检索结果-内蒙古大学图书馆

北京林业大学学报 2024年第11期46卷 133-140页

作者：王旭洁姚三川雒翠梅母军漆楚生北京林业大学木质材料科学与应用教育部重点实验室木材科学与工程北京市重点实验室北京林业大学材料科学与技术学院北京100083

【目的】引入外源酸可解决热处理温度高、时间长的问题,提高热效率。本研究旨在明确外源酸对木材组分的影响以及不同木材的热降解特性。【方法】以两种针叶材(落叶松、杉木)和两种阔叶材(桉木、杨木)为研究对象,以路易斯酸中的AlCl_(3)... 详细信息

【目的】引入外源酸可解决热处理温度高、时间长的问题,提高热效率。本研究旨在明确外源酸对木材组分的影响以及不同木材的热降解特性。【方法】以两种针叶材(落叶松、杉木)和两种阔叶材(桉木、杨木)为研究对象,以路易斯酸中的AlCl_(3)为外源酸,采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)和Flynm-Wall-Ozawa法研究了不同浓度AlCl_(3)溶液(0、0.1、0.3 mol/L)处理后木材的热降解特性。【结果】AlCl_(3)处理可对木材化学结构产生显著影响:半纤维素的特征峰显著降低并发生红移,木质素特征峰的峰值增加,总结晶度指数减少,OH/CH_(2)比值下降,以及氢键强度增加。其中,0.3 mol/L AlCl_(3)溶液处理试材的总结晶度指数减少了29.17%~52.67%,OH/CH_(2)比值降低了23.18%~51.01%,氢键强度增加了2.86%~13.27%,纤维横向有序度减少低于8%。在热解过程中,AlCl_(3)处理后木材降解温度均降低,降解速率增大,活化能降低。0.3 mol/L处理浓度下,木材起始降解温度均降低至110℃以下,且针叶材出现明显肩峰,在快速热降解阶段针叶材的活化能比阔叶材显著降低。【结论】引入AlCl_(3)能显著降低木材的热降解温度,从而有效提升木材热改性效率,且其对针叶材的催化作用相较于阔叶材更为显著。本研究可为路易斯酸在木材低温热处理领域的应用提供理论支持。

关键词：降解热处理木材热动力学热重分析催化路易斯酸针叶材阔叶材

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一株耐高氨氮异养硝化-好氧反硝化菌的筛选及降解动力学分析

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中国环境科学 2025年第1期45卷 500-507页

作者：汪诺刀禹覃星雨孙德智刘新颖北京林业大学环境科学与工程学院北京市水体污染源控制技术重点实验室北京100083

从处理含高碳、氮浓度废水的反应器中筛选出一株耐高氨氮的异养硝化-好氧反硝化菌WN1,通过菌落形态以及16S rDNA分析鉴定为谷氨酸棒杆菌Corynebacterium glutamicum.对该菌在初始氨氮浓度分别为500,1000,1500,2000,2500,3000mg/L的生长... 详细信息

从处理含高碳、氮浓度废水的反应器中筛选出一株耐高氨氮的异养硝化-好氧反硝化菌WN1,通过菌落形态以及16S rDNA分析鉴定为谷氨酸棒杆菌Corynebacterium glutamicum.对该菌在初始氨氮浓度分别为500,1000,1500,2000,2500,3000mg/L的生长及代谢特性进行研究.结果表明,菌株WN1在氨氮浓度高达3000mg/L,对应游离氨浓度为590.2mg/L时仍能较好生长(48h,OD_(600)=3.264).随着初始氨氮浓度由500提升至3000mg/L,菌株WN1的最大氨氮转化速率R_(m)由15.93增加至43.29mg/(L·h).同时,反应过程中氨氮和COD的平均转化速率分别为7.06~9.36mg/(L·h)和95.63~199.13mg/(L·h).进一步,采用Haldane模型拟合不同初始氨氮浓度下菌株的生长及基质降解特性(R^(2)=0.99),菌株WN1的最大比生长速率、最大氨氮比降解速率和最大COD比降解速率分别为0.36h^(-1)、6.45gN/(gDCW·d),122.85gCOD/(gDCW·d).菌株WN1的氨氮抑制常数Ki为3749.49mg/L,比其它自养或异养的氨氧化菌对高浓度氨氮具有更强的抗抑制能力,结果表明,菌株WN1在处理高浓度含氮有机废水中具有很好的应用前景.

