检索结果-内蒙古大学图书馆

林产化学与工业 2023年第3期43卷 25-33页

作者：蹇均宇谢宜彤高士帅张代晖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 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

将微晶纤维素(MCC)-氢氧化钠/尿素溶液通过乙醇蒸气诱导形成纤维素一级网络,以丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为原料,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)为交联剂,过硫酸铵(APS)为引发剂构建二级网络,随后采用浸泡法引入氯化铁,构筑了多交联的纤维... 详细信息

将微晶纤维素(MCC)-氢氧化钠/尿素溶液通过乙醇蒸气诱导形成纤维素一级网络,以丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为原料,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)为交联剂,过硫酸铵(APS)为引发剂构建二级网络,随后采用浸泡法引入氯化铁,构筑了多交联的纤维素/聚丙烯酰胺-聚丙烯酸/铁离子(C/PAMAA/Fe^(3+))水凝胶,并对水凝胶的力学性能及电化学性能进行了探究。研究结果表明:Fe^(3+)与—COO^(-)形成的配位键在形变时作为牺牲键断裂,这有助于C/PAMAA/Fe^(3+)机械性能的提升,水凝胶的韧性和抗拉强度分别达到17.13 MJ/m^(3)和4.59 MPa。循环拉伸测试的结果显示:随着Fe^(3+)浓度的增加,C/PAMAA/Fe^(3+)水凝胶的能量耗散效率增加,从56.86%增加到75.17%,且第二次循环后弹性恢复率接近85.0%。随着Fe^(3+)用量的增加,离子电导率增大,Fe^(3+)浓度为0.2 mol/L的C/PAMAA/Fe^(3+)水凝胶电导率为1.03 S/m。将C/PAMAA/Fe^(3+)水凝胶组装为应变感应器,感应器的灵敏度为4.0,其拉伸递增和拉伸循环的电阻变化结果表明该应变感应器具有较好的稳定性;实时监测关节活动的结果表明该感应器具有稳定的应变响应性。

关键词：离子配位纤维素水凝胶双网络应变感应器

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大豆蛋白-聚丙烯酰胺/复合盐抗冻凝胶电解质的制备及其应用

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林产化学与工业 2024年第1期44卷 51-57页

作者：杨福生李雨羲王定坤詹洵南静娅王春鹏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

以大豆蛋白(SPI)、丙烯酰胺(AAm)、ZnCl_(2)、LiCl为原料,制备得到一种具备抗冻性能的大豆蛋白-聚丙烯酰胺复合盐(SPI-PAAm/ZnCl_(2)-LiCl)抗冻凝胶电解质,并将其应用到混合电容器中,考察器件在低温下的电化学性能。研究结果表明:ZnCl_... 详细信息

以大豆蛋白(SPI)、丙烯酰胺(AAm)、ZnCl_(2)、LiCl为原料,制备得到一种具备抗冻性能的大豆蛋白-聚丙烯酰胺复合盐(SPI-PAAm/ZnCl_(2)-LiCl)抗冻凝胶电解质,并将其应用到混合电容器中,考察器件在低温下的电化学性能。研究结果表明:ZnCl_(2)和LiCl的加入,破坏了凝胶电解质中水分子间氢键,并赋予凝胶电解质优异的低温离子电导率和较好的低温力学性能。当ZnCl_(2)与LiCl物质的量比为5∶12时,此条件下的抗冻凝胶电解质性能最优。在-70℃下,抗冻凝胶电解质经历100次应变为100%的循环拉伸测试仍保持结构完整,应力保持率>65%,塑性变形率<25%,能量损耗系数<0.35。基于此抗冻凝胶电解质的混合电容器在低温下仍具备良好的电化学性能,在-80℃下可以正常工作,低温环境下能量密度集中在50~200 Wh/kg,功率密度集中在1000~30000 W/kg,即便在-70℃下,混合电容器的功率密度接近1000 W/kg,能量密度>10 Wh/kg。同时,在-70℃下循环充放电5000次,电容保持率>94%,表现出优异的循环性能。

