检索结果-内蒙古大学图书馆

林产化学与工业 2025年第2期45卷 87-95页

作者：赵钰莹范孟孟孙康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 南京林业大学林产化学与材料国际创新高地江苏南京210037

为增强杂原子掺杂碳材料在电催化二氧化碳还原反应(CO_(2)RR)中的性能,揭示双杂原子掺杂的影响及其作用机理,通过密度泛函理论(DFT)模拟,围绕CO_(2)RR反应机制,研究最优的双杂原子掺杂策略,探讨了不同双杂原子掺杂构型对CO_(2)RR催化性... 详细信息

为增强杂原子掺杂碳材料在电催化二氧化碳还原反应(CO_(2)RR)中的性能,揭示双杂原子掺杂的影响及其作用机理,通过密度泛函理论(DFT)模拟,围绕CO_(2)RR反应机制,研究最优的双杂原子掺杂策略,探讨了不同双杂原子掺杂构型对CO_(2)RR催化性能的影响,进一步明确最优双杂原子掺杂构型。研究结果表明:设计的系列氟-氮、氯-氮、硼-氮、磷-氮、硫-氮、硼-磷,以及硼-硫双杂原子掺杂石墨烯结构,B-N双杂原子掺杂碳材料(BNC)具有较高的稳定性和催化活性,有最低的形成能(3.72 eV)和较低的吉布斯自由能(ΔG, 0.53 eV)。吡啶氮(PyN)、吡咯氮(PyrrN)和石墨氮(GrN)3种N构型中,含有PyN-B构型的双杂原子掺杂碳材料可以促进CO_(2)还原为CO,其中N原子作为最佳的活性位点,ΔG值低至0.47 eV,展现出最优的催化性能。PyN引入的给电子性能与B的失电子性能形成双电荷效应,这种协同作用增强了材料对CO_(2)的吸附和活化作用,有效降低了CO_(2)RR的反应能垒,从而提高了催化剂的选择性和反应速率。

关键词：碳基催化剂 B、N共掺杂吡啶N-B 电催化CO_(2)还原密度泛函理论

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杂原子掺杂生物质基碳材料电催化CO_(2)还原性能理论模拟研究

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林产化学与工业 2025年第1期45卷 41-46页

作者：赵钰莹徐茹婷范孟孟孙康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 南京林业大学林产化学与材料国际创新高地江苏南京210037

为研究不同杂原子掺杂生物质基碳材料对电催化CO_(2)还原性能的影响及反应机理,同时提高其还原性能,围绕碳材料电催化CO_(2)还原反应机制进行理论研究。通过密度泛函理论(DFT)模拟,对比反应中间体和基元反应的吉布斯自由能变化(ΔG),确... 详细信息

为研究不同杂原子掺杂生物质基碳材料对电催化CO_(2)还原性能的影响及反应机理,同时提高其还原性能,围绕碳材料电催化CO_(2)还原反应机制进行理论研究。通过密度泛函理论(DFT)模拟,对比反应中间体和基元反应的吉布斯自由能变化(ΔG),确定不同杂原子掺杂生物质基碳材料最有可能的催化反应机制,筛选出具有高催化性能的杂原子结构。研究结果表明:B掺杂碳材料(BC)在电催化CO_(2)还原中具有最低的ΔG(0.64 eV)和较低的形成能(3.25 eV),表明BC具有较高的催化活性和稳定性。这主要归因于B原子的失电子特性,在掺杂后能够吸引周边碳原子的电子密度,进而在材料中形成电子空穴。这些电子空穴有利于电子与空穴对的生成及电荷的有效分离,为电催化过程中的电子转移提供通道,从而提高材料的催化性能。

关键词：生物质基碳材料杂原子掺杂电催化CO_(2)还原密度泛函理论

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羧甲基纤维素钠基水溶性黏结剂在锂离子电池硅电极中的应用

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高分子通报 2025年第4期38卷 676-688页

作者：孙兴燊林详宇赵升云范荣玉杨自涛刘鹤宋湛谦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京210042 武夷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武夷山354300 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南京210037

林业生物质资源纤维素的衍生物羧甲基纤维素钠(CMC-Na),因其环境友好、原料来源广泛、可再生等优势,在锂离子电池领域备受关注。为提升CMC-Na在锂离子电池(LIBs)硅负极的应用性能,以阴离子型多糖CMC-Na和阳离子型高聚物聚乙烯亚胺(PEI)... 详细信息

