检索结果-内蒙古大学图书馆

化学进展 2021年第10期33卷 1856-1873页

作者：尹钰马春慧李伟刘守新东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室哈尔滨150040

五羟甲基糠醛(5-HMF)被认为是近年来最具发展性和潜力的新型平台化合物。纤维素水解经由葡萄糖中间步骤进而转化为5-HMF是生物质资源制备能源平台化合物的主要利用途径之一,理解葡萄糖转化为5-HMF的过程具有重要意义。本文介绍了由葡萄... 详细信息

五羟甲基糠醛(5-HMF)被认为是近年来最具发展性和潜力的新型平台化合物。纤维素水解经由葡萄糖中间步骤进而转化为5-HMF是生物质资源制备能源平台化合物的主要利用途径之一,理解葡萄糖转化为5-HMF的过程具有重要意义。本文介绍了由葡萄糖制备5-HMF过程中的不同溶剂体系及外场对目标产物得率的影响,综述了由葡萄糖向5-HMF的转化机理,包括葡萄糖异构为果糖、果糖脱水生成5-HMF。目前,葡萄糖制备5-HMF的溶剂体系包括单相体系、离子液体、双相体系和低共熔溶剂体系,其中由离子液体和有机溶剂构成的双相反应体系是葡萄糖转化制5-HMF最有优势的反应体系,可以使生成的5-HMF迅速从反应相转移到有机相,减少副反应从而提高5-HMF得率;超声振荡、微波辐射和外加压力场通过与反应溶剂的协同作用加速传质、传热,大大缩短反应时间,提高反应效率。目前关于提高5-HMF得率以及中间产物的稳定和控制有待进一步深入研究。

关键词：葡萄糖 5-羟甲基糠醛溶剂体系微波场

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抗氧剂/光稳定剂对3D打印光致变色木塑复合材料性能的影响

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复合材料学报 2021年第3期38卷 761-769页

作者：杨海英郭蕊任泽春许民东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室哈尔滨150040

功能性光致变色木塑复合材料(PWPC)使用寿命通常较短,因此本研究将抗氧剂1010和光稳定剂770引入到PWPC中,以改善复合材料的力学和耐光疲劳等性能。采用熔融共混法制得杨木粉/聚乳酸(WF/PLA)基光致变色复合材料,通过熔融沉积技术(FDM)打... 详细信息

功能性光致变色木塑复合材料(PWPC)使用寿命通常较短,因此本研究将抗氧剂1010和光稳定剂770引入到PWPC中,以改善复合材料的力学和耐光疲劳等性能。采用熔融共混法制得杨木粉/聚乳酸(WF/PLA)基光致变色复合材料,通过熔融沉积技术(FDM)打印成型,对制备的WF/PLA复合材料力学、界面相容性、热稳定性和耐光疲劳性能进行分析表征。与WF/PLA复合材料相比,当只添加抗氧剂1010时,WF/PLA复合材料拉伸、弯曲和冲击强度分别提高了42.58%、23.25%、6.52%;只添加光稳定剂770时,WF/PLA复合材料拉伸强度提高,弯曲强度和冲击强度均下降。当抗氧剂1010与光稳定剂770以质量比为1∶1添加到WF/PLA复合材料中时,在这两种助剂的协同作用下,WF/PLA复合材料的拉伸强度提高了1.8%,弯曲和冲击强度分别减小了9.3%和22.1%,相比于其他复配体系样品,力学性能降低幅度最低。此外,与WF/PLA复合材料相比,抗氧剂1010与光稳定剂770质量比为1∶1的WF/PLA复合材料的热降解性能和耐光变疲劳性能得到改善,质量损失为5%时的温度为219.84℃。老化第10天,其表面颜色变化值ΔE由5.3增至6.7,增加了26.7%。

关键词：木塑复合材料抗氧剂光稳定剂力学性能耐光疲劳熔融沉积技术(FDM)

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植物细胞壁纳米结构与纳米纤维素的化学纯化处理结合机械解纤法制备

