检索结果-内蒙古大学图书馆

林产化学与工业 2024年第4期44卷 9-17页

作者：丁来保朱津苇杨然郭奇田庆文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

以竹炭为载体制备氮铈掺杂改性且固定化微生物及微量元素的生物增效材料,采用生物强化增效技术对废纸制浆造纸废水的好氧处理进行优化,通过降低生化处理出水浓度来降低深度处理的难度和成本。利用SEM和16S rRNA测序等手段对活性污泥表... 详细信息

以竹炭为载体制备氮铈掺杂改性且固定化微生物及微量元素的生物增效材料,采用生物强化增效技术对废纸制浆造纸废水的好氧处理进行优化,通过降低生化处理出水浓度来降低深度处理的难度和成本。利用SEM和16S rRNA测序等手段对活性污泥表面形貌及结构和微生物菌落结构进行分析,综合评价了生物强化增效技术对废纸制浆废水好氧生物处理性能的影响。研究结果表明:该技术可以提高污染物生物降解能力,提高生物处理效果。普通生化处理出水COD平均值140 mg/L、氨氮平均值2.3 mg/L,色度平均值260倍,平均COD去除率86.47%、平均氨氮去除率88.83%、平均色度去除率33.33%;同等条件下,生物增效处理出水COD平均值72.2 mg/L、氨氮平均值0.95 mg/L、色度平均值50倍,平均COD去除率93.02%、平均氨氮去除率达到了95.39%、平均色度去除率87.18%,处理效果明显优于普通生化处理。生物增效处理出水采用传统PAC或PFS处理均可达到排放标准,且PFS的处理成本低至0.63元/m^(3);而普通生化处理只能采用芬顿处理才能达到排放标准,且处理成本达3.27元/m^(3)。SEM分析结果显示:生物增效处理的活性污泥絮体结构紧凑,具有更高的生物量;与普通生化处理的污泥相比,生物增效处理的污泥中脱硫杆菌门(Desulfobacterota)和拟杆菌门(Bacteroidota)丰度增加了3.07和2.29个百分点,unclassified_o_PB19属增加了2.96个百分点,说明生物增效材料的投加能帮助一些具备特殊降解功能的微生物创造有利生存环境并激活其生长,提高了反应体系的定向降解能力。

关键词：废纸制浆造纸废水活性污泥法处理生物强化增效碳基改性材料微生物菌群结构

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木质素基碳点的制备及其对pH响应分析

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林产化学与工业 2024年第4期44卷 107-112页

作者：王楚楚叶韧史霄宇刘玉鹏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、江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心江苏南京210042

以碱木质素为原料,利用对甲苯磺酸进行酸解后再通过水热法制备了S掺杂的木质素基碳点(L-SCDs)。通过透射电镜(TEM)、红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见吸收光谱(UV-vis)和荧光光谱(FL)对L-SCDs的形貌结构和光学性质进... 详细信息

以碱木质素为原料,利用对甲苯磺酸进行酸解后再通过水热法制备了S掺杂的木质素基碳点(L-SCDs)。通过透射电镜(TEM)、红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见吸收光谱(UV-vis)和荧光光谱(FL)对L-SCDs的形貌结构和光学性质进行表征分析,并探究了L-SCDs在不同pH环境下的响应性能。结果表明:L-SCDs主要由类石墨结构的碳核及其表面的发光单元组成,具有很好的分散性,平均粒径为2.19 nm;L-SCDs主要含有碳、氧、硫3种元素,其表面存在羟基、羰基、羧基等官能团,表明碱木质素与对甲苯磺酸发生了反应,S元素成功掺杂到L-SCDs中。L-SCDs在不同pH值下的荧光变化研究发现:L-SCDs在碱性环境下荧光强度显著下降,且pH值越大下降越明显,这主要是因为L-SCDs的发光单元中存在羧基,在碱性环境中形成羧酸盐,发光单元被破坏,荧光强度下降;而在酸性和中性环境下荧光强度无明显变化,表明L-SCDs具有选择性地对pH值响应的特性,可用于荧光探针检测酸碱性。

