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北京林业大学学报 2021年第11期43卷 128-136页

作者：仲翔张少军马尔妮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】探究由水分所引发的木材细胞壁孔隙结构变化规律与机制,为木材的热质转移、渗透性以及木材改性提供理论指导。【方法】将杨木和杉木分别制成5 mm(径向)×5 mm(弦向)×1 mm(轴向)的木片,基于氮气吸附法、差示扫描热孔计... 详细信息

【目的】探究由水分所引发的木材细胞壁孔隙结构变化规律与机制,为木材的热质转移、渗透性以及木材改性提供理论指导。【方法】将杨木和杉木分别制成5 mm(径向)×5 mm(弦向)×1 mm(轴向)的木片,基于氮气吸附法、差示扫描热孔计法考察试样在绝干状态、气干状态、纤维饱和状态和饱水状态4种典型水分状态下的孔径分布、比表面积、孔体积等特征参数,并对比不同状态和不同树种间的孔隙结构差异。【结果】木材细胞壁孔径大多在10 nm以下,尤其以4 nm以下为主,10 nm以上孔隙相对较少;随着含水率的提升,木材细胞壁孔径分布曲线显著升高,从气干状态到纤维饱和状态,杨木和杉木的孔径分布最大值分别增加了52.73%和58.62%,而从纤维饱和状态到饱水状态,两者分别增加了435.24%和470.43%。【结论】在木材由绝干状态逐渐吸湿,以及吸水至饱水状态的过程中,木材细胞壁孔隙体积呈明显增大趋势。在木材达到饱水状态后,细胞壁孔隙体积增大至极限,但由于自由水的冰点下降,其在−2℃左右产生大量吸热信号进而干扰测量结果,故此时差示扫描热孔计法所测得的孔径分布参考范围有限。不同树种间孔隙分布差异不明显。

关键词：木材水分细胞壁孔径分布氮气吸附法热孔计法

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天然酚基动态共价键高分子材料研究进展

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林产化学与工业 2024年第5期44卷 185-198页

作者：周航李沿霖谭艺刘承果南京林业大学化学工程学院江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心江苏省生物质绿色燃料与化学品重点实验室江苏南京210037 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

综述了近年来关于天然酚基动态共价键高分子材料的研究进展,其内容主要包括2方面:首先总结了天然酚资源的基本概况以及动态共价键的发展和特点,着重强调了动态共价键往往同时具有重排和分解2种机理;其次归纳了天然酚基高分子材料的研究... 详细信息

综述了近年来关于天然酚基动态共价键高分子材料的研究进展,其内容主要包括2方面:首先总结了天然酚资源的基本概况以及动态共价键的发展和特点,着重强调了动态共价键往往同时具有重排和分解2种机理;其次归纳了天然酚基高分子材料的研究进展,其中涉及的动态共价键种类包括席夫碱、二硫键、羟基-酯键、缩醛键和硼酸酯键,涉及的天然酚基原料主要包括香草醛、丁香酚、阿魏酸、漆酚、腰果酚、柚皮素、愈创木酚、单宁酸等,旨在推动塑料污染治理及绿色材料的研究和应用。

关键词：天然酚动态共价键聚合物自修复可回收加工

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1990-2022年京津冀地区人类活动净磷输入时空变化及影响因素

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中国环境科学 2025年

作者：贾天娇裴玮王林涛李敏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

为探究京津冀地区人类活动净磷输入状况及影响因素，本研究以13个地级市为研究单元，收集1990～2022年相关统计数据及人类活动净磷输入（NAPI）模型参数，探究33年内NAPI的时空特征和各组分变化趋势，并采用冗余分析（RDA）定量揭示不... 详细信息

