 萃取工艺 结合能
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苯乙醇和茴香醚在含Fe蚕沙基生物碳材料的储香与释放性能研究 被引量：7
2
作者 陈功 武煜翔 +4 位作者 卢真保 王炳锋 杨东晓 赵钟兴 黄艳 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期5628-5635,共8页
选用桑蚕废弃物蚕沙为碳源,利用ZnCl2和FeCl2作为活化剂,通过一步合成法获得一种Fe掺杂高石墨化多孔生物炭材料Fe/Z-ASE,并测定香精化合物分子苯乙醇和茴香醚在Fe/Z-ASE上的吸附和缓释动力学行为,然后再通过量子化学计算分析苯乙醇、茴... 选用桑蚕废弃物蚕沙为碳源,利用ZnCl2和FeCl2作为活化剂,通过一步合成法获得一种Fe掺杂高石墨化多孔生物炭材料Fe/Z-ASE,并测定香精化合物分子苯乙醇和茴香醚在Fe/Z-ASE上的吸附和缓释动力学行为,然后再通过量子化学计算分析苯乙醇、茴香醚与Fe/Z-ASE的作用关系以及苯乙醇、茴香醚分子间作用力。结果发现:蚕沙多孔炭Fe/Z-ASE孔隙结构发达,表面石墨化碳含量高,Fe元素分布均匀,其BET比表面积为950.9 m^2/g且中孔占60%以上,是一种表面疏水并呈现弱极性的多级孔生物炭材料;在苯乙醇和茴香醚的扩散和控释过程中,茴香醚具有比苯乙醇更高的吸附量(510 mg/g)和扩散动力学常数(1.7×10^-2 min^-1),而且在不同初始茴香醚吸附量下(150~500 mg/g)其都能获得较好的控释效果。随后通过密度泛函DFT模拟计算可知,茴香醚和苯乙醇都是弱碱,能与Fe/Z-ASE材料上的弱酸性吸附位(Fe-C)产生相互作用,而且由于茴香醚的碱性更弱,所以与Fe/Z-ASE的作用力更强。然后再通过分子动力学分析可知,苯乙醇分子间能产生强氢键作用而茴香醚分子间不存在强相互作用,所以苯乙醇分子在高初始吸附量下不易被脱附,而茴香醚分子在高/低初始吸附量下都能获得较高脱附保留率。 展开更多
关键词 Fe基蚕沙生物炭 吸附 脱附 苯乙醇 茴香醚 分子模拟
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茴香醚在葡萄糖基多孔碳材料上缓释机理 被引量：7
3
作者 周枫 李智宇 +5 位作者 李根 江涛 者为 黄艳 卢真保 李忠 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期4625-4632,共8页
选择葡萄糖为碳源制备了一种多孔碳材料,对材料进行孔隙结构表征,研究材料孔隙结构对茴香醚脱附扩散机制的影响。应用重量法测定茴香醚在不同吸附剂上的脱附动力学曲线,建立扩散系数De估算模型,然后计算出茴香醚在吸附剂上的扩散系数De(... 选择葡萄糖为碳源制备了一种多孔碳材料,对材料进行孔隙结构表征,研究材料孔隙结构对茴香醚脱附扩散机制的影响。应用重量法测定茴香醚在不同吸附剂上的脱附动力学曲线,建立扩散系数De估算模型,然后计算出茴香醚在吸附剂上的扩散系数De(t)-q(t)关系曲线,根据扩散系数值的大小划分扩散机理区域,讨论吸附剂的孔隙结构对茴香醚在吸附剂材料上扩散机制的影响。研究结果表明,所制备样品的比表面积可达1133~3153 m2·g-1,茴香醚在吸附剂上的吸附量可达到1050 mg·g-1;茴香醚香料分子在3种材料上的脱附扩散都经历了一般扩散、Knudsen扩散和表面扩散。吸附剂的孔隙结构对茴香醚香料分子在材料上的脱附扩散机制有影响,其微孔比例越高,茴香醚分子在此吸附剂上以表面扩散机制进行脱附所占比例越高。茴香醚分子在3种吸附剂上的脱附均以Knudsen扩散和表面扩散为主,约占78%~83%。本研究成果对于指导香料物质缓释材料的制备具有实际指导和借鉴意义。 展开更多
关键词 碳材料 茴香醚 缓释材料 脱附 扩散系数 扩散机理
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MIL-100(Fe)中乙醇对低挥发性香兰素的协同脱附研究 被引量：1
4
作者 黄艳 陈功 +7 位作者 王睿猛 邵珊 张正生 杨东晓 卢真保 黄佳 赵祯霞 赵钟兴 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期2697-2705,共9页