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高分子学报 2020年第6期51卷 586-597,I0003页

作者：王梦竹方颖李勍白璐璐于海鹏刘守新李坚陈文帅东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室哈尔滨150040

植物中含有自然界中储量最为丰富的天然高分子-纤维素.植物具有多层级结构,在微观层面由细胞构成.细胞的主体物质存在于细胞壁中,主要以纤维素纳米纤丝-基体复合结构形式存在,这种结构对植物的性能和功能起到了至关重要的作用.采用化学... 详细信息

植物中含有自然界中储量最为丰富的天然高分子-纤维素.植物具有多层级结构,在微观层面由细胞构成.细胞的主体物质存在于细胞壁中,主要以纤维素纳米纤丝-基体复合结构形式存在,这种结构对植物的性能和功能起到了至关重要的作用.采用化学纯化处理结合机械解纤策略,可以将细胞壁内部起支撑作用的纳米纤维素解离出来.纳米纤维素展现出一维纳米纤维结构、高结晶度以及优异的力学性能和热性能,在许多领域均展现出巨大的应用潜力.本文主要介绍我们课题组近几年对植物多层级结构、细胞特征、细胞壁生物合成以及细胞壁纳米结构的研究和思考,总结了在植物纳米纤维素化学纯化处理结合机械解纤法制备方面的研究进展,并对其存在的问题以及今后重点研究方向进行了总结和展望.

关键词：植物细胞壁纳米结构纳米纤维素机械解纤法

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稻秸增强酚醛泡沫保温材料的制备与性能

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复合材料学报 2023年第10期40卷 5630-5640页

作者：郝硕谢浩李爽王伟宏东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室哈尔滨150040

将水稻秸秆与酚醛树脂(PF)泡沫复合,改进PF泡沫本身脆性大、力学强度低的问题。探究稻秸长度(8 cm、12 cm和16 cm)、形态(横切秸秆段、斜切秸秆段、搓碾成丝)对复合材料物理性质、力学及燃烧性能的影响。结果表明,稻秸内外表面与PF泡沫... 详细信息

将水稻秸秆与酚醛树脂(PF)泡沫复合,改进PF泡沫本身脆性大、力学强度低的问题。探究稻秸长度(8 cm、12 cm和16 cm)、形态(横切秸秆段、斜切秸秆段、搓碾成丝)对复合材料物理性质、力学及燃烧性能的影响。结果表明,稻秸内外表面与PF泡沫基体产生明显机械啮合;稻秸/PF泡沫复合材料的弯曲强度、压缩强度与垂直于板面的抗拉强度均优于PF泡沫;16 cm斜切处理稻秸/PF泡沫复合材料弯曲强度达到1.18 MPa,较PF泡沫提高195.3%;16 cm搓碾处理稻秸/PF泡沫复合材料在应变为10%时的压缩应力和垂直于板面的抗拉强度分别为251.30 kPa与121.26 kPa,较PF分别提高了112.1%和20.7%。垂直燃烧与极限氧指数(LOI)测试结果表明,PF泡沫对稻秸表现出较好的包覆作用,复合材料整体热稳定性与PF泡沫几乎持平,LOI值几乎无变化,稻秸/PF泡沫复合材料和PF泡沫可燃性测试结果均达到B1级建筑材料要求,具有良好的阻燃性能。8 cm斜切处理稻秸增强PF泡沫复合材料综合力学性能最优。

关键词：酚醛泡沫水稻秸秆导热系数力学强度燃烧性能

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复配改性工业木质素/木纤维复合材料的制备与表征

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复合材料学报 2014年第4期31卷 1098-1105页

作者：袁媛郭明辉东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室哈尔滨150040

以H2O2为氧化剂对工业木质素进行改性,将H2O2氧化改性工业木质素(OMIL)与聚乙烯亚胺(PEI)复配制得复配改性工业木质素(OMIL-PEI)。以木纤维(WF)为基体,OMIL-PEI为黏结相,采用高速混合-平板热压工艺制备了环保型OMIL-PEI/WF复合材料。采... 详细信息