关键词：凝胶电解质抗冻性能充放电性能循环性能

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马来海松酸十八酰胺双羧酸钠表面活性剂的制备及其自组装性能研究

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林产化学与工业 2024年第4期44卷 51-60页

作者：张文静孙兴燊翟兆兰王丹商士斌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

以松香为原料经D-A加成、酰胺化和酸碱中和反应,合成了马来海松酸十八酰胺双羧酸钠(C_(18)MPA2Na),并利用FT-IR、^(1)H NMR、质谱确证了结构。采用表面张力法和尼罗红(NR)荧光探针法研究了C_(18)MPA2Na的表面活性,其临界胶束浓度(cmc)为... 详细信息

以松香为原料经D-A加成、酰胺化和酸碱中和反应,合成了马来海松酸十八酰胺双羧酸钠(C_(18)MPA2Na),并利用FT-IR、^(1)H NMR、质谱确证了结构。采用表面张力法和尼罗红(NR)荧光探针法研究了C_(18)MPA2Na的表面活性,其临界胶束浓度(cmc)为0.29 mmol/L,达到cmc时的表面张力值(γcmc)为41.11 mN/m,具有良好的表面活性。将C_(18)MPA2Na与十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)复配,成功制备了一类黏弹溶液,采用原位冷冻电镜(Cryo-TEM)和流变性能测试研究了复配体系的微观结构和流变行为,结果表明黏弹溶液的聚集体为蠕虫胶束。固定复配体系中CTAB的浓度为80 mmol/L,零剪切黏度(η0)随C_(18)MPA2Na浓度的增加先增加后降低,C_(18)MPA2Na为15 mmol/L时,η0最大值为5.67×10^(4)mPa·s;固定复配体系中C_(18)MPA2Na与CTAB的比例(3∶16),η0随复配体系中C_(18)MPA2Na和CTAB总浓度的增加,表现出先快速升高后趋于平稳的趋势,η0与浓度的幂指数值为11.7;当C_(18)MPA2Na为15 mmol/L,CTAB浓度为80 mmol/L时,随着pH值的降低,η0先增加后降低,且在pH值为7.13时η0值最大,为7.67×10^(4)mPa·s。该研究表明松香的刚性骨架能够促进表面活性剂自组装。

关键词：松香表面活性剂黏弹溶液蠕虫状胶束

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磺化木质素基链转移剂的合成及其在水相RAFT聚合中的应用

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林产化学与工业 2023年第5期43卷 8-16页

作者：刘婧伊王广彬王春鹏储富祥许玉芝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

以玉米秸秆木质素为原料,将木质素磺化改性,再利用二硫化碳、溴乙酸甲酯对磺化木质素(SL)进行黄原酸酯功能化改性,合成了磺化木质素基链转移剂(SL-CTA),之后将其用于丙烯酰胺的水相RAFT聚合反应制备磺化木质素-丙烯酰胺共聚物(SL-g-PAM)... 详细信息

以玉米秸秆木质素为原料,将木质素磺化改性,再利用二硫化碳、溴乙酸甲酯对磺化木质素(SL)进行黄原酸酯功能化改性,合成了磺化木质素基链转移剂(SL-CTA),之后将其用于丙烯酰胺的水相RAFT聚合反应制备磺化木质素-丙烯酰胺共聚物(SL-g-PAM),并采用多种方法对链转移剂及共聚物进行表征。研究结果表明:相比于磺甲基化改性,芳基磺化改性的效果更好,当1 g木质素与2 g氯磺酸在25℃下反应4 h时,改性效果最佳,此时磺化木质素含S量为1.83%,M_(w)/M_(n)为1.19,含总羟基量为4.86 mmol/g,且水溶性良好。FT-IR、^(13)C NMR对磺化木质素基链转移剂的结构表征结果发现:红外谱图显示900 cm^(-1)处出现C—S伸缩振动吸收峰及1738 cm^(-1)处出现C O特征峰,^(13)C NMR谱图中δ172处出现了C S的碳原子峰,共同证明了SL-CTA的成功合成。探究丙烯酰胺的水相RAFT聚合体系中单体/链转移剂/引发剂比例、pH值及反应温度对单体转化率的影响,结果表明:单体/链转移剂/引发剂物质的量之比为500∶4∶1、pH值5、70℃下反应4 h时转化率高达98.5%。该实验条件下,聚合反应一级动力学曲线呈现了较好的线性关系,所得聚合物的相对分子质量与转化率也基本呈现一次线性关系,同时其多分散系数较低且分布相对较窄(1.13~1.43),证明了反应具有较高的可控性。