关键词：异养硝化-好氧反硝化动力学高氨氮游离氨比降解速率

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定组态砂带粒度对刨花板磨削的影响

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北京林业大学学报 2024年第9期46卷 141-150页

作者：罗斌杜瑶柳浩雨王钦悦李春瑜李黎刘红光北京林业大学材料科学与技术学院木质材料科学与应用教育部重点实验室木材科学与工程北京市重点实验室北京100083

【目的】为探究新型定组态砂带的微磨粒粒度对木质材料磨削性能的影响,为定组态砂带的设计和制备提供依据,开展了定组态砂带磨削试验。【方法】本研究制备150目、180目、220目3种不同粒度的定组态砂带(P-150/180/220),与220目的非定组... 详细信息

【目的】为探究新型定组态砂带的微磨粒粒度对木质材料磨削性能的影响,为定组态砂带的设计和制备提供依据,开展了定组态砂带磨削试验。【方法】本研究制备150目、180目、220目3种不同粒度的定组态砂带(P-150/180/220),与220目的非定组态砂带(O-220)对照,以刨花板为磨削对象,分别开展20万次磨削试验。对比不同微磨粒粒度的定组态砂带在磨削过程中材料去除量、刨花板表面粗糙度、砂带质量的变化,以分析定组态砂带粒度对磨削性能和砂带磨损的影响。【结果】(1)定组态砂带的刨花板去除量小于非定组态砂带,但稳定性远优于非定组态砂带;定组态砂带去除量的平均值与微磨粒粒度负相关,而随着磨粒粒度增大,定组态砂带去除量更加稳定。(2)定组态砂带磨削刨花板的表面粗糙度呈先下降后稳定,小范围上下波动的变化趋势;随着磨粒粒度的增大,刨花板表面粗糙度减小且更加稳定。(3)定组态砂带质量在磨削过程呈波浪形周期性下降;P-150砂带质量损失最快,P-180砂带质量下降最稳定;定组态砂带等效磨粒与表面微磨粒间存在补偿作用和协同作用。【结论】在等效磨粒形状和尺寸相同的情况下,微磨粒粒度对定组态砂带磨削性能有显著影响,但这种差异在粒度小的微磨粒中表现更加明显。本研究为定组态砂带的设计和生产提供了科学依据和理论支撑,促进了木材加工技术和砂带制造技术向高效智能化方向发展。

关键词：刨花板表面粗糙度砂带磨削粒度定组态砂带

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剪切增稠液增强高发泡率废纸缓冲材料的制备及性能

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材料导报 2024年第1期38卷 278-287页

作者：张斌陶文轩裴爽任子铭潘政苟进胜北京林业大学材料科学与技术学院木材科学与工程北京市重点实验室北京100083 中国林业科学院林产化学工业研究所南京210042

随着经济的快速增长和人们环保意识的不断增强,植物纤维类环保型发泡缓冲材料逐渐成为研究热点。为改善植物纤维发泡材料发泡率低、缓冲吸能效果差等问题,本研究设计半密闭型发泡模具,成功制备了具有高发泡率和优异吸能性的废纸缓冲材... 详细信息