关键词：碱木质素碳点荧光 pH响应

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超低甲醛释放木质素基胶黏剂的制备及应用

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林产化学与工业 2024年第4期44卷 29-35页

作者：高士帅谢宜彤张代晖储富祥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、江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心江苏南京210042

针对脲醛树脂耐水、耐候性能差和潜在甲醛释放的问题,以工业碱木质素(L)为原料,通过与苯酚(P)、尿素(U)和甲醛(F)共缩聚反应制备了符合ENF级Ⅰ类胶合板要求的木质素基胶黏剂(LPUs)。考察了L、P和U质量比对LPUs凝胶时间、游离甲醛含量、... 详细信息

针对脲醛树脂耐水、耐候性能差和潜在甲醛释放的问题,以工业碱木质素(L)为原料,通过与苯酚(P)、尿素(U)和甲醛(F)共缩聚反应制备了符合ENF级Ⅰ类胶合板要求的木质素基胶黏剂(LPUs)。考察了L、P和U质量比对LPUs凝胶时间、游离甲醛含量、储存稳定性、固化反应活性以及胶合板理化性能的影响。结果表明:mL/(mP+mU)为1∶1时制备的树脂LPU1~LPU4中,随着尿素用量的增加,LPUs树脂的凝胶时间逐渐缩短,m(P)∶m(U)=30∶70时制备的LPU4,其凝胶时间为(18±2)min,约为LPU1(m(P)∶m(U)=90∶10)的凝胶时间(30±2)min的40%,游离甲醛含量从0.05%(LPU1)升高至0.18%,储存期由127 d缩短至14 d,表现出脲醛树脂的理化特性。DSC监测固化过程焓变行为表明,LPUs树脂反应活化能仅为商业酚醛树脂和脲醛树脂的2%~7.8%。mL/(mP+mU)=1且苯酚用量不低于尿素时制备的LPU1~LPU3树脂胶合板耐沸水胶合强度和甲醛释放量满足ENF级Ⅰ类胶合板要求,其中LPU2树脂的施胶量可降低至工业生产工艺的66.7%,此时,依然可以确保胶合板的耐沸水胶合强度和甲醛释放量满足ENF级Ⅰ类要求,可有效降低胶合板生产成本。

关键词：木质素共缩聚反应胶合板耐沸水胶合强度甲醛释放量

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纤维素基导电弹性体的制备及性能研究

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林产化学与工业 2025年第2期45卷 70-76页

作者：齐稷罗通王春鹏储富祥王基夫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

先通过丙烯酰氯(AC)与乙基纤维素(EC)进行酯化反应合成乙基纤维素基大分子单体(ECAC),然后以丙烯酸-2-羟基乙基酯(HEA)为单体,ECAC为交联剂,1-丁基-3-甲基氯化咪唑鎓为导电填料和2-羟基-2-甲基苯丙酮为光引发剂,通过光固化本体聚合,制... 详细信息

先通过丙烯酰氯(AC)与乙基纤维素(EC)进行酯化反应合成乙基纤维素基大分子单体(ECAC),然后以丙烯酸-2-羟基乙基酯(HEA)为单体,ECAC为交联剂,1-丁基-3-甲基氯化咪唑鎓为导电填料和2-羟基-2-甲基苯丙酮为光引发剂,通过光固化本体聚合,制备了一种无液体、可用于应变传感的纤维素基导电弹性体,并采用红外光谱(FT-IR)分析仪、核磁共振氢谱(~1H NMR)仪、差示扫描量热(DSC)分析仪、热失重(TG)分析仪和万能试验机等对产物进行表征。FT-IR和~1H NMR分析表明ECAC已成功合成,DSC与TG分析表明ECAC提高了纤维素基导电弹性体的热稳定性,ECAC添加量10%的导电弹性体比未添加的玻璃化温度高5.19℃,比ECAC添加量2%的导电弹性体损失5%和50%质量所对应的温度分别高20.2和12.7℃。当ECAC添加量为8%时,导电弹性体的力学性能最佳,其断裂伸长率和抗张强度分别达到698%和1.91 MPa。当导电弹性体作为传感器时,ECAC添加量的提升会降低其灵敏度(G_F),从而降低其传感性能。控制ECAC的添加量可以调控导电弹性体的力学和传感性能,实现导电弹性体在不同场景下的应用。