关键词：木质素磺化丙烯酰胺水相可逆加成断裂链转移聚合(RAFT)

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不同纯度靛蓝提取物的制备及其抑菌活性研究

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林产化学与工业 2023年第1期43卷 104-112页

作者：颜洋洋张昌伟李川周昊王成章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 中国林业科学研究院林业新技术研究所北京100091

在建立靛蓝含量分析方法的基础上,构建了一种新型高效方法制备高纯度靛蓝,并研究了不同靛蓝粗提物和高纯度靛蓝的抑菌活性。以马蓝叶为原料,通过水提取、加碱打花、酸中和以及氢氧化钠除杂等步骤得到了3种不同靛蓝质量分数(3.06%、20.13... 详细信息

在建立靛蓝含量分析方法的基础上,构建了一种新型高效方法制备高纯度靛蓝,并研究了不同靛蓝粗提物和高纯度靛蓝的抑菌活性。以马蓝叶为原料,通过水提取、加碱打花、酸中和以及氢氧化钠除杂等步骤得到了3种不同靛蓝质量分数(3.06%、20.13%、22.16%)粗提物样品1~样品3;在此基础上,利用单因素试验和Box-Behnken响应面设计法优化葡萄糖还原工艺得到了高纯度靛蓝样品4;最后,采用牛津杯法比较了3种靛蓝粗提物和高纯度靛蓝对黑曲霉、金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌活性。结果表明:葡萄糖还原工艺最佳条件为葡萄糖质量浓度25 g/L、NaOH质量浓度26.9 g/L、反应温度60℃和反应时间30 min;在此最佳工艺条件下,可得到纯度为96.87%的高纯度靛蓝(样品4),并且靛蓝收率高达76.88%。抑菌实验结果表明:3种靛蓝粗提物和高纯度靛蓝均对黑曲霉、金黄色葡萄球菌和大肠杆菌具有抑制效果,且随着样品中靛蓝质量分数的增加,样品对3种菌的抑制效果均增加;其抑菌圈直径、最小抑菌浓度(MIC)、最小杀菌浓度(MBC)和半数抑菌浓度(IC_(50))分别为9.00~19.69 mm、1~512 mg/L、8~64 mg/L(黑曲霉)和0.6~448 mg/L,高纯度靛蓝对黑曲霉的抑制作用良好,其MIC、MBC和IC_(50)值分别为1、8和0.6 mg/L。

关键词：马蓝靛蓝纯化葡萄糖还原响应面法

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不同溶剂辅助碱性过氧化氢脱除木质素的研究

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林产化学与工业 2023年第4期43卷 74-80页

作者：朱北平焦健梁芳敏邓拥军房桂干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 山东华泰纸业集团山东东营257335

为了探究木质纤维原料在不同有机溶剂辅助碱性过氧化氢条件下脱除木质素的效果,以碱性过氧化氢体系(AHP)为参照,考察了乙醇碱性过氧化氢(EAHP)、二氧六环碱性过氧化氢(DAHP)对杨木机械浆脱除木质素后的组分变化。通过高效液相色谱(HPLC... 详细信息

