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非粮生物质糖平台合成5-羟甲基糠醛的研究进展
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作者 李明富 张平军 +4 位作者 胡双岚 莫柳珍 孙潇 黄俊生 蒋丽群 《林业工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期10-21,共12页
非粮生物质作为一种可再生的能源资源,其净二氧化碳排放为零,被认为是生产液体燃料、生物基化学品和聚合物最有前途的替代品之一。随着可再生能源需求的不断增加,促进了绿色合成生物基化学品的不断发展。5-羟甲基糠醛(HMF)作为一种重要... 非粮生物质作为一种可再生的能源资源,其净二氧化碳排放为零,被认为是生产液体燃料、生物基化学品和聚合物最有前途的替代品之一。随着可再生能源需求的不断增加,促进了绿色合成生物基化学品的不断发展。5-羟甲基糠醛(HMF)作为一种重要的生物基平台化学品,可广泛应用于合成乙酰丙酸、2,5-呋喃二羧酸、2,5-二甲酰呋喃、2,5-双(羟甲基)-呋喃和5-羟甲基-2-呋喃胺等多种化学品,其可用于精细化工、医药中间体合成、生物可降解材料和液体燃料等领域。目前,HMF的工业生产主要是通过果糖脱除3分子水来实现的,而果糖价格高及HMF的分离效率差,导致HMF的生产成本较高,因此亟须拓展糖源和提高HMF的分离效率。非粮生物质糖平台包含葡萄糖、蔗糖、纤维素、菊粉和琼脂糖等,利用这些糖制备HMF已有广泛研究,有望在未来替代果糖。笔者从非粮生物质衍生糖平台角度出发,综述了近年来合成生物基HMF的研究及应用现状,重点介绍了均相和非均相体系催化不同糖原料合成HMF性能及机制,对比液体酸/盐及固体酸催化糖原料的差异性,分析了不同合成工艺的工业化应用前景,旨在探讨非粮生物质衍生糖平台合成HMF的应用潜力和价值,并为降低HMF及衍生化合物制备成本、合成生物基呋喃化学品的进一步发展提供理论借鉴。 展开更多
关键词 非粮生物质 5-羟甲基糠醛 催化剂 反应 可持续性
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多层碳基固体酸催化合成生物基5-羟甲基糠醛的研究
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作者 汤静洁 彭其达 +3 位作者 张平军 黄冬婷 秦健南 李明富 《现代化工》 CAS 北大核心 2025年第1期143-148,155,共7页
为改善碳基固体酸制备工艺并扩大其在生物基化学品合成领域的应用,利用L-抗坏血酸与对甲苯磺酸(TsOH)直接研磨共混并结合低温碳化制备了多层碳基固体酸催化剂,探究了催化剂制备条件及催化反应条件对果糖转化率和5-羟甲基糠醛(HMF)产率... 为改善碳基固体酸制备工艺并扩大其在生物基化学品合成领域的应用,利用L-抗坏血酸与对甲苯磺酸(TsOH)直接研磨共混并结合低温碳化制备了多层碳基固体酸催化剂,探究了催化剂制备条件及催化反应条件对果糖转化率和5-羟甲基糠醛(HMF)产率的影响。利用SEM、TG和FT-IR对催化剂进行表征与分析。结果表明,随着酸用量的增加,碳基固体酸形貌由多层片状变为块状,且其内部含有大量多孔结构;催化剂的热分解温度随着酸用量的增加而升高;碳基固体酸表面含有磺酸基、羧基和羟基。碳基固体酸催化果糖合成HMF最佳条件为:TsOH质量为1.5 g、催化剂质量为50 mg、果糖质量为90 mg、反应温度为120℃、反应时间为60 min,此时果糖转化率达到100%,HMF产率为98.5%。 展开更多
关键词 生物基平台化学品 碳基固体酸 果糖 5-羟甲基糠醛 多相催化
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超声辅助离子液体提取人参多糖工艺及其抗氧化活性 被引量:21
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作者 黄冬婷 黄俊生 +2 位作者 汤静洁 张平军 黎鹏 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1851-1857,1871,共8页