关键词：丙烯酸酯本体聚合改性纤维素弹性体传感器

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纤维素基水凝胶研究进展

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高分子通报 2025年第1期38卷 41-57页

作者：宁良允蒋军张代晖南京林业大学材料科学与工程学院南京210037 中国林业科学研究院林产化学工业研究所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京210042

纤维素基水凝胶是一种基于天然高分子纤维素的三维网络亲水性聚合物,具有良好的生物相容性、高保水性、生物可降解性等特性。随着绿色低碳化发展理念的提出,可持续的天然聚合物材料已成为研究热点。纤维素基水凝胶作为天然聚合物的代表... 详细信息

纤维素基水凝胶是一种基于天然高分子纤维素的三维网络亲水性聚合物,具有良好的生物相容性、高保水性、生物可降解性等特性。随着绿色低碳化发展理念的提出,可持续的天然聚合物材料已成为研究热点。纤维素基水凝胶作为天然聚合物的代表,在软材料领域备受关注。本文总结了纤维素基水凝胶的交联制备方法,主要有物理交联和化学交联。据此,介绍了纤维素基复合水凝胶在生物医药、柔性电子、食品工业、环境保护和生物工程等5个领域的功能化应用。随着研究不断深入,纤维素基水凝胶将在未来更多领域具备广阔的应用前景。

关键词：纤维素水凝胶物理交联化学交联功能化应用

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碱性H_(2)O_(2)预处理杨木厌氧发酵产甲烷特性研究

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林产化学与工业 2025年第1期45卷 23-29页

作者：姜越张宁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

以杨木为原料,研究了碱性H_(2)O_(2)预处理对杨木厌氧发酵产甲烷及菌群结构的影响。结果表明:经碱性H_(2)O_(2)预处理后,杨木物料pH值呈中性,无需洗涤可直接投入后续高固含量厌氧发酵体系,既节水又减少排放污染,是一种绿色高效、环境友... 详细信息

以杨木为原料,研究了碱性H_(2)O_(2)预处理对杨木厌氧发酵产甲烷及菌群结构的影响。结果表明:经碱性H_(2)O_(2)预处理后,杨木物料pH值呈中性,无需洗涤可直接投入后续高固含量厌氧发酵体系,既节水又减少排放污染,是一种绿色高效、环境友好的预处理方法。碱性H_(2)O_(2)预处理促进了杨木中木质素的脱除以及纤维素的保留,其中1.0%NaOH/1.0%H_(2)O_(2)对杨木预处理效果最佳,该处理组厌氧发酵7 d,甲烷产量为125.5 mL/g,厌氧发酵至20 d时,甲烷产量达到240 mL/g。最高产甲烷速率出现在第1天,为46.1 mL/(d·g)。碱性H_(2)O_(2)预处理减少了代谢微生物菌群的竞争,促进了厚壁菌门、拟杆菌门、梭状芽孢杆菌纲、拟杆菌纲、甲烷八叠球菌属等有利于产甲烷的优势菌的生长。

关键词：杨木碱性过氧化氢甲烷厌氧发酵微生物群落结构

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生物基环氧Vitrimer的制备及其应用

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林产化学与工业 2025年第1期45卷 142-148页

作者：马慧茹张海波毕良武王婧古研陈玉湘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

将樟脑酸缩水甘油酯(GECPA)与萜马二酸(TMA)合成生物基环氧vitrimer材料(GECPA-TMA),由于刚性松节油萜环的引入,TMA中活泼氢与GECPA中环氧基物质的量比为1∶1时,GECPA-TMA1.0vitrimer材料的拉伸强度为(65.9±1.7) MPa、 25℃的储能... 详细信息