提出“高挥发性分子协同脱附”策略,即利用高挥发性乙醇分子与低挥发性香料香兰素分子间的氢键作用,提升香兰素/乙醇MIL-100(Fe)共吸附体系中香兰素分子在MIL-100(Fe)上的脱附效率,并通过分子模拟计算香兰素与乙醇分子间的氢键作用,以及... 提出“高挥发性分子协同脱附”策略,即利用高挥发性乙醇分子与低挥发性香料香兰素分子间的氢键作用,提升香兰素/乙醇MIL-100(Fe)共吸附体系中香兰素分子在MIL-100(Fe)上的脱附效率,并通过分子模拟计算香兰素与乙醇分子间的氢键作用,以及MIL-100(Fe)中香兰素和乙醇之间结合能的影响关系。结果发现:MIL-100(Fe)对香兰素乙醇溶液中的香兰素具有较高的吸附量(780 mg/g),并且将吸附香兰素后MIL-100(Fe)在60℃干燥预处理后,由于乙醇的协同脱附作用使香兰素在MIL-100(Fe)上的脱附效率显著上升,其脱附峰温为190℃。同时,考察不同香兰素吸附量对MIL-100(Fe)上香兰素脱附率的影响,发现香兰素的脱附率随香兰素吸附量的增加呈现先增加后下降的趋势,在吸附量约606 mg/g条件时达到最大脱附率(59.1%)。最后,采用分子模拟计算方法发现香兰素和乙醇之间存在强氢键作用,导致在乙醇存在的条件下香兰素与MIL-100(Fe)之间的结合能从-103.47 kJ/mol下降到-66.58 kJ/mol,使得香兰素分子更容易从MIL-100(Fe)上脱附。 展开更多
关键词 吸附 脱附 分子模拟 MIL-100(Fe) 乙醇 香兰素
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云南清甜香典型片烟和非典型碎烟间挥发性致香成分差异性分析 被引量：4
5
作者 凌军 孙胜南 +7 位作者 陈剑明 胡武 刘春波 卢真保 杨乾栩 赵世兴 杨洪明 黄艳 《南方农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期374-384,共11页
【目的】对比云南清甜香典型片烟和非典型碎烟间挥发性致香成分含量的差异,为研究云南清甜香烟叶风格特色关键致香成分和低次烟叶深加工提供参考依据。【方法】以2个云南清甜香典型片烟和9个非典型碎烟为原料,运用气相色谱/质谱法(GC/MS... 【目的】对比云南清甜香典型片烟和非典型碎烟间挥发性致香成分含量的差异,为研究云南清甜香烟叶风格特色关键致香成分和低次烟叶深加工提供参考依据。【方法】以2个云南清甜香典型片烟和9个非典型碎烟为原料,运用气相色谱/质谱法(GC/MS)和热脱附—气相色谱/质谱法(ATD-GC/MS)分别对2类烟叶的挥发性致香成分进行对比分析,并以典型片烟中挥发性成分相对含量显著高于非典型碎烟作为分析目的,深入挖掘2类烟叶具有显著性差异的挥发性致香成分,并找出2种方法分析结果存在的规律性。【结果】运用GC/MS对所制备的11个烟叶样本挥发性致香成分进行检测分析,共鉴定出40种挥发性成分,包含17种酮类、10种醇类、4种醛类、5种杂环类、2种烯烃类、1种酸类和1种内酯类化合物,典型片烟的酮类和内酯类化合物相对含量明显高于非典型碎烟;典型片烟有14种挥发性成分的相对含量显著高于非典型碎烟(P<0.05,下同),分别是甲基庚烯酮、2-乙酰基呋喃、4-环戊烯-1,3-二酮、β-大马酮、β-紫罗兰酮环氧化物、桉油烯醇、脱氢二氢-β-紫罗兰酮、3,4-脱氢-β-紫罗兰酮、巨豆三烯酮的4个同分异构体、二氢猕猴桃内酯和3-羟基-β-二氢大马酮;通过ATD-GC/MS对2类烟叶样本设定的14种重要致香成分进行半定量对比分析,发现典型片烟的成分总含量明显高于各非典型碎烟,而β-大马酮、巨豆三烯酮的4个同分异构体、二氢猕猴桃内酯、3-羟基-β-二氢大马酮和3-氧代-α-紫罗兰醇这8种成分在典型片烟中的相对含量也显著高于非典型碎烟。2种分析方法存在含量显著性差异的致香成分中有7种致香成分一致,包括β-大马酮、巨豆三烯酮的4个同分异构体、二氢猕猴桃内酯和3-羟基-β-二氢大马酮。【结论】通过2种分析方法对云南清甜香典型片烟和非典型碎烟的挥发性致香成分进行对比研究,发现2类烟叶间部分挥发性致香成分存在显著性差异,且2种方法的分析结果存在一定的规律。 展开更多
关键词 云南 清甜香 片烟 碎烟 挥发性致香成分 差异性分析
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超临界CO_(2)萃取两种典型品种烟草净油及其致香成分与感官品质对比研究 被引量：5
6
作者 孙胜南 卢真保 +5 位作者 赵星宇 林德洪 王学娟 赵世兴 黄艳 杨靖 《轻工学报》 CAS 北大核心 2023年第4期84-89,共6页