为探究京津冀地区人类活动净磷输入状况及影响因素，本研究以13个地级市为研究单元，收集1990～2022年相关统计数据及人类活动净磷输入（NAPI）模型参数，探究33年内NAPI的时空特征和各组分变化趋势，并采用冗余分析（RDA）定量揭示不同类型因素对NAPI及其组分的影响.结果表明:（1）京津冀地区NAPI整体呈起伏上升的趋势，1990～2006年上升明显，2006～2022年略有下降，年平均值为1906 kg/(km2·a)，为全国水平的5.6倍，化肥磷输入为最主要输入源，年平均贡献率为54.90%，其次是食品饲料磷输入，年平均贡献率为41.18%; NAPI受地形影响呈现出由南向北逐渐降低的空间分布趋势，邯郸市NAPI值最高，占整个研究区的15.76%，承德市NAPI值最低，占比1.52%.2018～2022年NAPI不确定性范围平均值为-14.81%到14.56%.（2）不同因素对NAPI及其组分的影响大小排序为:土地利用因素>经济因素>社会因素，三类因素共同解释率为81.77%.其中，NAPI及其组分只与林地和草地面积占比呈负相关，与其余影响因素均呈正相关.指标中建设用地面积占比的单独解释率最高，为45.70%，且与食品/饲料磷和非食物磷的正相关性最强，是影响NAPI及其组分的最关键因素.建设用地面积占比的增加往往伴随着强烈的人类活动，如食品消费、洗涤剂使用的增加，因此，建设用地占比对食品/饲料磷与非食物磷的正向影响导致其具有最高的单独解释率.

关键词：人类活动净磷输入量(NAPI) 京津冀地区时空变化影响因素磷

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木质纤维LCC化学键在不同处理过程中的断裂机理研究进展

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林业工程学报 2025年第1期10卷 1-11页

作者：朱宇童李海潮胡愈诚苗国华许凤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

以木质纤维生物质替代化石资源是解决当今环境问题的重要手段。木质纤维生物质细胞壁主要由纤维素、半纤维素和木质素3种组分通过复杂的相互作用形成,其中,木质素与半纤维素之间复杂的化学键是导致木质纤维原料顽抗性的主要原因之一,同... 详细信息

以木质纤维生物质替代化石资源是解决当今环境问题的重要手段。木质纤维生物质细胞壁主要由纤维素、半纤维素和木质素3种组分通过复杂的相互作用形成,其中,木质素与半纤维素之间复杂的化学键是导致木质纤维原料顽抗性的主要原因之一,同时也是木质纤维素化学中最有争议的话题之一。目前木质纤维生物质处理和主要组分分离及转化技术已经取得了一定的进步,但总体上难以在保留木质素和半纤维素结构完整的前提下完全断裂木质素⁃碳水化合物复合体(LCC)化学键连接,进而导致大规模生物质精炼生产燃料、生物基化学品和材料仍然较困难。LCC中常见化学键在中性、酸性、碱性等不同的溶剂体系中反应性能不同,因此,需要针对不同的化学键设计绿色高效的处理方法,从而实现其精准选择性断裂,进而阐明LCC化学键选择性断裂机理。笔者综述了当前国内外学者对LCC之间化学键的键合机制及其主要化学键(如LCC醚/酯键、木质素β⁃O⁃4键等)断裂机理,重点介绍了LCC在各种处理过程中的变化,并探讨了不同处理手段存在的优势与不足,为木质纤维原料全组分分离及高效利用奠定理论与技术基础。

关键词：木质素⁃碳水化合物复合体(LCC) 键合机制化学键断裂生物质转化

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人工速生林木材尺寸稳定性改良研究进展

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西部林业科学 2024年第4期53卷 105-110,118页

作者：刘晓玲何林韩罗玉芬广西壮族自治区林业科学研究院/广西优良用材林资源培育重点实验室广西南宁530002 北京林业大学/木材科学与工程北京市重点实验室北京100083

高效、高质地利用人工速生材是缓解我国木材供需矛盾的重要途径之一。然而,由于人工速生林木材生长周期短,幼龄材比例较高,导致其通常存在尺寸稳定性差的缺陷,严重限制了人工林速生木材的实际应用。因此,提高人工速生林木材的尺寸稳定... 详细信息

