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山东化工 2025年第1期54卷 66-69页

作者：郭文亮谢兴星周军田庆文大唐南京环保科技有限责任公司江苏南京211100 中国林业科学研究院林产化学工业研究所江苏省生物质能源与材料重点实验室江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心国家林业和草原局林产化学工程重点实验室林木生物质低碳高效利用国家工程研究中心江苏南京210042 山东华泰纸业股份有限公司&山东黄三角产业技术研究院有限公司山东东营257335 广西大学轻工与食品工程学院清洁制浆造纸与污染控制重点实验室广西南宁530004

工业污染源排放的氮氧化物主要来源于燃煤过程,选择性催化还原法(SCR)脱硝技术因脱硝效果稳定、脱硝效率高、选择性强等特点被广泛应用于氮氧化物的减排,但该方法每年会产生大量的废弃脱硝催化剂,催化剂受烟气的污染富含砷、铬等重金属... 详细信息

工业污染源排放的氮氧化物主要来源于燃煤过程,选择性催化还原法(SCR)脱硝技术因脱硝效果稳定、脱硝效率高、选择性强等特点被广泛应用于氮氧化物的减排,但该方法每年会产生大量的废弃脱硝催化剂,催化剂受烟气的污染富含砷、铬等重金属,已被国家纳入危险废物进行管理,废弃催化剂的再生利用成为当前行业发展的必然需求。就当前SCR烟气脱硝催化剂再生过程中产生的废水特征进行分类,针对废水中不同特征的污染因子,分别就其处理技术研究进展进行分析,并提出合理的再生废水处理工艺建议。

关键词： SCR脱硝催化剂再生废水处理技术重金属处理

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水溶性羧甲基纤维素钠基粘结剂在硅负极中的性能研究

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现代化工 2025年第S1期 273-280页

作者：孙兴燊徐晶饶瑞晔赵升云蒋建新刘鹤宋湛谦中国林业科学研究院林产化学工业研究所江苏省生物质能源与材料重点实验室国家林业和草原局林产化学工程重点实验室林木生物质低碳高效利用国家工程研究中心江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心北京林业大学材料科学与技术学院武夷学院生态与资源工程学院福建省生态产业绿色技术重点实验室绿色化工技术福建省高等学校重点实验室

为应对锂离子电池硅电极体积膨胀的挑战，使用羧甲基纤维素钠（CMC-Na）、植酸（PA）和钙离子(Ca2+)合成了水溶性交联粘结剂(C-PA-Ca2+)。CMC-Na和PA中的极性官能团为氢键和共价键的形成提供了丰富的结合位点，氢键和共价键的形成增强... 详细信息

为应对锂离子电池硅电极体积膨胀的挑战，使用羧甲基纤维素钠（CMC-Na）、植酸（PA）和钙离子(Ca2+)合成了水溶性交联粘结剂(C-PA-Ca2+)。CMC-Na和PA中的极性官能团为氢键和共价键的形成提供了丰富的结合位点，氢键和共价键的形成增强了粘结剂的机械性能，再通过Ca2+修饰牢固了整个粘结剂体系。研究了交联型粘结剂C-PA-Ca2+的电化学性能，结果表明，采用C-PA-Ca2+作硅电极粘结剂时，平均剥离力为2.39 N,优于粘结剂CMC-Na的1.47 N和C-PA的2.07 N;在0.2 C电流密度下循环200圈，电极Si@C-PA-Ca2+的比容量为2 035.2 mAh/g,优于对比电极Si@CMC-Na的844.8 mAh/g和Si@C-PA的1 566.1 mAh/g;此外，在0.5 C条件下Si@C-PA-Ca2+电极表现出优异的循环稳定性能，循环300圈后比容量为1 879.7 mAh/g,容量保持率为70.85%,每圈容量损失仅0.097%。C-PA-Ca2+有望成为一种性能优异的新型水溶性硅负极粘结剂。

