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题名生物质水热液化碳稳定同位素分馏机制研究
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作者
午紫阳
沈娟章
谭卫红
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机构
中国林业科学研究院林产化学工业研究所/江苏省生物质能源与材料重点实验室/国家林业和草原局林产化学工程重点实验室/林木生物质低碳高效利用国家工程研究中心
南京林业大学江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心
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出处
《西南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第5期223-233,共11页
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基金
江苏省生物质能源与材料重点实验室面上项目(JSBEM-S-202323)
国家重点研发计划项目(2018YFB1501500)。
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文摘
以C3植物源原料(杨木、木薯淀粉)和C4植物源原料(玉米秸秆、玉米淀粉)为研究对象,探讨了在硫酸(H_(2)SO_(4))和氯化铝(AlCl_(3))2种催化剂作用下,于170℃水热液化生成5-羟甲基糠醛(5-HMF)和乙酰丙酸乙酯(EL)过程中碳稳定同位素分馏机制。结果表明:①在AlCl_(3)催化下,C3木薯淀粉的5-HMF产率最高值为23.36%,碳稳定同位素比值从(-28.694±0.031)‰降低至(-30.370±0.007)‰;C4玉米淀粉的5-HMF产率最高值为23.46%,碳稳定同位素比值从(-18.151±0.022)‰降低至(-18.771±0.017)‰;C3杨木和C4玉米秸秆的5-HMF产率为9.80%和9.20%,碳稳定同位素分馏不明显,在60 min时分别达到(-27.031±0.035)‰和(-17.670±0.006)‰。②在H_(2)SO_(4)催化下,C3木薯淀粉的5-HMF产率高于AlCl_(3)的催化结果,碳稳定同位素分馏更显著;C4玉米淀粉的5-HMF产率和碳稳定同位素分馏也明显高于AlCl_(3)的催化结果;C3杨木和C4玉米秸秆的5-HMF产率均显著提高,碳稳定同位素比值变化幅度增大。C3木薯淀粉的5-HMF产率最高值为33.11%,碳稳定同位素比值从(-29.837±0.013)‰降低至(-32.065±0.013)‰;C3杨木的5-HMF产率最高值为12.93%,碳稳定同位素比值从(-24.940±0.033)‰降低至(-28.370±0.029)‰;C4玉米淀粉的5-HMF产率最高值为30.07%,碳稳定同位素比值从(-17.223±0.023)‰降低至(-18.427±0.003)‰;C4玉米秸秆的5-HMF产率在60 min时达到最高值11.04%,碳稳定同位素比值从(-15.727±0.012)‰降低至(-18.771±0.017)‰。③终端产物EL的生成也表现出碳稳定同位素分馏特征,符合瑞利分馏模型,其碳稳定同位素比值的变化能够体现反应进程。H_(2)SO_(4)催化更有利于提高C3和C4植物源原料的5-HMF产率并加剧碳稳定同位素分馏,尤其对结构复杂的木质纤维原料效果显著;AlCl_(3)催化更适用于淀粉等多糖类化合物的转化。
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关键词
碳稳定同位素分馏
5-羟甲基糠醛
水热液化
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Keywords
carbon stable isotope fractionation
5-hydroxymethylfurfural
hydrothermal liquefaction
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分类号
TK6
[动力工程及工程热物理—生物能]
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题名微藻CO_2同化过程的稳定碳同位素分馏值
被引量：3
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作者
赵丽华
吴沿友
谢腾祥
李海涛
张开艳
杭洪涛
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机构
中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室
中国科学院大学地球科学学院
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出处
《中国岩溶》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第4期357-362,共6页
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基金
国家重点基础研究发展计划(973)专题"岩溶植被及微藻碳源利用策略及份额估算(2013CB956701)"
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文摘
研究微藻CO_2同化过程中的碳同位素分馏值,对研究微藻在碳效应过程中的作用具有重要意义。目前还没有获取微藻CO_2同化过程的稳定碳同位素分馏值的在体实验方法。文章以莱茵衣藻、蛋白核小球藻、及野外红枫湖混合藻三种岩溶湖泊微藻为例,利用双向标记建立了能在体获得此分馏值的方法,并通过此分馏值定量了微藻的各种无机碳利用途径份额。获得各自CO_2同化过程中的碳同位素分馏值分别为15.3‰、14.8‰、21.7‰。三种藻分馏值差异主要与藻的种类及其细胞体积大小有关。利用此分馏值计算出衣藻、小球藻、混合藻自然培养下的碳酸氢根离子途径利用份额分别为100%、81.1%、97.8%,表明了生长在岩溶湖泊的微藻利用无机碳的途径主要为碳酸氢根离子。
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关键词
微藻
稳定碳同位素分馏值
无机碳利用
碳酸氢根离子
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Keywords
microalgae, stable carbon isotope fractionation, bicarbonate ions utilization, bicarbonate ion
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分类号
P642.25
[天文地球—工程地质学]
P593
[天文地球—地球化学]
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