将樟脑酸缩水甘油酯(GECPA)与萜马二酸(TMA)合成生物基环氧vitrimer材料(GECPA-TMA),由于刚性松节油萜环的引入,TMA中活泼氢与GECPA中环氧基物质的量比为1∶1时,GECPA-TMA1.0vitrimer材料的拉伸强度为(65.9±1.7) MPa、 25℃的储能模量为2 148 MPa、玻璃化转变温度(Tg)为100℃、交联密度为0.99×10^(-3)mol/cm^(3),热失重10%的温度(T10%)为329℃。在高温下通过动态酯交换反应(DTER)可以实现材料的自修复,180℃下加热30 min, GECPA-TMA vitrimer材料涂层的自修复率为94.89%。GECPA-TMA vitrimer材料和碳纤维(CFs)复合制备的GECPA-TMA-CF材料拉伸强度为(570.8±64) MPa,具有可再加工、形状记忆和可回收性能,在90℃的乙醇胺(EA)溶液中加热70 min可以实现基体的完全降解,实现CFs的无损回收。

关键词：环氧vitrimer 松节油生物基自修复回收

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桐油基光热双重响应型形状记忆聚合物的制备与性能研究

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林产化学与工业 2025年第1期45卷 72-80页

作者：邢一李梅林明涛李守海冯永顺庄晓伟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 浙江省林业科学研究院浙江杭州310023

以桐油为原料制备了一种新型的融合羧基和苯基氨基甲酸肟酯基团的活性预聚体——桐油聚合马来苯醌二肟酯(TOMABD),然后与E51、E44、AG602和EBA30这4种环氧树脂进行交联聚合,构筑得到一系列基于不同环氧树脂的桐油基光热双重响应形状记... 详细信息

以桐油为原料制备了一种新型的融合羧基和苯基氨基甲酸肟酯基团的活性预聚体——桐油聚合马来苯醌二肟酯(TOMABD),然后与E51、E44、AG602和EBA30这4种环氧树脂进行交联聚合,构筑得到一系列基于不同环氧树脂的桐油基光热双重响应形状记忆聚合物。通过FT-IR和1H NMR表征了预聚体的结构,并测试了聚合物的机械性能、热稳定性和形状记忆性能。FT-IR和1H NMR分析结果表明:目标产物TOMABD已经成功制备。聚合物的机械性能和热稳定性分析表明:4个不同聚合体系具有可控的机械性能,其中TOMABD/E51和TOMABD/AG602聚合体系具有较强的刚性和较高的玻璃化转变温度(Tg),Tg分别为102.49和112.31℃,TOMABD/EBA30聚合体系具有最佳的柔性,其断裂伸长率可达161.22%,而TOMABD/E44聚合体系具有最佳的综合拉伸性能,其拉伸强度可达到27.95 MPa,断裂伸长率可达到37.11%。同时4个不同聚合体系均具有优异的热稳定性,初始热分解温度均超过360℃。TOMABD/E44聚合体系具有优异的光热双重响应形状记忆性能,弯曲样品可在室温6 min、60℃下1 min或背面点状紫外光照射10 s时迅速恢复原状。

关键词：桐油光热双重响应形状记忆环氧聚合物

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基于近红外光谱和水分校正算法的造纸木片基本密度预测

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光谱学与光谱分析 2023年第8期43卷 2476-2482页

作者：梁龙吴珽沈葵忠熊智新许凤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、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 北京林业大学材料科学与技术学院林木生物质化学北京市重点实验室北京100083 中国林业科学研究院生态保护与修复研究所北京100091 广西民族大学林产化学与工程国家民委重点实验室广西林产化学与工程重点实验室广西南宁530006 南京林业大学轻工与食品学院江苏南京210037