关键词：锂离子电池 Si负极羧甲基纤维素钠粘结剂

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可逆加成-断裂链转移细乳液聚合法制备木质素基嵌段共聚物

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高分子材料科学与工程 2020年第5期36卷 20-25页

作者：许玉芝王广彬李宁王春鹏储富祥中国林业科学研究院林产化学工业研究所江苏省生物质能源与材料重点实验室江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心国家林业和草原局林产化学工程重点实验室生物质化学利用国家工程实验室江苏南京210042

以木质素黄原酸酯为链转移剂,进行丙烯酰胺(AM)的可逆加成-断裂链转移(RAFT)自由基聚合,并将得到的木质素-丙烯酰胺接枝共聚物(Lignin-g-PAM)作为大分子链转移剂,加入第二单体甲基丙烯酸甲酯(MMA)进行扩链反应制备木质素基嵌段共聚物(Li... 详细信息

以木质素黄原酸酯为链转移剂,进行丙烯酰胺(AM)的可逆加成-断裂链转移(RAFT)自由基聚合,并将得到的木质素-丙烯酰胺接枝共聚物(Lignin-g-PAM)作为大分子链转移剂,加入第二单体甲基丙烯酸甲酯(MMA)进行扩链反应制备木质素基嵌段共聚物(Lignin-g-PAM-b-PMMA)。红外光谱、核磁共振氢谱、凝胶渗透色谱、差示扫描量热及热重分析结果证实了MMA与Lignin-g-PAM反应形成了嵌段共聚物;所得Lignin-g-PAM-b-PMMA的相对分子质量显著增加,相对分子质量分布变宽,初始分解温度及最大质量损失温度提高,玻璃化转变温度介于Lignin-g-PAM与PMMA的玻璃化转变温度之间。

关键词：木质素可逆加成-断裂链转移聚合嵌段共聚物

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海南制浆树种中主要成分的近红外分析与模型优化

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光谱学与光谱分析 2021年第5期41卷 1404-1409页

作者：吴珽梁龙朱华邓拥军房桂干中国林业科学研究院林产化学工业研究所生物质化学利用国家工程实验室国家林业和草原局林产化学工程重点实验室江苏省生物质能源与材料重点实验室江苏南京210042 金东纸业(江苏)股份有限公司江苏镇江212132 江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心江苏南京210037

为提高制浆树种的利用效率,缓解国内制浆造纸原料短缺的现状,降低行业污染与总体成本,尝试将近红外光谱技术用于海南省制浆树种的成分含量分析,以期根据实时所得成分含量相应调整工艺参数。用结构简单、易改装的全息光栅分光近红外光谱... 详细信息

为提高制浆树种的利用效率,缓解国内制浆造纸原料短缺的现状,降低行业污染与总体成本,尝试将近红外光谱技术用于海南省制浆树种的成分含量分析,以期根据实时所得成分含量相应调整工艺参数。用结构简单、易改装的全息光栅分光近红外光谱仪采集了海南省常见的适龄制浆树种(尾细桉、尾巨桉、尾叶桉、马占相思和粗果相思)共205个样本的近红外光谱,按传统实验室方法分析其主要成分——综纤维素和木质素的含量。选择合适的预处理方法与偏最小二乘法结合,建立了两种分析模型,并通过遗传算法剔除不相关的变量,筛选出特征波段,明确综纤维素和木质素的特征吸收,优化了模型。其中综纤维素分析模型建立时采用Savitzky-Golay 13点3倍平滑、矢量归一化和一阶导数预处理原始光谱,1 150.3~2 362.0nm波段参与建模。筛选出的波段包含了1 188~1 196nm之间CH_(3)中C—H伸缩振动的二级倍频吸收,1 742~1 633nm区间内O—H伸缩振动的一级倍频,2 112nm附近O—H变形振动、O—H伸缩振动的合频等纤维素的特征吸收;也包含了1 470~1 495nm之间O—H伸缩振动的一级倍频,1 906和1 911nm附近C=O伸缩振动的二级倍频等聚戊糖的特征吸收。模型RMSEP值为0.55%,绝对偏差范围为-0.91%~0.87%。木质素分析模型建立时采用Savitzky-Golay 13点3倍平滑、多元信号校正和二阶导数预处理原始光谱,1 137.6~1 872.5和2 131.0~2 424.1nm波段参与建模。筛选出的波段包含了1 143nm附近苯环C—H伸缩振动的二级倍频吸收和CH_(3)的C—H伸缩振动的二级倍频吸收,1 670~1 684nm处苯环C—H伸缩振动的一级倍频,2 205nm附近C—H、 C=O伸缩振动的合频等木质素的特征吸收。模型RMSEP值为0.45%,绝对偏差范围为-0.76%~0.79%。两个模型的RPD值分别为4.71和3.47,均能满足制浆树种主要成分在线快速分析测定的工业需求。同时,本研究为制浆树种近红外表征体系的建立提供了理论依据,对近红外技术助力制浆造纸工业由自动化向智能化转变具有较为显著的意义。

