检索结果-内蒙古大学图书馆

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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油茶皂素化学修饰与溶血性的构效关系研究

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林产化学与工业 2025年第1期45卷 81-88页

作者：李胜男程贤李盼盼陈玉湘蒋建新毕良武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 北京林业大学材料科学与技术学院北京100083

为阐明油茶皂素及其衍生物与溶血活性的构效关系,为油茶皂素结构修饰提供理论指导,从而为油茶皂素药物开发提供理论基础。以油茶皂素为原料,通过酸水解、碱水解和还原反应合成油茶皂素化学修饰产物,基于红外光谱(FT-IR)、电喷雾-质谱(ES... 详细信息

为阐明油茶皂素及其衍生物与溶血活性的构效关系,为油茶皂素结构修饰提供理论指导,从而为油茶皂素药物开发提供理论基础。以油茶皂素为原料,通过酸水解、碱水解和还原反应合成油茶皂素化学修饰产物,基于红外光谱(FT-IR)、电喷雾-质谱(ESI-MS)和核磁共振氢谱(1H NMR)对目标产物进行结构表征,并测试了油茶皂素及其修饰产物的溶血活性。采用密度泛函理论方法(DFT)在B3LYP/6-311++G**水平上对油茶皂素代表性化合物山茶皂素B2(camellia saponin B2)进行量子化学计算,基于化合物的几何结构、自然布居分析(NPA)电荷、前线分子轨道等参数深入研究油茶皂素结构与溶血活性之间的关系。产物的结构表征结果发现:红外光谱中碱水解产物的羟基峰强度增加,而酯基官能团的羰基峰强度减弱,表明在碱水解过程中酯基被还原为羟基。溶血活性测试结果表明:油茶皂素及其修饰产物的溶血率具有浓度依赖性,随着化合物质量浓度的增加,溶血率逐渐增加;相同质量浓度时,油茶皂素碱水解产物的溶血率明显低于原料、酸水解产物和还原产物,推测油茶皂素的酯基官能团对其溶血活性起着重要作用;0.25 g/L时,碱水解产物的溶血率为41.81%。此外DFT计算结果表明:camellia saponin B2的溶血活性位点位于苷元上的酯基部位,因此碱水解能够通过消除酯基基团而降低油茶皂素的溶血活性。

关键词：油茶皂素化学修饰结构表征溶血活性构效关系

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水热协同酸性低共熔溶剂对泡桐物化性质及酶解效率的影响

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中国造纸 2025年第05期44卷 1-9页

作者：陈艾霓孙丽丽韩颖曹学飞孙少妮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中国制浆造纸研究院有限公司

采用水热协同酸性低共熔溶剂两步法处理泡桐以获得高的木糖得率和纤维素酶解效率。首先，采用酒石酸（TA）辅助的水热对泡桐进行预处理，研究了温度（120～160℃）、时间（15～120 min）和TA质量分数（0～10%）对木糖得率的影响。随后... 详细信息

采用水热协同酸性低共熔溶剂两步法处理泡桐以获得高的木糖得率和纤维素酶解效率。首先，采用酒石酸（TA）辅助的水热对泡桐进行预处理，研究了温度（120～160℃）、时间（15～120 min）和TA质量分数（0～10%）对木糖得率的影响。随后，采用低共熔溶剂（DES，氯化胆碱/乳酸，90～150℃，2～8 h）对水热残渣进行后处理。结果表明，在140 oC、60 min、质量分数4%TA的预处理条件下，木糖得率最高达80.5%。水热协同DES处理能够有效去除半纤维素和木质素，处理后泡桐结晶度、结晶尺寸、表面粗糙度及比表面积均增加；当DES后处理在130℃、6 h条件时，半纤维素和木质素去除率分别达100%和89.7%，纤维素保留率为77.3%。添加吐温80后，纤维素酶解效率为85.2%，是泡桐酶解率的4.6倍。