采用超声辅助离子液体提取人参中的人参多糖,通过单因素实验和正交实验确定了人参多糖的最优提取工艺条件;利用苯酚-硫酸法测定提取的人参多糖中总糖含量;以抗坏血酸为对照组,采用1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基(DPPH·)、·OH... 采用超声辅助离子液体提取人参中的人参多糖,通过单因素实验和正交实验确定了人参多糖的最优提取工艺条件;利用苯酚-硫酸法测定提取的人参多糖中总糖含量;以抗坏血酸为对照组,采用1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基(DPPH·)、·OH、2,2′-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐自由基(ABTS·)测定提取的人参多糖的抗氧化活性。结果表明,人参多糖的最佳提取工艺为:质量浓度为8g/L的1-己基-3-甲基咪唑溴盐水溶液为提取溶剂,料液比(人参和离子液体水溶液之比)为1∶40(g∶m L,下同),在80℃下超声辅助提取30 min,人参多糖提取量为172.89 mg/g,提取的人参多糖总糖含量(质量分数)为65.9%。采用HPLC对纯化后的人参多糖的单糖组成进行了测定,得到人参多糖的单糖主要成分为:甘露糖、核糖、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖、岩藻糖。人参多糖对DPPH·和·OH以及ABTS·具有一定的清除力,其抗氧化能力随质量浓度的增大而增强,但弱于抗坏血酸。 展开更多
关键词 人参多糖 离子液体 超声提取 抗氧化性 中药现代化技术
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人参多糖的分离纯化及其对UVB致皮肤损伤的保护作用 被引量:5
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作者 聂梅 黎鹏 +2 位作者 汤静洁 张平军 黄冬婷 《食品工业科技》 CAS 北大核心 2023年第16期412-419,共8页
以药食同源中药材人参为原材料,通过超声辅助热水法提取人参多糖(Ginseng polysaccharides,GPS),经酶解法去除淀粉和蛋白质,再经DEAE-52纤维素柱层析分离纯化得到精制人参多糖(GPS-1)。通过高效凝胶渗透色谱、红外光谱和核磁共振波谱测... 以药食同源中药材人参为原材料,通过超声辅助热水法提取人参多糖(Ginseng polysaccharides,GPS),经酶解法去除淀粉和蛋白质,再经DEAE-52纤维素柱层析分离纯化得到精制人参多糖(GPS-1)。通过高效凝胶渗透色谱、红外光谱和核磁共振波谱测定了GPS-1的相对分子质量、单糖构成和结构特征,另外研究了GPS-1对人皮肤成纤维细胞(Human skin fibroblasts,HFF-1)存活率和HFF-1中活性氧(Reactive oxygen,ROS)、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)、谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathion peroxidase,GSH-Px)、超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、金属蛋白酶1(Metalloproteinase 1,MMP-1)和金属蛋白酶9(Metalloproteinase 9,MMP-9)的影响。结果表明,GPS-1为均一性多糖,多糖纯度为95.13%,重均分子量为2.104 kDa,由α-D-葡萄糖、α-D-半乳糖醛酸、α-D-阿拉伯糖、α-D-岩藻糖、α-D-核糖、β-D-甘露糖和β-D-阿拉伯糖构成。GPS-1可保护UVB照射下的HFF-1细胞活性,质量浓度为200μg/mL的GPS-1溶液即可显著抑制MMP-1和MMP-9的表达(P<0.01),显著提升SOD和GSH-Px的含量(P<0.01),显著降低ROS和MDA的含量(P<0.01),为人参多糖的分离纯化以及在开发抗衰老产品的应用提供了科学依据。 展开更多
关键词 人参多糖 分离纯化 中波紫外线(UVB) 抗衰老 人皮肤成纤维细胞(HFF-1)
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双发射荧光探针的合成及其对三价金属的识别 被引量:1