高效、高质地利用人工速生材是缓解我国木材供需矛盾的重要途径之一。然而,由于人工速生林木材生长周期短,幼龄材比例较高,导致其通常存在尺寸稳定性差的缺陷,严重限制了人工林速生木材的实际应用。因此,提高人工速生林木材的尺寸稳定性是确保其在建筑、家具和其他工业应用中持久耐用的关键。本文综述了近年来主要的木材尺寸稳定性改良方法,包括高温热改性、表面涂层改性、化学改性和浸渍改性等;分析了现有木材尺寸稳定性改良方法的局限性,并提出了未来的研究方向,以期为我国人工林速生材资源的绿色高质量发展提供理论依据。

关键词：人工速生林木材尺寸稳定性改良综述

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纤维素电纺纳米纤维柔性表皮电极制备与性能

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北京林业大学学报 2024年第9期46卷 132-140页

作者：袁溶锴黄欣悦李鑫许凤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林业生物质材料与能源教育部工程研究中心北京100083

【目的】为了解决当前可穿戴电极材料的生物不相容性、低响应集成特性等问题,本研究采用天然纤维素为原料,结合新型溶解技术与静电纺丝技术,通过原位聚合导电高分子制备纤维素电纺纳米纤维柔性表皮电极,并探究其在人体电信号监测领域的... 详细信息

【目的】为了解决当前可穿戴电极材料的生物不相容性、低响应集成特性等问题,本研究采用天然纤维素为原料,结合新型溶解技术与静电纺丝技术,通过原位聚合导电高分子制备纤维素电纺纳米纤维柔性表皮电极,并探究其在人体电信号监测领域的应用。【方法】将纤维素溶解于新型离子液体复合溶剂中,构建低黏度、长期稳定的纺丝液;采用室温静电纺丝法结合预凝固过程制备再生纤维素基电纺纳米纤维;通过与导电材料聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)复合进行纳米自组装,得到柔性表皮电极。采用扫描电镜、全自动比表面和孔隙度分析仪、C101气体渗透测试系统、傅里叶变换红外光谱仪、X射线晶体衍射仪表征电极的形貌特征和化学结构,采用万能材料试验机测试电极的拉伸性能和黏附力,采用电化学工作站检测电极阻抗,通过双导肌肉电模块及多道生理信号采集系统监测肌电图和心电图。【结果】纤维素电纺纳米纤维柔性表皮电极具有有序排列的网状结构和丰富的孔道结构,呈现纤维素Ⅱ晶型结构;当PEDOT:PSS体积分数为20%时,电极的拉伸性能和黏附性最优,即应变为9.8%,杨氏模量0.04 MPa,且对玻璃和猪皮的黏合力(分别为17.8、14.7 N/m)较高;电极在10−2~105 Hz范围内表现出低电极–皮肤电接触阻抗,且能够产生高质量的肌电和心电信号。【结论】本研究以天然纤维素和导电材料为主要构件,制备了一种具有柔性、透气性、自黏附性和低阻抗性能的可穿戴电极。该电极可用于人体电信号监测,为生物相容纤维素基可穿戴电极材料的构建提供了技术支撑。

关键词：纤维素溶解离子液体静电纺丝纳米纤维表皮电极电生理信号

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CH-Al-Cu整体式催化剂催化臭氧氧化环己酮肟废水

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中国给水排水 2025年第1期41卷 25-31页

作者：盛丹娜孙景彤邹金儒耿男男刘永泽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京100083 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北京100083

整体式催化剂的制备及其持续运行性能是催化臭氧氧化应用的关键问题。采用蜂窝陶瓷(CH)作为载体、以γ-Al_(2)O_(3)为涂层材料、以铜(Cu)为活性组分制备了CH-Al-Cu整体式催化剂,并调控工艺运行参数对其在连续流催化臭氧氧化过程中的性... 详细信息