关键词：水热预处理低共熔溶剂泡桐木糖酶水解

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纤维素纳米晶模板法制备多级孔炭材料及其电化学性能

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高等学校化学学报 2023年第2期44卷 124-134页

作者：王鹏飞富文豪孙少妮曹学飞袁同琦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

以纤维素纳米晶(CNC)为模板,酚醛树脂为碳源,KOH为活化剂,通过高温碳化制备了多级孔炭材料.采用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)等手段对合成的一系列炭材料进行了表征.结果表明,前驱体中CNC的降解... 详细信息

以纤维素纳米晶(CNC)为模板,酚醛树脂为碳源,KOH为活化剂,通过高温碳化制备了多级孔炭材料.采用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)等手段对合成的一系列炭材料进行了表征.结果表明,前驱体中CNC的降解会形成与CNC直径相当的介孔,KOH活化则会导致炭材料产生大量的微孔和大孔,以及部分4 nm左右较小尺度的介孔,所制备炭材料呈现明显的多级孔特性,其比表面积达554.7 m^(2)/g,总孔体积为0.323 cm^(3)/g.以CNC为模板,KOH活化的炭材料作为电极材料时,在1.0 A/g电流密度下其比电容达202.8 F/g,当电流密度升高至40.0 A/g时,其电容保持率仍达69%,表明该炭材料具有优异的倍率性能;由该电极材料组装的超级电容器在10000次充放电循环后,电容保持率达95%以上,具有良好的循环稳定性.

关键词：炭材料介孔模板纤维素纳米晶超级电容器

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红外显微光谱在木质纤维细胞壁研究中的应用

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光谱学与光谱分析 2015年第12期35卷 3393-3396页

作者：丁大永周霞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

木质纤维生物质资源的开发利用是当前国内外广泛关注的重大课题,为了提高木质纤维的利用效率、降低开发成本,人们亟需掌握木质细胞壁抗降解机理,深入了解细胞壁复杂的化学组成和分子结构。红外显微光谱作为一种可进行微区分析和无损检... 详细信息

木质纤维生物质资源的开发利用是当前国内外广泛关注的重大课题,为了提高木质纤维的利用效率、降低开发成本,人们亟需掌握木质细胞壁抗降解机理,深入了解细胞壁复杂的化学组成和分子结构。红外显微光谱作为一种可进行微区分析和无损检测的新技术,具有检测速度快、灵敏度高、制样简单等优点,已经被广泛运用在生物质原料及生物质预处理过程分子结构变化等的研究中。它能够快速准确地提供木质纤维细胞的化学组成和分子结构等信息,可用于植物细胞壁的区域化学研究。本文在简述红外显微光谱技术原理及具体实验方法的基础上,综述了红外显微光谱技术在探究木质纤维细胞壁化学组成及结构方面的应用进展,对细胞壁主要组分的原位分布、经预处理后组成的变化以及分子排列方向三个方面进行了总结。并对其在木质纤维细胞壁研究的应用前景进行了展望:提高显微镜的放大倍数、提高化学成像图的空间分辨率、与其他检测手段和仪器联合使用等。以期为木质纤维细胞壁的组分研究提供新手段。

关键词：红外显微光谱木质纤维细胞壁组分分布分子排列

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基于显微拉曼光谱的稀酸预处理马尾松细胞壁解构机理研究

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光谱学与光谱分析 2018年第7期38卷 2136-2142页

作者：陈胜张逊许凤北京林业大学材料科学与技术学院林木生物质北京市重点实验室北京100083

稀酸预处理可打破木质纤维原料天然抗降解屏障,提高后续酶解和发酵效率,从而使其更高效地转化为生物燃料,然而在亚细胞水平上纤维细胞壁的解构机理仍有待深入研究。采用共聚焦显微拉曼光谱技术与主成分聚类分析法结合,研究了稀酸预处理... 详细信息