关键词：近红外遗传算法特征波段综纤维素木质素

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水热和碱醇联合预处理麦草结构解析及酶解性能研究

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太阳能学报 2020年第1期41卷 179-185页

作者：周静沈葵忠房桂干邓拥军李漫中国林业科学研究院林产化学工业研究所江苏省生物质能源与材料重点实验室国家林业和草原局林产化学工程重点实验室生物质化学利用国家工程实验室南京210042 江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心南京林业大学南京210037

采用水热(高温液态水)和碱醇联合预处理麦草秸秆,对处理后的物料进行组成分析和酶解研究,并对碱醇预处理液中的木质素进行回收提纯及结构表征。结果表明:水热预处理对半纤维素和酸溶木质素有较好的溶出作用,溶出率随水热温度的升高而增... 详细信息

采用水热(高温液态水)和碱醇联合预处理麦草秸秆,对处理后的物料进行组成分析和酶解研究,并对碱醇预处理液中的木质素进行回收提纯及结构表征。结果表明:水热预处理对半纤维素和酸溶木质素有较好的溶出作用,溶出率随水热温度的升高而增加。190℃为较优的水热处理温度,此温度下半纤维素和酸溶木质素的溶出率分别为76.56%和83.52%。碱醇预处理可将酸不溶的木质素从物料中有效分离,最终得到富含纤维素的物料(纤维素含量为89.71%)。X射线衍射(XRD)检测结果表明,由于半纤维素和木质素的溶出,物料的结晶度指数有所增大,从原料的28.80%增至预处理后的32.29%~33.59%。水热和碱醇联合预处理物料经30 FPU/g(以纤维素质量计)纤维素酶和30 IU/g的β-葡萄糖苷酶酶解72 h,物料的纤维素酶解率明显提高,达到94.97%,是麦草原料直接酶解的6.1倍。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)对回收木素进行结构表征,结果表明与原料磨木木素相比,回收木质素中除部分C=O和C-O-C发生断裂外,其他基团得到较好的保留,回收木质素作为预处理副产物具有较大的应用价值。

关键词：高温液态水碱醇预处理酶解木质素

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生物基N,S双掺杂荧光碳点的制备及其应用

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高校化学工程学报 2019年第4期33卷 951-956页

作者：许利娜杨小华丁海阳李梅李守海夏建陵中国林业科学研究院林产化学工业研究所生物质化学利用国家工程实验室国家林业和草原局林产化学工程重点实验室江苏省生物质能源与材料重点实验室江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心江苏南京210042 中国林业科学研究院林业新技术研究所北京100091

为了扩展造纸废液中的木质素磺酸钠的应用,以木质素磺酸钠和半胱氨酸为原料通过绿色的一步水热反应制备N, S双掺杂碳点,利用紫外可见光谱、荧光光谱和透射电镜等表征了碳点的光学性能、结构和对金属离子的选择性检测性能,结果表明制备的... 详细信息