以H2O2为氧化剂对工业木质素进行改性,将H2O2氧化改性工业木质素(OMIL)与聚乙烯亚胺(PEI)复配制得复配改性工业木质素(OMIL-PEI)。以木纤维(WF)为基体,OMIL-PEI为黏结相,采用高速混合-平板热压工艺制备了环保型OMIL-PEI/WF复合材料。采用正交试验设计方法研究了H2O2用量、氧化时间、OMIL与PEI质量比及复配剂OMIL-PEI用量对该复合材料物理力学性能的影响,探索了复合材料的最优制备工艺参数,并采用FTIR、XRD、DMA和SEM对复合材料的结构和性能进行了表征。结果表明:最优工艺条件为,H2O2用量20wt%,氧化时间120min,OMIL与PEI质量比7∶1,OMIL-PEI用量20wt%,所制备的复合材料各项理化性能满足GB/T 11718-2009干燥状态下使用的承重型中密度纤维板的性能要求;OMIL-PEI能够与WF在热压过程中形成良好的化学键;优化工艺条件下的OMIL-PEI/WF复合材料的木质纤维素的晶形结构保持不变,相对结晶度从60.24%(纯WF)升高到72.91%;OMIL-PEI提高了OMIL-PEI/WF复合材料的动态储能模量,对材料的热稳定性影响不大,且各组分之间分布均匀,交织致密,界面粘结性能良好。

关键词：复配改性工业木质素聚乙烯亚胺复合材料性能表征

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织物装饰木塑板的制备工艺及性能

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复合材料学报 2024年第4期41卷 1809-1819页

作者：周雪莲郝硕单伟东王伟宏房轶群刘天东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室哈尔滨150040

利用织物装饰木塑复合材料风格多变,能够大大提高木塑复合材料的实用价值。本文开发了一种新型装饰织物贴面技术,将热塑性聚合物铺设在装饰织物表面,与热压板直接接触,从而缩短装饰织物承受高温的时间;并且受热熔化的聚合物透过装饰织... 详细信息

利用织物装饰木塑复合材料风格多变,能够大大提高木塑复合材料的实用价值。本文开发了一种新型装饰织物贴面技术,将热塑性聚合物铺设在装饰织物表面,与热压板直接接触,从而缩短装饰织物承受高温的时间;并且受热熔化的聚合物透过装饰织物与木塑基材表面的聚合物相熔合,起到固定和保护装饰织物的作用。本文探究了热压温度(140℃、160℃和180℃)、基材中木塑比(6∶4、7∶3和8∶2)和表面聚合物的种类(高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和聚乳酸)对饰面木粉/高密度聚乙烯(WF/HDPE)复合材料表面胶合强度、装饰效果、力学性能等的影响;通过红外光谱、扫描电子显微镜等手段对WF/HDPE复合材料和织物的性能变化进行了分析和表征。结果表明:熔融的聚合物能够透过装饰织物纤维空隙,与木塑基材熔合状况良好,制得的装饰复合材料表面光滑平整。综合分析热压温度、基材木塑比和表面聚合物种类的影响,认为当热压温度为160℃、木塑比为7∶3时,表层使用聚乳酸时棉麻织物装饰的WF/HDPE复合基材力学强度最佳,表面胶合强度可达3.64 MPa,弯曲强度达到82.19 MPa。

关键词：木塑复合材料热塑性聚合物织物表面装饰力学性能

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利用弹性体增韧木粉/HDPE复合材料

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复合材料学报 2016年第5期33卷 976-983页

作者：郝建秀王海刚王伟宏王清文东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室哈尔滨150040

为提高木塑复合材料的韧性,在木粉/高密度聚乙烯(WF/HDPE)复合材料制备过程中引入了3种弹性体:聚烯烃弹性体(POE)、弹性体改性聚乙烯(BPB)和接枝改性的聚烯烃弹性体(A669)。通过对WF/HDPE复合材料冲击强度和抗弯弹性模量的测试,确定出... 详细信息

