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第31卷 第6期 应 用 化 学 V0l|31Iss．6 2014年 6月 CHINESEJ0URNALOFAPPUED CHEMISTRY June2014 水稻秸秆石油醚和乙醇萃取物的组成分析 宫贵贞 曹 洪 (徐州工程学院 化学化工学院 徐州 221111) 摘 要 用石油醚和乙醇在索式萃取器中对水稻秸秆进行了萃取 ，萃取物用傅里叶转换红外光谱仪 (FFIR) 和气相色谱一质谱联用仪(GC／MS)分析。结果表明，乙醇和石油醚的萃取率分别为8％和6％。萃取物中共检 测到4O种物质 ，主要分为醇酚 (APs)、醛 、酮、酸、酯、烃(HCs)及含氮化合物 (ONs)7种类别。其中，石油醚萃 取物中酯 、HCs和APs3类物质含量较高，总的相对含量为91．7％；乙醇萃取物中HCs、酸、酯及 APs含量较 高，总的相对含量为83．9％。该研究在开发稻秆的高附加值利用方面具有重要的基础理论意义。 关键词 水稻秸秆 ，萃取，FTIR，GC／MS分析 中图分类号 ：0636 文献标识码 ：A 文章编号：100043518(2014)0643726-06 D0I：10．3724／SP．J．1095．2014．30450 目前80％以上的能源与有机原料来 自于化石能源，由于化石能源可开采量的减少及其使用过程中 带来的环境问题，促使各国努力寻找与开发清洁的可替代能源…。生物质不仅具有产量巨大和可再生 等优点，同时可制备成液体燃料作为清洁能源使用 。J，还可从中获取多种有机化工原料及制备各种功 能材料 j，故引起全球的广泛关注 J。我国是一个农业大国，生物质资源十分丰富，每年形成的农业废 弃物约有7亿t，其中稻草秸秆 1．8亿t6J。但 目前在我国作为能源利用的还不到其总量的1％，且利用 方式还很落后，主要是直接燃烧。这种方式不仅效率低下，浪费资源，还造成了严重的环境污染。因此， 开发生物质的高效利用技术在我国显得更加迫切和重要。生物质高效利用的重要前提是对其组成结构 的充分了解。虽然生物质基本上由以纤维素、半纤维素和木质素为主的有机大分子成分组成，但不同生 物质或同一物种不同部分的组成差异也较大。这种组成的复杂性、不均一性及其难溶性，使之对生物质 分子结构的研究比较困难。目前较多采用破坏性的处理方法如热解 圳、超临界液化 ¨m“和生物降 解 等方法使之降解，通过对其产物的分析来推测原料组成。由于这些过程严重破坏了生物质的结 构，不能真实反映其结构信息。人们对生物质成分间键合的方式、其中嵌布的小分子物质和确切的分子 结构迄今尚未充分认识。致使对其解聚机理和液化方式等生物质的高效利用缺乏可靠的理论指导，因 而生物质转化研究仍然存在组分利用、技术利用的单一性及缺乏系统技术集成和生态过程工程研究的 问题 。 在温和条件下，溶剂萃取可使游离或通过弱键结合嵌布于生物质大分子结构中的低分子物质溶出。 溶剂萃取属于非破坏性分离，可相对真实反映生物质的分子结构。这些低分子物质不仅对于研究生物 质的结构有重要的价值，其有效提取还可实现生物质的非燃料用途。溶剂萃取用于秸秆的研究，较多的 是采用破坏性方法降解后再用溶剂萃取_】H]，或用于脱蜡研究_】。温和条件下直接用溶剂对秸秆进行 萃取并研究其中化合物组成的鲜有报道。本文采用石油醚和乙醇在索式萃取器中对水稻秸秆进行了萃 取。通过傅里叶转换红外光谱仪(~HIR)和气相色谱一质谱联用仪 (GC／MS)对产物进行分析，可望从分子 水平上深入了解生物质的组成结构，为有效利用生物质资源生成其它高附加值化学产品提供科学依据。 1 实验部分 1．1 原料、试剂和仪器 实验选用江苏徐州地区的水稻秸秆。将水稻秸秆用去离子水清洗后 自然风干，剪成2—3cm的小 2013-09434收稿，2013—12-10修回，2014-01—12接受 通讯联系人 ：宫贵贞，讲师；Tel：0516E-mail：ggz72@163．com；研究方向：碳资源的高附加值利用 第6期 宫贵贞等：水稻秸秆石油醚和乙醇萃取物的组成分析 段后用多功能粉碎机粉碎，过 178 m筛，真空干燥后置于干燥器中备用。所用试剂石油醚(沸程