为了扩展造纸废液中的木质素磺酸钠的应用,以木质素磺酸钠和半胱氨酸为原料通过绿色的一步水热反应制备N, S双掺杂碳点,利用紫外可见光谱、荧光光谱和透射电镜等表征了碳点的光学性能、结构和对金属离子的选择性检测性能,结果表明制备的N,S双掺杂碳点可以识别Fe^3+,在0.5~100μmol·L^-1,Fe^3+的浓度与制备的碳点的荧光猝灭强度有良好的线性关系(R2=0.995)。将制备的碳点用于实际水样,结果表明可实现水样中3价铁离子的检测。此荧光探针原料成本低廉,制备绿色简便,在检测领域和生物质资源的高附加值应用领域有着很好的应用前景。

关键词：杂原子掺杂碳量子点荧光探针木质素选择性吸附

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大豆蛋白增强水凝胶电解质的制备及在全固态超级电容器上的应用

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高分子材料科学与工程 2021年第3期37卷 143-150页

作者：南静娅张盖同王利军汪宏生储富祥王春鹏中国林业科学研究院林产化学工业研究所生物质化学利用国家工程实验室国家林业和草原局林产化学工程重点实验室江苏省生物质能源与材料重点实验室南京林业大学林业资源高效加工利用协同创新中心江苏南京210042 中国林业科学研究院林业新技术研究所北京100091

以聚丙烯酰胺链交联形成三维网状结构,通过大豆蛋白纳米粒子与聚丙烯酰胺之间的静电引力,将大豆蛋白引入聚丙烯酰胺交联网络中,经磷酸溶液置换,得到一种水凝胶电解质。大豆蛋白纳米粒子与聚丙烯酰胺分子链之间的协同作用,使得水凝胶在80... 详细信息

以聚丙烯酰胺链交联形成三维网状结构,通过大豆蛋白纳米粒子与聚丙烯酰胺之间的静电引力,将大豆蛋白引入聚丙烯酰胺交联网络中,经磷酸溶液置换,得到一种水凝胶电解质。大豆蛋白纳米粒子与聚丙烯酰胺分子链之间的协同作用,使得水凝胶在80%应变时进行100次的循环压缩后未发生结构断裂或损坏;以水凝胶电解质为固体电解质,以聚吡咯-碳纳米管纸为电极,组装成对称结构的全固态超级电容器。组装的全固态超级电容器具有优异的电化学性能,最大能量密度为6.2 W·h/kg,最大功率密度为398.4 W/kg。更重要的是,器件整体可承受80%的压缩应变而未产生断裂或损坏,并表现出良好的电容稳定性.

关键词：大豆蛋白水凝胶电解质超级电容器电容稳定性

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磁性分子印迹聚合物在天然活性物质分离纯化中的研究进展

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食品工业科技 2023年第11期44卷 442-450页

作者：王艳辉郑光耀闫林林中国林业科学研究院林产化学工业研究所生物质化学利用国家工程实验室国家林业和草原局林产化学工程重点实验室江苏省生物质能源与材料重点实验室江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心江苏南京210042

磁性分子印迹聚合物是将磁性纳米粒子与分子印迹聚合物组装而成的一类新型分离材料,具有选择性高、易分离和易再生的特点,可被用于食品、药品检测前处理以及天然活性物质的分离纯化等领域。本文介绍了磁性分子印迹技术的制备原理和方法... 详细信息

磁性分子印迹聚合物是将磁性纳米粒子与分子印迹聚合物组装而成的一类新型分离材料,具有选择性高、易分离和易再生的特点,可被用于食品、药品检测前处理以及天然活性物质的分离纯化等领域。本文介绍了磁性分子印迹技术的制备原理和方法,重点综述了近5年(2017~2022)磁性分子印迹聚合物在多酚类、生物碱、有机酸、萜类以及生物大分子化合物等天然活性物质的分离纯化方面的研究进展,并针对当前分离纯化领域的研究难点进行了讨论,以期为高值化、低含量的天然活性成分的富集、纯化及其分析检测提供研究参考。