林业生物质资源纤维素的衍生物羧甲基纤维素钠(CMC-Na),因其环境友好、原料来源广泛、可再生等优势,在锂离子电池领域备受关注。为提升CMC-Na在锂离子电池(LIBs)硅负极的应用性能,以阴离子型多糖CMC-Na和阳离子型高聚物聚乙烯亚胺(PEI)为原料,通过简便高效的物理共混法,构筑基于阴阳离子相互作用的交联型黏结剂(C-PEI-10%)。与油溶性PVDF和纯CMC-Na对比,研究具有三维(3D)交联结构的C-PEI-10%作为锂离子电池硅负极黏结剂的黏附强度、电池性能和电化学性能。实验表明,使用C-PEI-10%作为黏结剂的电极Si@C-PEI-10%展现出优异的剥离强度,平均剥离力为2.42 N,优于2个对比电极Si@PVDF(0.57 N)和Si@CMC-Na(1.52 N)。在0.2 C电流密度下循环100圈,电极Si@C-PEI-10%的充电比容量高达2249.1 mAh·g^(−1),容量保持率为82.54%,而电极Si@PVDF和Si@CMCNa的充电比容量分别为166.9和1430.3 mAh·g^(−1),容量保持率分别为10.86%和58.33%。此外,电极Si@C-PEI-10%表现出优异的倍率特性和可逆性,在1 C条件下的充电比容量仍有2030.5 mAh·g^(−1),明显优于电极Si@PVDF的16.7 mAh·g^(−1)和Si@CMC-Na的1477.3 mAh·g^(−1)。研究表明,通过阴离子和阳离子的静电相互作用原理制备的C-PEI-10%黏结剂具有优异的黏附强度,能显著提高硅电极的电池性能和电化学稳定性。

关键词：锂离子电池硅羧甲基纤维素钠聚乙烯亚胺黏结剂

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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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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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N-杂环异海松酰基磺酰胺的制备及其抗肿瘤活性

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精细化工 2021年第3期38卷 578-584,624页

作者：卢言菊赵振东毕良武陈玉湘王婧徐士超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

为了寻求以天然资源为原料的抗肿瘤药物,以异海松酸为原料,设计并合成了6个N-[4-(异海松酰胺基)苯基]-杂环磺酰胺类化合物(Ⅴa~Ⅴf),采用FTIR、^(1)HNMR、^(13)CNMR和MS对其结构进行了表征。生物活性测试结果表明,部分化合物对人体宫颈... 详细信息

为了寻求以天然资源为原料的抗肿瘤药物,以异海松酸为原料,设计并合成了6个N-[4-(异海松酰胺基)苯基]-杂环磺酰胺类化合物(Ⅴa~Ⅴf),采用FTIR、^(1)HNMR、^(13)CNMR和MS对其结构进行了表征。生物活性测试结果表明,部分化合物对人体宫颈癌细胞(Hela)、乳腺癌细胞(MDA-MB-231)、前列腺癌细胞(PC-3)和肝癌细胞(Hep G-2)具有良好的抑制活性。在浓度为100μmol/L时,N-[4-(异海松酰胺基)苯基]-2-氯-5-吡啶磺酰胺(Ⅴd)和N-[4-(异海松酰胺基)苯基]-3-溴-2-氯吡啶-5-磺酰胺(Ⅴe)对4种人体肿瘤细胞都具有良好的抑制活性,对上述人体肿瘤细胞的增殖抑制率均大于95%和94%;N-[4-(异海松酰胺基)苯基]-3-氯喹啉磺酰胺(Ⅴc)对上述肿瘤细胞的增殖具有较好的抑制活性。化合物Ⅴd和Ⅴe对4种肿瘤细胞的半抑制浓度(IC50)均低于临床上应用较广的抗癌剂5-氟尿嘧啶(5-FU),其抑制活性优于阳性对照,且对人体正常细胞——人脐静脉内皮细胞(HUVEC)的毒性低于对肿瘤细胞的毒性,有一定的临床应用前景。

关键词：异海松酸杂环磺酰胺合成表征抗肿瘤活性医药原料

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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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乙基纤维素-脂松香-油脂基聚合物的合成及其压敏胶应用性能

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林产化学与工业 2022年第3期42卷 90-96页

作者：郭晓亮祁思迈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生物质化学利用国家工程实验室国家林业局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 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

将脂松香(GR)与甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)合成脂松香基甲基丙烯酸酯(GRGMA),然后通过原子转移自由基聚合(ATRP)合成乙基纤维素-脂松香-油脂基聚合物(EC-R-LMA),并采用FT-IR、^(1)H NMR、DSC、TG/DTG、应力-应变测试对GRGMA及EC-R-LMA... 详细信息