为了探究木质纤维原料在不同有机溶剂辅助碱性过氧化氢条件下脱除木质素的效果,以碱性过氧化氢体系(AHP)为参照,考察了乙醇碱性过氧化氢(EAHP)、二氧六环碱性过氧化氢(DAHP)对杨木机械浆脱除木质素后的组分变化。通过高效液相色谱(HPLC)、傅里叶变换红外光谱(FI-IR)、凝胶渗透色谱(GPC)、核磁共振磷谱(^(31)P NMR)表征分析了碱木质素(AL)、碱性过氧化氢木质素(AHPL)、乙醇碱性过氧化氢木质素(EAHPL)和二氧六环碱性过氧化氢木质素(DAHPL)的化学结构、分子质量和羟基含量的变化。研究结果表明:3种反应体系均导致脱木质素后物料得率不同程度降低,并导致了大量半纤维素的溶出。与AHP、DAHP相比,EAHP更有利于保存纤维素和溶出较多的木质素,木质素脱除率最高达65%。与AL相比,AHPL、EAHPL、DAHPL红外光谱峰型基本一致,均属于GS型。制备的木质素数均分子质量(M_(n))最小为4672 g/mol,分散性较好,酚羟基的量较少,但是脂肪族羟基和羧基羟基的量较高,最高值分别为14.95和1.25 mmol/g。

关键词：碱性过氧化氢脱木质素有机溶剂

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多孔石墨相氮化碳的制备及其可见光催化木质素转化研究

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林产化学与工业 2023年第2期43卷 116-126页

作者：任春雨林详宇王倬敏刘鹤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 南京林业大学化学工程学院江苏南京210037

以尿素和正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,经热缩聚得到石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))/SiO_(2)复合材料,除去SiO_(2)后,制备了具有较大比表面积(126.6 m^(2)/g)的多孔石墨相氮化碳(mpg-CN)材料。采用N 2吸附-脱附等温线、SEM、TEM、XRD、紫外-... 详细信息

以尿素和正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,经热缩聚得到石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))/SiO_(2)复合材料,除去SiO_(2)后,制备了具有较大比表面积(126.6 m^(2)/g)的多孔石墨相氮化碳(mpg-CN)材料。采用N 2吸附-脱附等温线、SEM、TEM、XRD、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、光致发光光谱(PL)和电化学阻抗谱(EIS)对催化剂的内部结构、微观形貌、晶体结构和光电性质进行了表征,结果表明:TEOS的引入对催化剂的晶型结构和带隙几乎没有影响,但可以使mpg-CN的比表面积、孔容和孔径有所增加,从而提供更多的反应活性位点;mpg-CN具有较低的光生载流子复合率,较高的光生载流子分离效率和迁移率,有利于促进光催化活性的提高。以木质素模型化合物2-苯氧基-1-苯乙醇(1)为底物,对催化剂在不同气氛和溶剂条件下的光催化活性和产物选择性进行了研究,结果表明:在催化剂为mpg-CN、光照、O_(2)气氛和溶剂CH_(3)CN的条件下反应7.5 h,化合物1的转化率可达98.06%,C—C断裂选择性为91.79%,捕获实验的结果证明了光生空穴(h^(+))是诱导反应发生的主要活性物种,mpg-CN还具有良好的稳定性和循环使用性能,循环使用1~8次时模型化合物1的转化率为93%~98%;同时该催化剂对复杂二聚体木质素模型化合物1-(3,4-二甲氧基苯基)-2-(2-甲氧基苯氧基)-丙烷-1,3-二醇(1b)的光催化转化也显示出93.18%的高转化率。

关键词：多孔g-C_(3)N_(4) 可见光催化木质素模型化合物

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活性炭电极数量对电容去离子系统脱盐性能的影响

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林产化学与工业 2023年第6期43卷 17-24页

作者：檀畅李蓓呼生春王傲张燕萍孙康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 江苏省中国科学院植物研究所江苏南京210014

在不使用离子交换膜的前提下,以活性炭为电极材料,通过构筑不同堆叠单元数量的电容去离子(CDI)系统,以12 mmol/L的NaCl溶液为模拟盐水,考察堆叠单元数量、进水流速对CDI系统产水规模、脱盐容量和能量效率等参数的影响。结果表明:流速4 m... 详细信息