随着经济的快速增长和人们环保意识的不断增强,植物纤维类环保型发泡缓冲材料逐渐成为研究热点。为改善植物纤维发泡材料发泡率低、缓冲吸能效果差等问题,本研究设计半密闭型发泡模具,成功制备了具有高发泡率和优异吸能性的废纸缓冲材料并对制备工艺进行了优化。结果表明:使用质量分数为0.5%的氢氧化钠溶液预处理废纸浆,不仅可以有效去除废纸中的杂质,而且能在不降低纤维长度的情况下对废纸纤维进行适当改性,有利于提高废纸缓冲材料的发泡率和整体性能。以正交优化试验研究原料配比对废纸缓冲材料性能的影响,并据此确定了最优配方。通过设计全新半密闭型发泡模具,成功制备高发泡率的废纸缓冲材料,其膨胀率相较传统制备方式提高了3~4倍。本研究首次引入剪切增稠液(STF)增强废纸纤维,考察了STF含量对废纸缓冲材料力学性能、发泡倍率和回弹性能的影响,分析了STF对废纸缓冲材料的增强机理。结果表明:STF能够提高单根废纸纤维的强度并增强纤维之间的连结,从而提升缓冲材料吸能性,且随着STF含量的增加,材料的吸能性逐渐增强,发泡率逐渐降低,当STF含量为10%(质量分数,下同)时,STF增强废纸缓冲材料的综合性能达到最优。

关键词：废纸纤维剪切增稠液缓冲包装材料高发泡率

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不同预处理方法对木材细胞壁孔隙结构影响

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北京林业大学学报 2023年第11期45卷 140-151页

作者：王瑜瑶马尔妮北京林业大学材料科学与技术学院木材科学与工程北京市重点实验室北京100083

【目的】探究水分所引发的木材细胞壁孔隙结构变化,并与微波处理、脱木质素处理等预处理方法进行比较,为木材改性提供科学依据。【方法】将20 mm(径向)×20 mm(弦向)×5 mm(轴向)的杨木和杉木试材分别通过泡水1 h和1个月的方法... 详细信息

【目的】探究水分所引发的木材细胞壁孔隙结构变化,并与微波处理、脱木质素处理等预处理方法进行比较,为木材改性提供科学依据。【方法】将20 mm(径向)×20 mm(弦向)×5 mm(轴向)的杨木和杉木试材分别通过泡水1 h和1个月的方法进行水分处理,在500 W条件下微波处理18 min,在酸性条件下使用亚氯酸钠脱除试材中部分木质素。通过扫描电子显微镜和氮气吸附测试表征处理材的细胞壁微观形貌与孔隙结构,比较不同处理方法对细胞壁厚度、比表面积、孔径分布及孔体积等的影响。【结果】水分处理后,杨木和杉木的细胞壁增厚,水分处理1 h试材的比表面积分别从1.535和1.154 m^(2)/g增加到2.488和2.336 m^(2)/g,水分处理1个月的试材比表面积进一步增加到2.822和2.940 m^(2)/g。水分处理杨木试材在微、介孔范围内形成新的孔隙(造孔),且存在孔径增大(扩孔)现象。对于水分处理杉木试材,处理时间较短时其微孔范围内孔体积变化主要表现为扩孔效应,随着时间增加同时具有造孔和扩孔现象。在介孔范围中由于水溶性抽提物的脱除产生较大孔隙,并导致孔径的重新分布。微波处理杨木和杉木试材的细胞壁厚度和比表面积变化同与水分处理类似,处理后杨木试材中产生部分微孔,且杨木介孔及杉木孔径分布都表现为扩孔。脱木质素处理杨木和杉木的细胞壁厚度分别减少了1.79%和0.53%,但比表面积均增加,杉木试材中的微孔增加,其他孔径分布变化均因扩孔所致。【结论】水分处理能够改变木材细胞壁孔隙结构,杨木和杉木泡水1 h和1个月的作用效果与质量损失率分别为1.29%和3.33%的微波处理,以及脱除率分别为10.94%和8.06%的脱木质素处理相当,并且具有独特的孔径分布变化规律。3种处理方法由于作用机理不同,增大孔体积的方式在不同树种的不同孔径范围内不尽相同。本研究为选择科学高效的木材预处理方法提供了参考。