稀酸预处理可打破木质纤维原料天然抗降解屏障,提高后续酶解和发酵效率,从而使其更高效地转化为生物燃料,然而在亚细胞水平上纤维细胞壁的解构机理仍有待深入研究。采用共聚焦显微拉曼光谱技术与主成分聚类分析法结合,研究了稀酸预处理前后马尾松细胞壁区域化学变化特点。结果表明,累计贡献率高达94.61%的第一与第二主成分空间中光谱样本散点呈现规律性分布;聚类分析可准确提取细胞壁不同形态区域平均拉曼光谱。结合拉曼成像分析发现,细胞角隅木质化程度高,含有较多木质素,次生壁木质化程度低,含有较多碳水化合物。稀酸预处理导致马尾松细胞壁发生了不均一解构,其致密空间结构被破坏,次生壁中碳水化合物典型特征峰2 890cm^(-1)处信号强度降低了26.9%,表明碳水化合物从该区域大量脱除;碳水化合物在复合胞间层少量脱除,而细胞角隅则出现了其轻微富集。木素在稀酸预处理后发生了重新分布,细胞角隅区拉曼信号显著增强。碳水化合物(主要为半纤维素)的溶出及木质素的重新分布削弱了生物质原料的抗降解性,有利于后续酶解糖化。该研究不仅提供了一种快速、高效的纤维细胞壁区域化学分析方法,还为林木生物质高值转化的研究奠定了重要的理论基础。

关键词：马尾松稀酸预处理共聚焦显微拉曼光谱主成分分析聚类分析

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离子液体中再生纤维素纤维的制备及表征

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高分子材料科学与工程 2019年第10期35卷 176-182,190页

作者：马继玮姜泽明高鑫张力平林木生物质化学北京市重点实验室北京林业大学材料科学与技术学院

以离子液体为溶剂,采用干喷-湿纺法制备再生纤维素纤维,通过正交设计和系统试验考察了气隙长度、喷头拉伸比、凝固浴浓度和凝固浴温度等工艺参数对再生纤维素纤维力学性能的影响,探究了该体系的最佳纺丝工艺条件,并对此条件下的产物进... 详细信息

以离子液体为溶剂,采用干喷-湿纺法制备再生纤维素纤维,通过正交设计和系统试验考察了气隙长度、喷头拉伸比、凝固浴浓度和凝固浴温度等工艺参数对再生纤维素纤维力学性能的影响,探究了该体系的最佳纺丝工艺条件,并对此条件下的产物进行表征分析。结果表明,对于该体系,纺丝工艺参数中凝固浴浓度和拉伸比对纤维的拉伸强度、初始模量的影响较大,凝固浴温度对纤维断裂伸长影响较大。此外,最佳工艺条件下制备的再生纤维素纤维具有较高的结晶度,较好的热稳定性及光洁的表面形态。

关键词：纤维素离子液体再生纤维素纺丝工艺

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五种黄酮类分子印迹分离技术研究及应用进展

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化工进展 2019年第7期38卷 3365-3376页

作者：刘军任汝全张燕如王冰新秦磊樊永明北京林业大学材料科学与技术学院北京100083 林木生物质化学北京市重点实验室北京100083

分子印迹技术用于从复杂的结构类似物混合物中选择性提取黄酮类化合物已经引起近年来的广泛关注。采用传统方法所制备的分子印迹聚合物(MIP)存在诸多缺点,限制了其应用发展。本文主要对5种典型黄酮类化合物(槲皮素、芦丁、异槲皮苷、葛... 详细信息