选取云南云龙相同年份、部位和等级的红花大金元和K326烤烟烟叶,在相同工艺条件下通过超临界CO_(2)萃取技术制备烟草净油,采用气相色谱-质谱联用法和卷烟感官评价方法分析比较两种烟草净油致香成分及感官品质差异。结果表明:两种烟草净... 选取云南云龙相同年份、部位和等级的红花大金元和K326烤烟烟叶,在相同工艺条件下通过超临界CO_(2)萃取技术制备烟草净油,采用气相色谱-质谱联用法和卷烟感官评价方法分析比较两种烟草净油致香成分及感官品质差异。结果表明:两种烟草净油中鉴定出共有成分47种,相对含量最高的3种依次为烟碱、西柏三烯二醇和新植二烯,K326烟草净油中15种高级脂肪酸及酯类化合物相对含量均较高;红花大金元中叶绿素降解产物、胡萝卜素降解产物和西柏烷类降解产物等10种致香成分的相对含量较高,K326烟草净油中苯丙氨酸类降解产物和棕色化反应产物共7种致香成分相对含量较高;两种烟草净油香气特征均以干草香和清甜香为主,并带有果香和青香,区别为红花大金元烟草净油表现出木香和醇甜香,而K326烟草净油则表现出烘烤香、焦甜香及蜜甜香,红花大金元烟草净油在烟草本香及整体香气质方面均优于K326烟草净油。 展开更多
关键词 超临界CO_(2)萃取技术 烟草净油 致香成分 感官品质
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用大孔树脂层析法和水提法分离金银花中的致香组分 被引量：4
7
作者 孙胜南 卢真保 +2 位作者 黄艳 周仲良 王学娟 《郑州轻工业学院学报（自然科学版）》 CAS 2013年第4期20-23,共4页
结合水提法和大孔树脂层析法对金银花进行提取分离,通过单因素试验,确定了最佳水提工艺,即料液比1∶9,提取温度90℃,提取次数2次;并采用气相色谱/质谱仪联用对此金银致香组分进行分析,共鉴定出38种成分,主要含有芳樟醇、棕榈酸甲酯、棕... 结合水提法和大孔树脂层析法对金银花进行提取分离,通过单因素试验,确定了最佳水提工艺,即料液比1∶9,提取温度90℃,提取次数2次;并采用气相色谱/质谱仪联用对此金银致香组分进行分析,共鉴定出38种成分,主要含有芳樟醇、棕榈酸甲酯、棕榈酸乙酯、十八酸乙酯、8,11-十八碳二烯酸甲酯、亚油酸乙酯、亚麻酸甲酯、亚麻酸乙酯、棕榈酸、油酸、亚油酸、(Z,Z,Z)-9,12,15-十八碳三烯-1-醇等.将此致香组分0.05%添加于卷烟中,具有丰富烟香、增加清香香韵、掩盖卷烟杂气、柔和烟气等作用. 展开更多
关键词 金银花水提液 大孔树脂层析法 致香组分 卷烟
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MIL-100(Fe)对柠檬醛的储香及乙醇对柠檬醛协同脱附的影响
8
作者 刘娟 陈功 +4 位作者 杨东晓 李源栋 蒋举兴 卢真保 赵钟兴 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第6期1654-1666,共13页
本文系统研究了MIL-100(Fe)对柠檬醛的储香性能及乙醇对柠檬醛协同脱附的影响,结果发现在30℃下柠檬醛单组分以及柠檬醛/乙醇双组分体系在MIL-100(Fe)的吸附量最高分别为4.22、3.66 mmol/g,而且随着柠檬醛在MIL-100(Fe)上吸附量的增加,... 本文系统研究了MIL-100(Fe)对柠檬醛的储香性能及乙醇对柠檬醛协同脱附的影响,结果发现在30℃下柠檬醛单组分以及柠檬醛/乙醇双组分体系在MIL-100(Fe)的吸附量最高分别为4.22、3.66 mmol/g,而且随着柠檬醛在MIL-100(Fe)上吸附量的增加,柠檬醛与MIL-100(Fe)的吸附开始从强吸附位向弱吸附位转变,导致柠檬醛在MIL-100(Fe)上的等量吸附热随柠檬醛吸附量的增加不断变小,即柠檬醛与MIL-100(Fe)间的相互作用力不断减弱。然后利用乙醇分子与柠檬醛之间的氢键作用,提升柠檬醛在MIL-100(Fe)上的脱附效率,结果发现在柠檬醛/乙醇双组分体系中柠檬醛在MIL-100(Fe)上的脱附率(81.1%)是柠檬醛单组分体系中脱附率的1.4倍,脱附活化能也从82.3 kJ/mol降低到74.0 kJ/mol。最后通过分子模拟计算也证明柠檬醛和乙醇间存在的强氢键作用,并导致双组分体系中柠檬醛与MIL-100(Fe)之间的结合能从柠檬醛单组分体系的-84.5 kJ/mol下降到双组分的-77.0 kJ/mol,使得柠檬醛分子更容易从MIL-100(Fe)上脱附下来。 展开更多
关键词 吸附 脱附 MIL-100(Fe) 柠檬醛 乙醇
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