为提高木塑复合材料的韧性,在木粉/高密度聚乙烯(WF/HDPE)复合材料制备过程中引入了3种弹性体:聚烯烃弹性体(POE)、弹性体改性聚乙烯(BPB)和接枝改性的聚烯烃弹性体(A669)。通过对WF/HDPE复合材料冲击强度和抗弯弹性模量的测试,确定出既能有效提高WF/HDPE复合材料韧性又能维持材料刚性的增韧剂种类及其用量,并通过结晶行为、热力学性能及界面结合分析等探讨了其增韧原理。通过对比可知,A669的增韧效果最为明显,质量分数为4%时冲击强度达到15.31kJ/m^2,相对于无添加配方提高了52.34%且抗弯弹性模量只下降6.09%。XRD和DSC分析结果表明:A669的添加阻碍了WF/HDPE复合材料的结晶行为,使其在略低的温度下才可以结晶,且结晶度下降,晶粒尺寸增大,衍射角所对应的衍射面增大,因此吸收和损耗了更多的能量;A669的添加还降低了WF/HDPE复合材料的玻璃态转变温度。DMA和SEM分析结果显示:A669的添加使WF/HDPE复合材料呈现出显著的黏性特征,断裂面的HDPE塑料基质出现拉丝现象,从而达到提高材料韧性的效果。转矩流变测试表明A669的添加使WF/HDPE复合材料的扭矩略有降低,对加工没有不利影响。适当添加A669可以使木塑复合材料同时具备良好的韧性和刚性,对扩大其在建筑模板等领域的应用具有重要意义。

关键词：木塑复合材料弹性体冲击强度弹性模量结晶度

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壳聚糖增强纳米纤维素-蒙脱土复合膜的结构与性能

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复合材料学报 2024年第8期41卷 4299-4309页

作者：汪云逸邹楚文尹冉尤政通王海刚东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室哈尔滨150040

利用纤维素和无机物模仿天然贝壳中高度有序的“砖-砂浆”结构制备高强度功能复合材料,是制备绿色包装膜的优秀选择,二者的界面结合是获得理想结构与性能的关键。本文以羧基化纤维素纳米纤维(CNFMG)和蒙脱土(MTM)纳米片制备膜材料,采用... 详细信息

利用纤维素和无机物模仿天然贝壳中高度有序的“砖-砂浆”结构制备高强度功能复合材料,是制备绿色包装膜的优秀选择,二者的界面结合是获得理想结构与性能的关键。本文以羧基化纤维素纳米纤维(CNFMG)和蒙脱土(MTM)纳米片制备膜材料,采用壳聚糖(CS)通过静电作用增强界面结合。研究了CS与CNFMG和MTM之间的静电相互作用对纳米复合材料结构、力学性能和热稳定性的影响。结果表明:复合膜中MTM以纳米片状形态有序地分散于CNFMG网络间。与CNFMG-MTM二元膜相比,CS加入后的三元膜拉伸强度达到119.2 MPa,强度提升1倍;断裂能达到10.9 MJ/m^(3),韧性提升5.4倍。复合膜为半透明状,具有良好的紫外屏蔽性,CS的加入也提升了复合膜的热稳定性。本文的研究结果可为纤维素基珍珠层仿生材料的研究和应用提供思路。

关键词：纳米纤维素蒙脱土壳聚糖复合膜珍珠层结构仿生

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静电纺纤维素纳米晶体/壳聚糖-聚乙烯醇复合纳米纤维的制备与表征

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复合材料学报 2018年第4期35卷 964-972页

作者：王栋宣丽慧李超程万里韩广萍东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室哈尔滨150040

通过探索纤维素纳米晶体(CNC)添加量对壳聚糖-聚乙烯醇(CS-PVA)基体性能的影响,为静电纺CNC/CS-PVA复合纳米纤维的制备提供理论支撑。以CNC、CS和PVA为原料,采用静电纺丝法成功制备不同CNC含量(质量分数)的静电纺CNC/CS-PVA复合纳米纤维... 详细信息