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作者 聂梅 汤静洁 +2 位作者 张平军 莫柳珍 黄冬婷 《化学研究与应用》 CAS 北大核心 2023年第12期2923-2930,共8页
金属离子是工业废水的重要污染物之一,其中包括Fe^(3+)、A1^(3+)、Cr^(3+)和Ce^(3+)在内的三价金属离子对环境具有较大的危害性。席夫碱类探针常用于金属离子检测,但在高浓度金属离子中会发生荧光猝灭。为解决该问题,并精确、快速地检... 金属离子是工业废水的重要污染物之一,其中包括Fe^(3+)、A1^(3+)、Cr^(3+)和Ce^(3+)在内的三价金属离子对环境具有较大的危害性。席夫碱类探针常用于金属离子检测,但在高浓度金属离子中会发生荧光猝灭。为解决该问题,并精确、快速地检测三价金属离子,本文以具有绿色荧光的2-氨基蒽和蓝色荧光的1-芘甲醛为原料,设计并合成了一种基于席夫碱的双发射荧光探针E,该探针本身无荧光,加入三价金属离子Fe^(3+)、Al^(3+)、Cr^(3+)和Ce^(3+)后,低三价金属浓度范围显示绿色荧光,高三价金属浓度范围显示蓝色荧光,改善了传统蒽席夫碱探针无法检测高浓度金属离子的问题,将传统蒽席夫碱探针的检测上限提高了2倍以上。该探针具有合成简单、选择性好、灵敏度高、抗干扰能力强、响应时间短、pH适用范围宽(5~10)的优点,可以实现对Fe^(3+)、Al^(3+)、Cr^(3+)和Ce^(3+)三价金属离子的特异性实时检测,并成功制备了探针试纸用于三价金属的便捷检测。 展开更多
关键词 1-芘甲醛 2-氨基蒽 席夫碱 荧光探针 三价金属离子
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甘蔗撕解机曲面型合金刀具的应用
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作者 黄向阳 谢武装 +7 位作者 莫世军 陈峰 钟友懿 梁丰东 邹德良 张颢 刘国强 周行 《广西糖业》 2022年第1期13-18,共6页
文章介绍和总结了一种新型撕解机刀具的结构特点及其在甘蔗糖厂的应用。以一个榨季为周期,通过对刀具的失效比例、磨耗量、完成的甘蔗破碎量进行统计分析,阐明了刀具在实际生产中的良好性能表现。同时还对糖厂使用这种刀具前后的相关生... 文章介绍和总结了一种新型撕解机刀具的结构特点及其在甘蔗糖厂的应用。以一个榨季为周期,通过对刀具的失效比例、磨耗量、完成的甘蔗破碎量进行统计分析,阐明了刀具在实际生产中的良好性能表现。同时还对糖厂使用这种刀具前后的相关生产指标数据进行了比较和讨论,说明了应用该刀具所取得的生产效益。 展开更多
关键词 甘蔗 破碎 撕解机 合金刀具 磨损 失效
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在线分析乙醇及超声波对硫酸钾晶核粒度的影响
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作者 张平军 于淑娟 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期65-68,共4页
目前,国内外生产的硫酸钾产品普遍存在粒度小、形貌差等问题。先用在线粒度仪分析无水乙醇加入量、搅拌转速、超声波功率等条件对硫酸钾起晶晶核的影响,然后研究硫酸钾晶核在浓缩的含硫酸钾洗脱液中生长的产品晶形的特点,为企业利用糖... 目前,国内外生产的硫酸钾产品普遍存在粒度小、形貌差等问题。先用在线粒度仪分析无水乙醇加入量、搅拌转速、超声波功率等条件对硫酸钾起晶晶核的影响,然后研究硫酸钾晶核在浓缩的含硫酸钾洗脱液中生长的产品晶形的特点,为企业利用糖蜜酒精废液中的钾离子生产大颗粒硫酸钾提供理论支持。实验结果表明:在低温浴槽温度为30℃、搅拌转速为250r/min、超声波功率为50W、无水乙醇与饱和硫酸钾溶液质量比为1∶1条件下起晶,制得的硫酸钾晶核尺寸均匀、表面完整,颗粒平均弦长为14.5μm。将制备的硫酸钾晶核投入到浓缩的从糖蜜酒精废液中分离出来的含硫酸钾的洗脱液中生长,可以得到粒度较大、晶形完整的硫酸钾产品,硫酸钾产品中粒度大于385μm的晶体质量占结晶体质量的81.2%左右,钾离子结晶回收率约为85.8%。 展开更多
关键词 在线分析 乙醇 超声波 硫酸钾
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