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科研工作汇总 1 CelluloseFromWheatStrawLow dimensionalStructuresofPANIHelicalStructuresOthers Contents 2 1 CelluloseFromWheatStraw 3 Bleachedcellulose 半纤维素 hemicellulose 半纤维素是指植物纤维原料中非纤维素碳水化合物这样一群物质的总称 或半纤维素是除纤维素和果胶以外的植物细胞壁聚糖 木素 lignin 木素是由苯基丙烷结构单元通过醚键和碳 碳键联结构成具有三度空间结构的芳香族高分子化合物 综纤维素 Holocellulose 秸秆的主要组分 4 1 草类原料的灰分与组成 秸秆的次要 少量 成分 2 蜡质 伴以少量的高级脂肪酸 高级醇等 含量 乙醚抽出物含量一般低于1 而苯 醇抽出物含量较高 一般为3 6 有的高达8 3 果胶 主要是由 1 4 连接的D 半乳糖醛酸或他们的甲酯组成 存在于陆生植物的细胞壁中 主要由甲酯组成的甲酯果胶很易溶于水 也存在非甲酯酸 它们的分子中通常含有L 阿拉伯糖 D 木糖 L 岩藻糖和L 鼠李糖 L 鼠李糖有时还存在于糖醛酸主链中 5 Structureofcellulosemicrofibrils 6 Fig 1 Schemeofthearrangementcellulosemicrofibrilsandcellulosechainsintheepidermalfiber Structureofcellulosemicrofibrils 7 Structureofcellulosemicrofibrils HuiYu RuigangLiu DawaShen ZhonghuaWu YongHuang ArrangementofcellulosemicrofibrilsinthewheatstrawcellwallCarbohydratePolymers72 2008 122 127 8 9 10 纤维素获得途径 11 Ligninmonomericunits 木质素是由聚合的芳香醇构成的一类物质 存在于木质组织中 主要作用是通过形成交织网来硬化细胞壁 木质素主要位于纤维素纤维之间 起抗压作用 12 木质素 13 14 TraditionalMethodfordelignification SEMmicro pictureofisolatedcellulosefromricestraw MinimumNH4OH IRofisolatedcellulosefromricestraw 15 高沸醇溶剂法制备纤维素与木质素的主要反应过程是木片或其他植物原料在高沸醇溶液中加热或催化剂作用下半纤维素发生水解 断裂 木质素溶入高沸醇溶剂而与纤维素分离 Extractionofligninbyhighboilingsolvents 16 Experiments 17 FT IR 18 ExperimentFT IR 19 LtoR 高沸醇滤液 秸秆抽提液 蒸煮一次滤液 两次滤液 三次滤液 20 ResidueofpreparedbyHBS WheatStrawPaper 21 木质素的微生物降解 微生物进攻木质素的外部暴露面 酶促反应导致这些区域发生降解 愈创木基和丁香基亚单位上的甲氧基脱甲基化 形成邻苯二酚 酶进一步攻击 芳环打开 生产脂族羧酸 22 LiPPing Pongmechanism 23 LiPPing Pongmechanism howamediatorworkwithaligninperoxidase 24 MnP 25 Lac Theradicalproducedtheninitiatesdecomposationofligninbyavarietyofprocesses 26 SteamExplosion 27 小结 1 用传统方法 酸碱技术 可以有效去除秸秆木质素 但仍需进行系统表征 2 用高沸醇工艺可以实现木质素 半纤维素和纤维素的分离 3 微生物技术可望具有显著的优势 4 下一步重点发展蒸爆技术和微生物降解控制等环保化技术路线 28 2 Low dimensionalStructuresofPANI 29 形貌表征 掺杂酸种类 一维手性聚苯胺的合成与表征 CSA TSA HCl d外 200 500nmd内 50 150nm d外 100 500nmd内 20 300nm d外 50nmd内 0nm nacid nANI 1 4 30 一维手性聚苯胺的合成与表征 形貌表征 APS用量 nAPS nANI 0 8 1 2 2 0 1 5 nAPS nANI 1 2合成聚苯胺纳米管 纤维的最佳条件 31 一维手性聚苯胺的合成与表征 形貌表征 搅拌速度 staticstate gentstate vigorousstate 32 33 CSA用量 nCSA nANI 1 1 2 1 8 1 4 nCSA nANI 1 8 34 Beforereaction 40seconds 7minutes Usingfreeze fractureerectronmicroscopy FFEM Opticalmicroscopyobservationofmicelles 35 8Hours PANibottlegreen 36 矩形截面纳米管形成机理分析 10min 30min 90min 37 结构表征 XRD分析 19 2 PANI主链平行的 100 面25 4 PANI主链垂直的 110 面15 2 PANI分子链取向6 2 主链上掺杂剂和N原子呈周期排列 38 低维结构聚苯胺的电磁学特性研究 原位合成工艺放大试验 7 5倍 VANI mL nCSA nANI 15倍 1 8 1 2 d 200nm 放大试验具有可行性 1 4 1 4 15倍 15倍 39 小结 1 多种乳化剂条件下可以制备聚苯胺低维结构 并可通过条件控制调控产物结构 2 其生长机理尚未找到令人满意的模型 值得深入研究 3 拟通过生长过程的定点控制 原位检测和胶束冷冻相结合 开展聚苯胺低维结构生长机理的研究 4 进一步探索聚苯胺低维结构电磁波损耗机理研究 40 3 HelicalStructures 41 PreviouslyNanohelix a d b c 反应温度 260 42 Micro helixcarbonfibers Thermocouple ferroalloy PowderofNi SEMimageofmicro helixcarbonfibers 43 Catalyst 20min a 5min 44 Atom ResolvedImagingofDynamicShapeChangesinSupportedCopperNanocrystals P L Hansenetal SCIENCEVOL 295 15MARCH2002 45 Catalyst ArH2 TEMimagesshowingtheshapeofCunanocrystal 46 UV visspectraofD CSAdopedPANI UV visspectraofL CSAdopedPANI 47 ElectromagneticlossbehaviorsofchiralPANI 48 49 厚度为2 0mm 厚度为2 5mm MicrowaveabsorptionbehaviorsofchiralPANI 50 小结 1 通过控制催化剂前驱体分解温度粒径 气氛等条件 可以制备不同结构