分子印迹技术用于从复杂的结构类似物混合物中选择性提取黄酮类化合物已经引起近年来的广泛关注。采用传统方法所制备的分子印迹聚合物(MIP)存在诸多缺点,限制了其应用发展。本文主要对5种典型黄酮类化合物(槲皮素、芦丁、异槲皮苷、葛根素、山奈酚)在分子印迹分离方面的研究及应用情况进行综述;对MIP的模拟、合成、表征、应用及优化进行了讨论;采用可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)技术、磁功能化、计算机模拟、优化固相萃取性能参数等措施可以增强MIP印迹结合容量、选择性、传质和分离的程度;指出了开发新单体,引入新聚合方法,提高MIP制备效率,开发大分子检测MIP,使用MIP作为微流体工具,提出合成MIP的新配置,优化MIP的合理设计,探索MIP的大规模合成方法等发展趋势,可为黄酮类化合物及其类似物的分子印迹分离研究提供参考。

关键词：黄酮分子印迹技术分离分子印迹聚合物

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响应面法优化人参叶总皂苷提取工艺的研究

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北京林业大学学报 2015年第2期37卷 142-147页

作者：程晶雷建都刘静王璐莹邓立红何静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

为优化人参叶总皂苷提取工艺,采用单因素试验,考察温度、时间、液料比对人参叶中总皂苷得率的影响。再采用3因素3水平的响应面分析法确定人参叶总皂苷提取的优化工艺,同时建立人参叶总皂苷提取的二次项数学模型,并验证其可靠性。结果表... 详细信息

为优化人参叶总皂苷提取工艺,采用单因素试验,考察温度、时间、液料比对人参叶中总皂苷得率的影响。再采用3因素3水平的响应面分析法确定人参叶总皂苷提取的优化工艺,同时建立人参叶总皂苷提取的二次项数学模型,并验证其可靠性。结果表明:热水浸提法提取人参叶总皂苷的最佳条件为温度100℃、时间4.2 h、液料比16。在最佳条件下,人参叶总皂苷得率为人参叶质量的14.23%。

关键词：人参叶皂苷提取响应面分析法

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老龙皮多糖的分离纯化及体外活性研究

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林业工程学报 2019年第4期4卷 71-77页

作者：汪小君岳盼盼杨子颖熊金衫孙玲玲彭锋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

地衣植物老龙皮富含多糖和三萜皂苷类化合物,是一种资源丰富的具有抗炎、抗氧化等活性的中草药。以老龙皮为原料,通过甲醇抽提脱脂、水浸提、三氯乙酸(TCA)法脱蛋白等方式粗提,然后分别采用梯度浓度乙醇分级沉淀法和DEAE-52纤维素柱层... 详细信息

地衣植物老龙皮富含多糖和三萜皂苷类化合物,是一种资源丰富的具有抗炎、抗氧化等活性的中草药。以老龙皮为原料,通过甲醇抽提脱脂、水浸提、三氯乙酸(TCA)法脱蛋白等方式粗提,然后分别采用梯度浓度乙醇分级沉淀法和DEAE-52纤维素柱层析的方法对老龙皮多粗多糖进行分级纯化。梯度浓度乙醇(乙醇质量浓度分别为15%,30%,50%和70%)分级沉淀得到4种多糖组分,以DEAE-52纤维素柱层析法洗脱得到5种老龙皮多糖组分。采用高效阴离子色谱(HPAEC)与红外光谱法(FT-IR)分析了老龙皮多糖组分的单糖组成和结构。研究结果表明,老龙皮多糖的单糖组成主要有阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、甘露糖和木糖。其中,甘露糖含量最高,其次是半乳糖和葡萄糖。老龙皮多糖的红外光谱特征峰为3 417,2 911,1 659,1 400,1 026和831 cm^-1。利用乙醇分级沉淀和DEAE-52纤维素柱层析洗脱所得的9种老龙皮多糖组分进行体外抗氧化活性研究,结果显示老龙皮多糖具有较强的清除DPPH自由基能力和总还原力。其中:50%质量浓度乙醇沉淀的老龙皮多糖组分的清除能力最强,清除率达80.10%;15%质量浓度乙醇沉淀的老龙皮多糖组分的还原能力最强,其吸光值最高为0.74。

关键词：老龙皮多糖分级沉淀结构鉴定抗氧化活性

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