长期以来, 学者们致力于将玉米秸秆这类低品位的生物质资源向高附加值的化学品转化, 提高其利用价值。 对玉米秸秆进行常压酸催化多元醇液化试验, 并对其所得液化残渣的主要组成成分、 热解及纤维特性进行研究。 采用傅里叶红外光谱技术(FTIR)、 热裂解气相色谱-质谱联用技术(Py-GC/MS)、 热重分析技术(TGA)、 X射线衍射技术(XRD)及扫描电子显微镜技术(SEM)对玉米秸秆及其液化残渣的化学基团、 热裂解产物、 热失重情况、 晶体结构和微观形貌进行了检测分析。 FTIR分析表明, 液化残渣中三组分(纤维素、 半纤维素和木质素)官能团的特征吸收峰几乎消失, 其主要含有未液化完全的纤维素和三组分降解产生的小分子间通过聚合反应生成的大分子物质。 Py-GC/MS表明, 液化残渣热裂解产物中包含呋喃类(10.64%)、 酚类(18.89%)、 酮类(3.73%)、 烃类(35.23%)、 醇类(4.17%)、 醛类(4.31%)、 醚类(1.25%)和有机酸类(4.79%)及含S或N杂原子化合物(17.00%)等89种可识别的有机物, 这些有机物的含碳数高于玉米秸秆同类族化合物中的含碳数。 通过TGA明确液化残渣热失重的情况, 即加热阶段, 其质量损失约为3%; 快速失重阶段, 质量损失非常明显, 约为45%; 缓慢失重阶段, 质量损失不足4%; 其发生热解的条件比玉米秸秆的更为苛刻。 XRD结果可知, 液化残渣的主峰和次峰消失, 破坏了纤维素Ⅰ晶格结构, 形成球磨纤维素。 SEM图像表明, 玉米秸秆经酸催化多元醇液化后生成杂乱无序、 粗糙、 不规则、 呈颗粒状的液化残渣。 综上, 此条件下玉米秸秆几乎完全液化。 这为液化残渣制备木质基炭材料给予理论基础与应用支持, 促进了生物质资源全组分利用。

考古发掘出土的遗物中, 有机残留物大部分是以附着在器物上, 或者是遗址表面而存在的, 由于没有固定形状, 或量少而难以发现, 且不易保存, 因此常常被忽视。 但是这类有机物作为古代人类生活生产资料, 包含重要的历史信息, 具有珍贵价值。 通过遗址中发现的器物或者有机残留物, 可以决定器物甚至是遗址的用途, 古代照明燃料就属于这类有机残留物。 中国古代多使用动物油、 植物油、 蜡等作为照明燃料, 对植物油和蜡都有一定研究, 但对于动物油种类的分析仅停留在区分反刍动物与非反刍动物。 引入热裂解气相色谱质谱技术(THM-Py-GC/MS)研究有机残留物, 使用600 ℃裂解温度经过12 s裂解时间, 可以将甘油三酯与老化过程中由于失去酰基逐步形成的双酰基甘油、 单酰基甘油等完全裂解成甘油与脂肪酸, 通过计算脂肪酸相对含量, 可以分析不同动物油具有的特征。 同时用高温裂解代替了传统酸化提纯样品的预处理方法, 能最大程度的保留样品中的各组分。 加入过量的四甲基氢氧化铵, 可将样品中脂肪酸与醇等量转化为对应的酯和醚, 在气相色谱初始50 ℃保持5 min, 然后以10 ℃·min-1升至280 ℃保持10 min的条件下, 将甲基化的样品组分分离, 质谱以1∶100的分流比进行测定。 对内蒙古伊和淖尔墓地出土铁灯内的残留物进行了分析, 结果显示, 灯内残留物样品中主要成分是C7—C22连续碳原子的脂肪酸, 含量较高的饱和脂肪酸有十四烷酸、 十五烷酸、 十六烷酸、 十七烷酸、 十八烷酸等。 对比老化前与老化后猪油、 牛油、 羊油等动物脂肪参考样品所含主要成分与相对含量, 老化后的羊油中的奇数碳饱和脂肪酸含量明显高于其他两种动物油, 并且这一特征也体现在考古样品中, 结合以往文献中动物油成分的研究结果, 可以判断出残留物中所含动物油的确切种类属羊油。 此外样品中包含的碳氢化合物与醇属于蜡的成分, 根据脂肪酸及醇的相对含量可以判断为蜂蜡。 热裂解气相色谱质谱技术(THM-Py-GC/MS), 为出土有机残留物, 特别是动物脂肪种类的的分析研究, 提供了更加高效、 便捷的方法。 并且, 对混合有机残留物种类的鉴别也做出了有益的尝试。