整体式催化剂的制备及其持续运行性能是催化臭氧氧化应用的关键问题。采用蜂窝陶瓷(CH)作为载体、以γ-Al_(2)O_(3)为涂层材料、以铜(Cu)为活性组分制备了CH-Al-Cu整体式催化剂,并调控工艺运行参数对其在连续流催化臭氧氧化过程中的性能进行了评价。催化剂表征结果显示,γ-Al_(2)O_(3)涂层使催化剂的比表面积从2.478 m^(2)/g增至21.657 m^(2)/g,Cu元素经过煅烧后主要以CuO形态存在于CH-Al-Cu催化剂表面,含量高达48.40%。CH-Al-Cu在连续流反应器中表现出优异的催化活性,最佳工艺操作参数:进气臭氧浓度为18.6 mg/L、HRT为35 min、催化剂填充在底部且布设2层(40 g),在此条件下对环己酮肟的去除率达95.3%,COD去除率为39.3%,是单独臭氧氧化的3.2倍,催化氧化体系的O/C为1.1,可大大降低臭氧消耗成本。CH-Al-Cu催化剂能够促进臭氧传质和强化·OH产生,且具备良好的循环稳定性和耐磨性。

关键词：催化臭氧氧化整体式催化剂连续流环己酮肟催化剂填充位置 ·OH

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基于EST-SSR标记的沙棘品种鉴定及指纹图谱构建

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生态与农村环境学报 2024年第3期40卷 374-385页

作者：赵雨欣张哲文考惠霞孙永江辛智鸣赵喆董树斌程瑾北京林业大学生物科学与技术学院/林木育种与生态修复国家工程中心/花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室北京100083 北京林业大学林学院/森林培育与保护教育部重点实验室北京100083 中国林业科学研究院沙漠林业实验中心内蒙古磴口015200

以沙棘(Hippophae rhamnoides)优良品种“实优1号”为材料,对其叶片进行转录组测序,利用微卫星识别软件(microsatellite identification tool,MISA)和Primer 3(version 2.3.4)对获得的序列进行简单重复序列(simple sequence repeat,SSR)位点挖掘和引物设计,以收集的42份沙棘品种为研究材料,开展聚合酶链式反应(PCR)和毛细管电泳检测,旨在开发一套多态性高、稳定性好和通用性强的表达序列标签微卫星(express sequence tags from simple sequence repeat,EST-SSR)引物,构建沙棘指纹图谱,从而实现沙棘品种的快速准确鉴定,并对沙棘品种间亲缘关系进行分析。“实优1号”转录组测序共获得6196个SSR位点,其中,重复基元类型为182种,SSR基序长度主要分布在10~21 bp区间,占全部SSR的81.58%,主要SSR重复类型为单核苷酸重复(48.72%)、二核苷酸重复(22.68%)和三核苷酸重复(18.85%)。利用筛选出的28对引物在42份沙棘品种中共检测出193个等位基因,等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)、多态信息含量(PIC)和Shannon信息指数(I)等遗传多样性参数的均值分别为6.964、3.495、0.617、0.671、0.623和1.384。UPGMA聚类分析表明,42份沙棘品种间的遗传相似性系数为0.601~0.990,当遗传相似性系数为0.694时,供试品种可分为2组;当遗传相似性系数约为0.7402时,供试品种可分为3组。优选6对引物构建指纹图谱,可以实现沙棘品种的快速准确鉴定。该研究可为沙棘的良种鉴定、指纹图谱构建以及遗传多样性和亲缘关系分析等提供分子水平的理论基础和数据支撑。

关键词：沙棘表达序列标签微卫星指纹图谱遗传多样性

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绣球花铝转运蛋白HmALMT11的生物信息学及其表达特性分析