在不使用离子交换膜的前提下,以活性炭为电极材料,通过构筑不同堆叠单元数量的电容去离子(CDI)系统,以12 mmol/L的NaCl溶液为模拟盐水,考察堆叠单元数量、进水流速对CDI系统产水规模、脱盐容量和能量效率等参数的影响。结果表明:流速4 mL/min下并联1、2、4对电极单元,CDI系统脱盐总量显著增加,分别为10.11、23.41和34.22 mg,且系统的平均脱盐浓度(ΔC)和热力学能量效率(ηTEE)随电极单元数量增加而显著增加,ΔC由2.16 mmol/L增加到7.31 mmol/L,ηTEE由0.66%增加到2.17%。在2对电极单元的CDI系统中,随着进水流速的增加,充电效率和脱盐容量(Q SAC)基本保持不变,系统的ΔC、ηTEE和产水能耗均显著降低。此外,当同比增加电极单元数量和进水流速时,1、2、4对电极单元的CDI系统的流速分别为4、8、16 mL/min,此时对应的脱盐总量分别为10.11、22.25和32.89 mg,且在80 W·h/m^(3)的产水能耗下,这3个CDI系统均能实现约2 mmol/L的平均脱盐浓度。因此,增加电极单元数量可以有效扩大CDI系统产水规模。

关键词：电容去离子活性炭苦咸水淡化工业化放大

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电容去离子水处理技术的研究和应用进展

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林产化学与工业 2024年第4期44卷 139-148页

作者：李蓓王傲孙康刘晓静姚东瑞蒋剑春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 江苏省中国科学院植物研究所江苏南京210014

随着水资源短缺、能源紧张等问题的日益加剧,高效低耗的电容去离子(CDI)脱盐技术逐渐得到广泛重视。然而,CDI技术现在仍处于研究和发展的初期阶段,并未在工业界广泛应用。本文结合CDI技术现有的应用进展,首先介绍了CDI技术的电极材料和... 详细信息

随着水资源短缺、能源紧张等问题的日益加剧,高效低耗的电容去离子(CDI)脱盐技术逐渐得到广泛重视。然而,CDI技术现在仍处于研究和发展的初期阶段,并未在工业界广泛应用。本文结合CDI技术现有的应用进展,首先介绍了CDI技术的电极材料和装置构型,并指出各类电极材料和装置构型在应用中面临的挑战。然后,综述了全球现有CDI公司的发展现状及CDI技术的应用领域,对CDI技术在循环冷却水处理、市政生活废水回用等领域的应用进行了具体分析,并对应用中浓盐水排放问题进行了进一步分析讨论。最后,对CDI技术在水处理应用中的挑战进行归纳并对发展趋势进行了展望。

关键词：电容去离子技术活性炭苦咸水淡化电极材料

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桉木高得率浆废水诱导沉淀预处理脱毒研究

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现代化工 2024年第S1期44卷 105-110页

作者：尹航房桂干盘爱享田庆文朱亚玮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南京210042

桉木高得率浆废水可生化性差和处理困难,严重影响了这一优质速生材的高质化利用。分析桉木高得率浆废水的有机污染特征,解析桉木高得率浆废水中的微生物毒性物质,对蛋白质诱导的沉淀脱毒技术进行研究,初步阐释了其脱毒机理,并进行生物... 详细信息

桉木高得率浆废水可生化性差和处理困难,严重影响了这一优质速生材的高质化利用。分析桉木高得率浆废水的有机污染特征,解析桉木高得率浆废水中的微生物毒性物质,对蛋白质诱导的沉淀脱毒技术进行研究,初步阐释了其脱毒机理,并进行生物处理实验验证。结果表明,桉木废水产生量为9.03 m^(3)/t,COD污染发生量为181.81 kg/t;桉木废水中单宁物质含量达447.31 mg/L,桉木废水的GC-MS分析发现占比较大的具有微生物抑制作用的成分有2,6-二叔丁基对甲酚、芥酸酰胺、3,4,5-三甲氧基苯酚等;蛋白质诱导沉淀最优加药量为牛血清蛋白0.2 g/L,处理后单宁含量降低91.77%,桉木废水的可生化性B/C从0.318上升到0.429,微生物抑制性物质相对含量降低;有氧呼吸实验表明,预处理后的桉木废水表现出更高的摄氧量;脱毒预处理后桉木废水的生物处理性能显著提高,平均COD去除率由56.89%提高到70.46%,更有利于后续处理。

关键词：桉木高得率制浆废水毒性物质诱导沉淀脱毒

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