将脂松香(GR)与甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)合成脂松香基甲基丙烯酸酯(GRGMA),然后通过原子转移自由基聚合(ATRP)合成乙基纤维素-脂松香-油脂基聚合物(EC-R-LMA),并采用FT-IR、^(1)H NMR、DSC、TG/DTG、应力-应变测试对GRGMA及EC-R-LMA的结构和性能进行表征。研究结果表明:单体转化率均高于90%;随着GRGMA摩尔分数从10%增加至70%,EC-R-LMA的T^(g)从-61.3℃升高至62.58℃;当GRGMA摩尔分数从30%升高至35%,EC-R-LMA拉伸强度从0.41 MPa升高至0.50 MPa,经交联后,交联聚合物(BMI-EC-R-LMA)拉伸强度分别升高至1.04和1.27 MPa;此外,当GRGMA和LMA物质的量之比为1∶9和2∶8时,T^(g)分别为-61.3和-52.9℃,可用作压敏胶(PSA),GRGMA充当PSA的硬单体,而不是增黏树脂。GRGMA摩尔分数从10%升高至20%,压敏胶180°剥离强度从0.56 N/cm升高至1.08 N/cm,持黏性能从2 h升高至大于72 h。

关键词：脂松香乙基纤维素原子转移自由基聚合压敏胶

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功能性乙基纤维素-松香复合膜的合成与性能表征

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林产化学与工业 2020年第2期40卷 42-48页

作者：丘雨玲郭晓亮卢传巍王春鹏王基夫储富祥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 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

以松香衍生物马来海松酸(MPA)为原料,通过酯化反应将其接枝到乙基纤维素(EC)骨架上合成乙基纤维素-松香基聚合物(EC-g-MPA),然后采用环氧大豆油(ESO)对其进行改性和内增塑,制备了生物基复合膜(EC-g-MPA-ESO),并对EC-g-MPA的结构和EC-g-M... 详细信息

以松香衍生物马来海松酸(MPA)为原料,通过酯化反应将其接枝到乙基纤维素(EC)骨架上合成乙基纤维素-松香基聚合物(EC-g-MPA),然后采用环氧大豆油(ESO)对其进行改性和内增塑,制备了生物基复合膜(EC-g-MPA-ESO),并对EC-g-MPA的结构和EC-g-MPA-ESO的结构及性能进行表征。研究结果表明:FT-IR、1H NMR和UV-Vis证实MPA已成功接枝到EC分子上;复合膜EC-g-MPA-ESO具有一定的紫外吸收能力,且相比于EC和EC-g-MPA,复合膜的玻璃化转变温度(Tg)有所降低,同时具有较好的韧性;当ESO用量(以EC-g-MPA质量计)达到20%时,其拉伸强度达到最大值12.07 MPa,力学性能最佳;循环拉伸实验证实EC-g-MPA-ESO的弹性恢复系数随着伸长率的增加而增加,当伸长率达到80%时,其弹性恢复系数可以达到54.6%,表明EC-g-MPA-ESO具有优异的回弹性,可作为一种热塑性弹性体。该复合膜具有纤维素骨架和松香结构官能团,有望应用于紫外吸收和可降解薄膜材料领域。

关键词：松香乙基纤维素环氧大豆油聚合物复合膜

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含偶氮苯基团的松香基阴离子表面活性剂的合成及其性能研究

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林产化学与工业 2022年第3期42卷 57-64页

作者：叶圣丰翟兆兰商士斌宋湛谦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 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

以改性松香马来海松酸为原料,通过D-A加成、酰亚胺化等一系列方法合成了一种含偶氮苯基团的松香基表面活性剂4-马来海松酸乙酯基偶氮苯酚钠(E-MPA-AZO-Na),并采用FT-IR和NMR表征其化学结构,通过采用表面张力法、尼罗红(NR)荧光探针法和... 详细信息

以改性松香马来海松酸为原料,通过D-A加成、酰亚胺化等一系列方法合成了一种含偶氮苯基团的松香基表面活性剂4-马来海松酸乙酯基偶氮苯酚钠(E-MPA-AZO-Na),并采用FT-IR和NMR表征其化学结构,通过采用表面张力法、尼罗红(NR)荧光探针法和偏光显微镜分析了它的表面活性和泡沫性能。研究结果表明:E-MPA-AZO-Na的临界胶束浓度(C_(cmc))低至0.035 mmol/L,达到C_(cmc)时的表面张力(γ_(cmc))为47.11 mN/m,最小截面积(a_(min))为1.35 nm^(2),具有良好的表面活性。E-MPA-AZO-Na的浓度为0.375、0.750和1.500 mmol/L时均可形成稳定的泡沫。随着浓度的增加,E-MPA-AZO-Na的发泡性越好,泡沫粒径越小,形成的泡沫也越稳定;各浓度对应的泡沫半衰期分别为1292、1770和2534 min,具有突出的稳泡性能。

关键词：松香基表面活性剂合成泡沫性能

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