关键词：木材水分细胞壁孔隙微波处理脱木质素处理

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基于糠醇改性的木材细胞壁孔隙变化对水分的影响

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北京林业大学学报 2023年第9期45卷 127-136页

作者：王凯清周子懿马尔妮北京林业大学材料科学与技术学院木材科学与工程北京市重点实验室北京100083

【目的】为进一步分析木材细胞壁与水分之间的相互作用,探究了糠醇改性前后木材细胞壁在典型水分状态下物理环境(孔隙)的变化规律和细胞壁水分的结合状态。【方法】以速生青杨为研究对象,利用糠醇改性改变木材细胞壁水分存在的物理环境... 详细信息

【目的】为进一步分析木材细胞壁与水分之间的相互作用,探究了糠醇改性前后木材细胞壁在典型水分状态下物理环境(孔隙)的变化规律和细胞壁水分的结合状态。【方法】以速生青杨为研究对象,利用糠醇改性改变木材细胞壁水分存在的物理环境,分别利用扫描电镜、激光共聚焦显微镜、傅里叶红外光谱和氮气吸附法考察绝干状态下改性材的微观形貌、改性剂分布、官能团和孔隙结构,并利用差示扫描热孔计法和二维低场核磁共振技术分析低湿、气干、高湿和纤维饱和状态下改性前后木材细胞壁物理环境的变化规律以及细胞壁水分的结合情况。【结果】糠醇改性后木材的质量增长率、体积增长率分别为35.1%和12.6%,并伴随细胞壁增厚现象。改性后木材细胞壁的比表面积和孔体积分别降低了29.9%、35.3%,糠醇树脂堵塞了木材细胞壁的部分孔隙。从低湿状态到纤维饱和状态,未处理材和改性材孔体积均呈现增加趋势,未处理材细胞壁孔径分布极大值从3.41 mm^(3)/g增加到5.65 mm^(3)/g,增加了65.7%,糠醇改性材细胞壁孔径分布极大值从2.99 mm^(3)/g增加到4.63 mm^(3)/g,增加了54.9%。在不同水分状态下,糠醇改性材的细胞壁孔体积均低于未处理材,并且在高湿环境下,水分对木材细胞壁孔体积影响更加明显。随着相对湿度升高,未处理材和糠醇改性材的含水率都增加,但是糠醇改性材含水率低于同等条件下的未处理材,吸湿性降低。含水率增加,未处理材和糠醇改性材细胞壁水分T_(1)/T_(2)值降低,水分移动性增加。糠醇改性材中两种细胞壁水分的T_(1)/T_(2)值远高于未处理材,进一步说明糠醇改性改变了木材细胞壁的物理环境,限域空间束缚增加使得水分子移动性降低。【结论】经糠醇改性后,糠醇树脂进入木材细胞壁并发生原位聚合,造成在绝干、低湿、气干、高湿、纤维饱和状态下,改性材细胞壁孔体积均低于未处理材,并且在高湿度状态下,孔体积表现出更大的增长率。物理环境的变化造成木材细胞壁容纳水分的空间减少,同时,水分子受到细胞壁的物理束缚增加,移动性降低。

关键词：木材细胞壁木材水分相互作用糠醇改性孔隙结构

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柠檬酸预处理杉木压缩变形固定及性能

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北京林业大学学报 2022年第4期44卷 157-164页

作者：岑路梅林剑北京林业大学木材科学与工程北京市重点实验室北京100083

【目的】为提高速度材杉木利用价值,探究柠檬酸预处理和热压缩处理对杉木压缩变形的影响,从而改善其密度低、尺寸稳定性差和力学性能不佳等缺点。【方法】采用柠檬酸预处理和热压缩,通过调控柠檬酸质量分数和热压温度制备杉木压缩材,并... 详细信息