通过探索纤维素纳米晶体(CNC)添加量对壳聚糖-聚乙烯醇(CS-PVA)基体性能的影响,为静电纺CNC/CS-PVA复合纳米纤维的制备提供理论支撑。以CNC、CS和PVA为原料,采用静电纺丝法成功制备不同CNC含量(质量分数)的静电纺CNC/CS-PVA复合纳米纤维,并通过SEM、TGA和FTIR等分析手段对CNC/CS-PVA复合纳米纤维的微观结构和性能进行了表征。结果表明:添加CNC后静电纺CNC/CS-PVA复合纳米纤维直径变大,表面变粗糙,力学性能和热学性能提高;随着CNC含量的增加,静电纺CNC/CS-PVA纤维的杨氏模量(E)和抗拉强度(σ)先增强后减弱,而外延起始温度继续上升。当CNC含量为3wt%时,静电纺CNC/CSPVA复合纳米纤维力学性能最好,相比于CS-PVA复合纳米纤维,E和σ分别提高了43.9%和24.8%;当CNC含量为20wt%时,静电纺CNC/CS-PVA复合纳米纤维直径分布不均匀,可以观察到单根纤维表面存在少量的球状结构物质,同时外延起始温度达到328.83℃;FTIR分析得出,CNC与CS和PVA之间只存在分子间的相互作用而没有发生化学反应;随着溶液的酸性减弱,碱性增强,不同CNC含量的静电纺CNC/CS-PVA复合纳米纤维稳定性逐渐提高,而CNC含量对其稳定性影响不大。

关键词：静电纺丝纤维素纳米晶体壳聚糖聚乙烯醇复合纳米纤维

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Cu_(2)O-PVA/纳米纤维素复合材料的制备与吸附-光催化性能

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复合材料学报 2023年第1期40卷 180-191页

作者：王艳飞靳泽远李卓林王鹤然邢鹏宇罗琳龙胡英成东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室哈尔滨150040

为了改善氧化亚铜(Cu_(2)O)的光催化性能,将Cu_(2)O颗粒和聚乙烯醇(PVA)同时加入纳米纤维素(CNF)中,成功制备了具有三维(3D)多孔结构和丰富活性位点的功能化纤维素基气凝胶(Cu_(2)O-PVA/CNF)。采用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、... 详细信息

为了改善氧化亚铜(Cu_(2)O)的光催化性能,将Cu_(2)O颗粒和聚乙烯醇(PVA)同时加入纳米纤维素(CNF)中,成功制备了具有三维(3D)多孔结构和丰富活性位点的功能化纤维素基气凝胶(Cu_(2)O-PVA/CNF)。采用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射仪、全自动比表面积、压缩测试对气凝胶样品进行了表征。以降解亚甲基蓝(MB)为模型污染物,评价了Cu_(2)O-PVA/CNF复合催化剂的光催化性能,考察了6wt%Cu_(2)O-PVA/CNF在不同初始浓度、不同催化剂用量及不同溶液pH条件下对MB光降解效率的影响。结果表明,三维多孔的纤维素气凝胶的使用提高了对MB的吸附能力,延长了对可见光的吸收。特别是在纤维素基体中掺杂的Cu_(2)O在光照下激发出电子-空穴,增加了活性位点,从而提高了催化能力。6wt%Cu_(2)OPVA/CNF复合催化剂对MB的光降解率达到95.6%,远高于纯Cu_(2)O的79.6%。Cu_(2)O-PVA/CNF复合催化剂的光降解过程遵循表观准一级动力学模型。此外,与纯CNF气凝胶相比,PVA的加入使其压缩强度提高了4.4倍。该催化剂经5次光催化循环后再利用,对MB的可见光催化降解率仍能达到71.06%。这种Cu_(2)OPVA/CNF复合材料有利于用太阳辐射处理染料废水。

关键词：纳米纤维素氧化亚铜气凝胶染料吸附光催化降解

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