关键词：磁性分子印迹聚合物分离纯化天然活性物质

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纳米纤维素构建超疏水材料研究进展

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化工进展 2022年第8期41卷 4303-4313页

作者：詹洵陈健杨兆哲吴国民孔振武沈葵忠中国林业科学研究院林产化学工业研究所江苏省生物质能源与材料重点实验室国家林业和草原局林产化学工程重点实验室林木生物质低碳高效利用国家工程研究中心江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心江苏南京210042

纳米纤维素表面富含活性羟基,具有高度的亲水性和吸水性,这在很大程度上成为影响纳米纤维素在工业上大规模应用的主要因素。对纳米纤维素表面的活性羟基进行化学修饰提高其疏水性,日益成为国内外学者研究的热点。本文在简要阐述超疏水... 详细信息

纳米纤维素表面富含活性羟基,具有高度的亲水性和吸水性,这在很大程度上成为影响纳米纤维素在工业上大规模应用的主要因素。对纳米纤维素表面的活性羟基进行化学修饰提高其疏水性,日益成为国内外学者研究的热点。本文在简要阐述超疏水材料基本特征和制备方法的基础上,对比了不同超疏水材料制备方法(模板法、喷涂法、沉积法、刻蚀法)的优劣,重点介绍了国内外学者利用纳米纤维素构建超疏水材料(气凝胶、纸张、涂层、薄膜等)在生物医学、造纸工业、油水分离、食品包装、储能材料等不同领域的研究进展,归纳并分析了目前纳米纤维素构建超疏水材料在改性方式和性能提升等方面仍存在的问题,同时指出了纳米纤维素构建超疏水材料未来将朝着过程无污染化、工艺简化、稳定性优化等方向发展。

关键词：纳米纤维素超疏水材料气凝胶涂层薄膜

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碳-单体同位素分析(C-CSIA)技术用于葡萄糖液化机理研究

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质谱学报 2020年第6期41卷 604-613,I0005页

作者：郭康沈娟章蒋剑春徐俊明谭卫红中国林业科学研究院林产化学工业研究所生物质化学利用国家工程实验室国家林业局林产化学工程重点开放性实验室江苏省生物质能源与材料重点实验室江苏南京210042 南京林业大学江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心江苏南京210037

建立了碳-单体同位素分析(C-CSIA)技术测定葡萄糖液化产物中特定目标化合物的碳稳定同位素比值分析方法,分析得到的单体化合物δ13 C值误差小于0.3‰,低于仪器测试允许的偏差(0.5‰)。当葡萄糖在不同温度下液化时,对比了中间产物1,4;3,6... 详细信息

建立了碳-单体同位素分析(C-CSIA)技术测定葡萄糖液化产物中特定目标化合物的碳稳定同位素比值分析方法,分析得到的单体化合物δ13 C值误差小于0.3‰,低于仪器测试允许的偏差(0.5‰)。当葡萄糖在不同温度下液化时,对比了中间产物1,4;3,6-二脱水-α-d-吡喃葡萄糖(DGP)的碳稳定同位素变化及分馏特征。发现温度较低时,DGP发生显著的碳稳定同位素贫化效应,温度越高,DGP分子的碳稳定同位素富集因子越大。此外,在葡萄糖脱水生成DGP过程中仅发生C—O、C—H键的断裂及形成,而在DGP生成乙酰丙酸乙酯过程中,因脱羧、重排异构化反应等,不仅发生了C—O、C—H键断裂及形成,还有C—C键参与反应,导致后者具有更显著的碳稳定同位素动力学效应。该方法适用于葡萄糖催化液化等复杂体系的反应路径研究,可为液化机理研究提供信息。

关键词：单体同位素分析(CSIA) 葡萄糖液化液化机理同位素分馏动力学同位素效应

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