【目的】为提高速度材杉木利用价值,探究柠檬酸预处理和热压缩处理对杉木压缩变形的影响,从而改善其密度低、尺寸稳定性差和力学性能不佳等缺点。【方法】采用柠檬酸预处理和热压缩,通过调控柠檬酸质量分数和热压温度制备杉木压缩材,并测定压缩材的吸水回复率和吸湿回复率。采用应力松弛测试和傅里叶红外光谱探究柠檬酸预处理杉木压缩材的变形固定机理,并表征杉木压缩材的物理力学性能。【结果】柠檬酸预处理杉木压缩材吸水回复率随着柠檬酸溶液质量分数的增加先减小后略微增加,随着热压温度的升高而降低,且吸水和吸湿回复率最低分别为10.78%和1.38%。柠檬酸预处理过程杉木细胞壁组分产生微量降解,切断杉木细胞壁组分之间少部分连接而释放压缩过程产生的内应力。此外,柠檬酸可能与杉木中的少部分游离羟基酯化反应形成交联网络。在热压过程中,填充在木材细胞壁间隙中的柠檬酸酯化生成的聚合物在高温下发生软化并流动,促进了木材内应力的释放,最终固定杉木压缩材形变。杉木压缩材的密度随压缩率的增大而增大,并在压缩率为50%时达到最大值0.717 g/cm^(3),相较于未处理材密度提高了94.8%,同时其抗弯强度提高了70.6%,抗弯弹性模量提高了278.2%,硬度整体提高了52.5%。【结论】柠檬酸预处理能够较好地实现杉木压缩材的变形固定,杉木压缩材的物理力学性能得到显著提升,本研究结果可为速生材杉木高值化利用提供理论支撑与技术参考。

关键词：柠檬酸杉木压缩材变形固定物理力学性能

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金属原子表面修饰TiO2光电催化CO2与NO2-共还原合成尿素

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化学学报 2025年第3期83卷 247-255页

作者：王瑛琦常嘉怡李敏梁红李知恒谢文富王强北京林业大学环境科学与工程学院水体污染源控制技术北京市重点实验室北京林业大学环境科学与工程学院污染水体源控制与生态修复技术北京市高等学校工程研究中心

采用温和的光电催化技术将大气中CO2与水体污染物NO2-共还原合成高附加值化学品尿素是实现减污降碳目标的有效途径之一.然而该反应为双底物分子参与的12电子共还原反应,反应难度较大、路径复杂、对催化剂要求较高,目前针对该反应还鲜有... 详细信息

采用温和的光电催化技术将大气中CO2与水体污染物NO2-共还原合成高附加值化学品尿素是实现减污降碳目标的有效途径之一.然而该反应为双底物分子参与的12电子共还原反应,反应难度较大、路径复杂、对催化剂要求较高,目前针对该反应还鲜有报道.本工作采用水热法结合光沉积法制备了Ru、Cu、Zn金属原子表面修饰的TiO2催化材料,并研究了其光电催化CO2与NO2-共还原合成尿素的性能.实验结果表明:5%（w）修饰的Ru-TiO2在-0.1V（***）、光照2h条件下,尿素产率为50.58μmol·g-1·h-1,法拉第效率（FE）为16.66%,是TiO2的1.65倍.紫外可见漫反射光谱（DRS）和电化学阻抗谱（EIS）表明TiO2材料表面修饰的Ru原子能够有效地提高材料的光吸收、电荷分离和迁移性能.光生电子从TiO2转移到Ru原子位点,参与C—N偶联反应.本工作为光电催化尿素合成体系中的高效催化剂设计提供理论指导,为实现减污降碳提供新的思路和途径.