基本密度是评估木材制浆造纸性能的重要指标。采用近红外光谱技术检测造纸木片基本密度,实时掌握原料材性变化,能够为制定和优化制浆生产工艺提供基础理论数据。但在实际生产中,原料来源的复杂性造成木片水分含量波动较大,光谱中的水分... 详细信息

基本密度是评估木材制浆造纸性能的重要指标。采用近红外光谱技术检测造纸木片基本密度,实时掌握原料材性变化,能够为制定和优化制浆生产工艺提供基础理论数据。但在实际生产中,原料来源的复杂性造成木片水分含量波动较大,光谱中的水分干扰信息严重影响模型预测效果,成为制约近红外技术实际应用的主要因素。以杨木片为研究对象,通过对木片失水过程的近红外光谱动态监测,结合主成分分析明确光谱中水分吸收信息的特征响应,揭示了木片水分中结合水和自由水的变化规律。分别采用不同水分条件下的木片光谱建立偏最小二乘回归(PLS)模型预测木片基本密度,通过对比分析模型预测性能,探究木片水分变化对近红外预测木片密度的影响,并采用外部参数正交化算法(EPO)消除光谱中水分的干扰,提高模型对水分变化的抗干扰能力。研究结果表明,基于饱水木片光谱的模型具有最好的预测精度,模型的建立主要依靠近红外光谱对木片纤维结构特征信息的获取。而光谱中大量的水分吸收信息对建模是冗余无用的,并且会导致模型对样品水分高度敏感,当测试集水分含量变化时,模型预测出现严重偏差。通过EPO算法对木片失水过程动态光谱的解析,提取水分校正因子,能够有效消除水分变化引起的光谱差异。基于水分校正的基本密度预测模型对不同水分条件下的测试集均表现出稳定的预测性能,均方根误差、决定系数和预测相对标准偏差分别为12.23 kg·m^(-3)、0.8834和2.93。该研究将EPO算法引入对木材材性的近红外光谱分析,构建了抗水分干扰的稳健型基本密度预测模型,较好地解决了水分含量波动对原料材性快速检测的影响,为近红外光谱技术在制浆造纸领域的推广应用提供了依据。

关键词：造纸木片近红外光谱基本密度外部参数正交化算法

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紫苏籽粕迷迭香酸的亚临界水提取工艺优化及其抗氧化活性

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食品工业科技 2023年第17期44卷 176-185页

作者：闫林林王艳辉张佳婵郑光耀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 北京工商大学北京市植物资源研究开发重点实验室北京100048

本研究采用绿色环保的亚临界水提取技术从紫苏籽粕中提取迷迭香酸。在单因素实验基础上,采用3因素3水平的响应面分析法,以迷迭香酸的提取得率为响应值,以提取温度(140~180℃)、提取时间(20~40 min)、料液比(1:30~1:50 g/mL)为自变量,确... 详细信息

本研究采用绿色环保的亚临界水提取技术从紫苏籽粕中提取迷迭香酸。在单因素实验基础上,采用3因素3水平的响应面分析法,以迷迭香酸的提取得率为响应值,以提取温度(140~180℃)、提取时间(20~40 min)、料液比(1:30~1:50 g/mL)为自变量,确定亚临界水提取的最佳工艺参数。同时,比较了亚临界水提取法和几种常规提取法对迷迭香酸提取得率及其抗氧化活性(DPPH和ABTS自由基清除力)的影响。结果表明,优化后的亚临界水提取工艺参数为:提取温度163℃、提取时间30 min、料液比1:41 g/mL;此条件下,迷迭香酸的提取得率为4.91±0.16 mg/g dw,其清除DPPH和ABTS自由基能力的V_(C)当量分别为10.62和13.46 mgV_(C)/g dw,均显著高(P<0.05)于几种常规提取法。此外,扫描电子显微镜(SEM)结果显示,亚临界水提取后的紫苏籽粕粉末结构更疏松,说明亚临界水更有利于迷迭香酸的提取。

关键词：亚临界水紫苏籽粕迷迭香酸响应面抗氧化活性

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