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华北农学报 2024年第4期39卷 94-101页

作者：王晓玥陈双双齐香玉冯景陈慧杰孙明邓衍明林木资源高效生产全国重点实验室(北京林业大学) 花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室国家花卉工程技术研究中心城乡生态环境北京实验室北京林业大学园林学院北京100083 江苏省高效园艺作物遗传改良重点实验室江苏省农业科学院休闲农业研究所江苏南京210014

铝激活苹果酸转运蛋白(ALMT)是植物中广泛存在的一个基因家族,其编码的蛋白质在调控植物根部酸分泌和对铝离子的响应方面起着重要作用。为了明晰大花绣球无尽夏HmALMT11的序列特征及其在逆境胁迫后的表达特征,进一步探索大花绣球无尽夏... 详细信息

铝激活苹果酸转运蛋白(ALMT)是植物中广泛存在的一个基因家族,其编码的蛋白质在调控植物根部酸分泌和对铝离子的响应方面起着重要作用。为了明晰大花绣球无尽夏HmALMT11的序列特征及其在逆境胁迫后的表达特征,进一步探索大花绣球无尽夏的生物学功能,为后续HmALMT11功能鉴定提供理论依据。以大花绣球无尽夏为材料,克隆得到HmALMT11基因,并对其进行生物信息学、亚细胞定位和铝胁迫响应分析。结果表明,HmALMT11包含1个1590 bp的开放阅读框,编码529个氨基酸,蛋白分子质量为59.1 ku,理论等电点为9.10。为不稳定的碱性蛋白;HmALMT11蛋白含有6个跨膜结构域,定位于细胞质膜;实时荧光定量PCR分析发现,低浓度100μmol/L和高浓度800μmol/L的Al 2(SO 4)3处理都可诱导HmALMT11在无尽夏根、茎、叶中的上调表达,且在根中相对表达量最高,具有明显的组织表达特异性。研究表明,HmALMT11蛋白可能在绣球花适应铝胁迫过程中发挥重要调控作用。

关键词：绣球花 ALMT 铝胁迫生物信息学分析亚细胞定位实时荧光定量PCR

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植物多酚功能化调控磁性材料磁絮凝高岭土悬浊液

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中国环境科学 2023年第12期43卷 6435-6444页

作者：刘闯杜思聪程鹏梁文艳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北京100083

天然植物多酚(PP)作为功能化调控配体,通过原位自组装制备了Fe_(3)O_(4)@PP磁性复合材料,用于高岭土悬浊液的磁絮凝.采用SEM观察了Fe_(3)O_(4)@PP的形貌;研究了Ca^(2+)离子、碱度和腐殖酸浓度对Fe_(3)O_(4)@PP絮凝性能的影响.采用光学... 详细信息

天然植物多酚(PP)作为功能化调控配体,通过原位自组装制备了Fe_(3)O_(4)@PP磁性复合材料,用于高岭土悬浊液的磁絮凝.采用SEM观察了Fe_(3)O_(4)@PP的形貌;研究了Ca^(2+)离子、碱度和腐殖酸浓度对Fe_(3)O_(4)@PP絮凝性能的影响.采用光学显微镜观察了磁絮体在生长和破碎过程中的形态和结构特征,通过扩展的DLVO理论探究了Fe_(3)O_(4)@PP和高岭土颗粒之间的相互作用机制.结果表明,Fe_(3)O_(4)@PP具有优异分散性、化学稳定性和絮凝性能,可以克服碱度和腐殖酸的干扰,实现96.4%的最大浊度去除效率.磁絮凝过程中,磁絮体会逐渐变得致密,并生成长链状聚集体,具有良好的抵抗破碎能力.相互作用能分析表明,磁力主导了整个絮凝过程,其总相互作用势能和作用范围要比静电力和范德华力高三个数量级.此外,pH值、Ca^(2+)离子浓度和离子种类也对总相互作用能有重要影响.

关键词：磁絮凝 Fe_(3)O_(4) 植物多酚 DLVO模型高岭土颗粒

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