关键词：二氧化钛光电催化二氧化碳亚硝酸根尿素

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邯郸西部生态空间网络结构时空演变及其与固碳功能相关性研究

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农业机械学报 2024年第9期55卷 226-237,248页

作者：宋宏利王悦悦张启斌李倩田正于强河北工程大学地球科学与工程学院邯郸056038 河北工程大学园林与生态工程学院邯郸056038 北京林业大学精准林业北京市重点实验室北京100083

构建生态空间网络是优化区域景观结构、提升生态系统服务功能的常用方法,但对于生态空间网络结构与特定生态系统服务功能间的关系鲜有报道。本研究基于多源遥感数据产品,以邯郸西部为研究区,分析了固碳功能及生态空间网络的时空演变特征... 详细信息

构建生态空间网络是优化区域景观结构、提升生态系统服务功能的常用方法,但对于生态空间网络结构与特定生态系统服务功能间的关系鲜有报道。本研究基于多源遥感数据产品,以邯郸西部为研究区,分析了固碳功能及生态空间网络的时空演变特征,研究了生态空间网络拓扑结构特征与固碳功能之间的相关性。结果表明,2000—2020年间,研究区植被净初级生产力总量平均值为2.17×10^(8)kg/(m^(2)·a),固碳功能呈上升趋势;研究区生态空间网络整体连接性较高,模块结构明显,不均匀性极强,20年间结构变化趋势显示,网络连接性基本稳定,不均匀性略有升高;研究区节点介数、PageRank、度3个指标与固碳功能之间存在明显的正相关性,其中节点介数相关性最为明显,PageRank和度次之,这3个指标为生态空间网络中节点固碳功能的潜在有效判断指标。研究结果对于生态空间网络构建与优化、区域固碳功能提升具有重要参考价值。

关键词：生态空间网络时空演变固碳功能相关性邯郸西部

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抽屉式生态滤池处理农村灰水的效能及微生物群落特征分析

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环境工程学报 2025年第3期19卷 614-623页

作者：李引李莹莹张立秋韩绮高鹏封莉北京林业大学环境科学与工程学院北京100083 北京林业大学北京市水体污染源控制技术重点实验室北京100083

以农村灰水为研究对象,对传统生态滤池进行模块化设计,构建抽屉式生态滤池(drawer-type ecological filter,DEF),考察其对化学需氧量(COD)、氨氮(NH_(4)^(+)-N)、总氮(TN)、总磷(TP)和阴离子表面活性剂(LAS)的去除效果,重点研究了水力... 详细信息

以农村灰水为研究对象,对传统生态滤池进行模块化设计,构建抽屉式生态滤池(drawer-type ecological filter,DEF),考察其对化学需氧量(COD)、氨氮(NH_(4)^(+)-N)、总氮(TN)、总磷(TP)和阴离子表面活性剂(LAS)的去除效果,重点研究了水力负荷和碳氮比对灰水处理效果的影响以及滤池不同层内微生物群落结构特征。结果表明,随着水力负荷和碳氮比的提升,COD的去除率先上升后下降,NH_(4)^(+)-N的去除率随碳氮比的增加下降。在水力负荷为2.625 m^(3)·(m^(2)·d)^(−1)且碳氮比为11时,COD的去除率最高,而在水力负荷为1.875 m^(3)·(m^(2)·d)^(−1)时,NH_(4)^(+)-N的去除率达到最高。然而,在水力负荷相同的情况下,NH_(4)^(+)-N的去除率随碳氮比的增加下降。在水力负荷为1.875 m^(3)·(m^(2)·d)^(−1)和碳氮比为11的最佳工艺条件下种植菖蒲,DEF对COD、NH_(4)^(+)-N、TN、TP和LAS的去除率分别达到了89.92%、89.37%、57.93%、43.11%和72.27%。对滤池不同层的微生物组成进行高通量测序分析,发现池内不同层微生物种类丰富,系统中优势菌门以Proteobacteria、Bacteroidota等为主,优势菌属以Rhodanobacter、Defluviicoccus为主,表明DEF能有效去除有机物和氮磷;属水平上微生物在DEF各层填料间存在差异,可实现污染物分层降解,从而高效处理农村灰水。

关键词：农村污水抽屉式生态滤池水力负荷碳氮比微生物群落

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