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中国造纸学会第二十届学术年会

作者：王萌赵涛江骁雅陈雪峰王月江肖贵华毛宗久张学铭中国制浆造纸研究院有限公司制浆造纸国家工程实验室北京林业大学林木生物质化学北京市重点实验室

木质素磺酸盐和果糖均为自然界广泛存在的可再生碳基原料,价格低廉,可加工性强。本研究使用果糖作为碳源,木质素磺酸盐协同F127作为软模板,经过水热碳化后得到形貌可调控的果糖基微球,在这个过程中,木质素磺酸盐不仅是形成微球结构的软... 详细信息

木质素磺酸盐和果糖均为自然界广泛存在的可再生碳基原料,价格低廉,可加工性强。本研究使用果糖作为碳源,木质素磺酸盐协同F127作为软模板,经过水热碳化后得到形貌可调控的果糖基微球,在这个过程中,木质素磺酸盐不仅是形成微球结构的软模板,也是一种分散剂。将果糖基微球进行高温碳化处理,可得到中空多孔的介孔碳微球材料,其比表面积为489.90 m/g,孔容为0.26 cm/g,平均孔径为2.22 nm。电流密度为0.1 A/g时,其比电容为95 F/g,能量密度为3.22 Wh/kg,功率密度为28.45 W/kg。

关键词：木质素磺酸盐碳材料自组装电化学性能

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绿色溶剂与催化剂木糖酸催化的三组分反应

绿色溶剂与催化剂木糖酸催化的三组分反应

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2015年第十四届全国应用化学年会

作者：马纪亮周子丹彭新文宋美娜孙润仓制浆造纸国家重点实验室华南理工大学林木生物质化学北京市重点实验室北京林业大学

随着能源危机与环境问题的日益突出,以生物质材料代替石化原料成为绿色化学发展的趋势。近年来,生物质基催化剂与绿色溶剂在催化领域的应用引起了学术界的广泛关注1]。二氢嘧啶酮(dihydropyrimidinones,DHPMs)是一类重要的含氮杂环化合... 详细信息

随着能源危机与环境问题的日益突出,以生物质材料代替石化原料成为绿色化学发展的趋势。近年来,生物质基催化剂与绿色溶剂在催化领域的应用引起了学术界的广泛关注1]。二氢嘧啶酮(dihydropyrimidinones,DHPMs)是一类重要的含氮杂环化合物,具有重要的生物活性,在医药、生物等方面具有广泛应用2]。DHPMs类化合物通常采用各种改良的Biginelli三组分缩合反应合成,但是这些方法各自存在一定的缺点和不足,如操作复杂、产率低、使用有毒的有机溶剂和复杂且昂贵的催化剂等,不符合绿色化学发展的要求3]。本研究对Biginelli反应(图1)的合成绿色化进行了研究,采用木糖酸作为绿色溶剂与催化剂,成功地合成了DHPMs类化合物,并用IR、H NMR、C NMR和Mp等对产物进行了表征。研究结果表明,木糖酸不仅是环保无毒且可生物降解的催化剂,也是Biginelli反应的绿色溶剂;且反应条件温和、操作简便、产物易于分离、产率高、无毒、无污染等。另外,木糖酸来源于储量丰富的生物质资源半纤维素,为拓宽半纤维素的高值利用提供了新思路。

关键词：木糖酸绿色催化剂与溶剂半纤维素三组分反应二氢嘧啶酮

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木糖酸催化果糖转化为5-羟甲基糠醛的研究

木糖酸催化果糖转化为5-羟甲基糠醛的研究

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2015年第十四届全国应用化学年会

作者：张秀东彭新文钟林新周秋生孙润仓制浆造纸国家重点实验室华南理工大学林木生物质化学北京市重点实验室北京林业大学

碳水化合物转化为羟甲基糠醛是生物质高值化利用的一个重要方向,也是生物质代替化石能源的有效途径。由于传统无机酸、金属催化剂存在产物难于分离问题,羟甲基糠醛的工业化生产受到制约。近年来,已有学者提出用弱酸催化的方法,但并未引... 详细信息

碳水化合物转化为羟甲基糠醛是生物质高值化利用的一个重要方向,也是生物质代替化石能源的有效途径。由于传统无机酸、金属催化剂存在产物难于分离问题,羟甲基糠醛的工业化生产受到制约。近年来,已有学者提出用弱酸催化的方法,但并未引起足够的重视。本研究利用木糖酸催化果糖为羟甲基糠醛,并研究了催化剂用量、果糖浓度、温度、时间、反应介质对催化效果的影响。研究结果表明,在DMSO、DMSO/水以及DMSO/ILs中,木糖酸有很好的催化活性,羟甲基糠醛得率分别为:84.75%、69.8%、49.23%,且产物稳定性较高。微波加热可使木糖酸催化活性大大提高,羟甲基糠醛得率可达95.25%。本研究的催化剂和原料均来源于生物质,生成的羟甲基糠醛可作为平台化合物制备能源和高附加值的化学品,符合绿色化学的发展要求。该反应未涉及无机酸以及金属催化剂,可避免催化剂与产物难分离的弊端。生物质衍生的糖酸类催化剂生产羟甲基糠醛具有很大的应用前景。

关键词：果糖木糖酸催化 5-羟甲基糠醛

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纤维素纳米纤维/蒙脱土/聚乙烯醇纳米复合材料性能研究

纤维素纳米纤维/蒙脱土/聚乙烯醇纳米复合材料性能研究

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中国化学会第29届学术年会

作者：王莎彭新文敬霜霜钟林新曹学飞孙润仓华南理工大学制浆造纸国家重点实验室北京林业大学林木生物质化学北京市重点实验室

聚乙烯醇(PVA)是一种水溶性线性高分子聚合物,具有良好的成膜性、较强的黏接性以及平滑性等优点,是制备高性能复合材料的良好基材。本文以纤维素纳米纤维及蒙脱土作为纳米增强组分制备了纳米纤维/蒙脱土/聚乙烯醇纳米复合材料;探讨了纳... 详细信息

聚乙烯醇(PVA)是一种水溶性线性高分子聚合物,具有良好的成膜性、较强的黏接性以及平滑性等优点,是制备高性能复合材料的良好基材。本文以纤维素纳米纤维及蒙脱土作为纳米增强组分制备了纳米纤维/蒙脱土/聚乙烯醇纳米复合材料;探讨了纳米组分配比及其含量对复合材料力学性能的影响,并利用傅立叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、拉伸测试等方法对复合材料的结构与力学性能进行了研究。结果表明,纳米纤维对PVA纳米复合材料的增强效果明显优于蒙脱土;但纳米纤维和蒙脱土具有协同增强效应,当纳米纤维和蒙脱土的质量比为3:1时,纳米复合材料(PVA含量为80%)的拉伸强度达76.0 MPa,是纯PVA膜(38.0MPa)的2.0倍。当纳米组分含量小于40%时,纳米复合材料的拉伸强度随纳米组分含量的增加而显著提高,当纳米组分含量为40%时,纳米复合材料的拉伸强度和弹性模量高达89.0 MPa和17.6 MPa,分别是纯PVA膜的2.5倍和118.7倍。

关键词：纤维素纳米纤维蒙脱土 PVA 纳米复合材料

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羧甲基半纤维素负载钯催化剂的制备及对Heck反应的催化性能

羧甲基半纤维素负载钯催化剂的制备及对Heck反应的催化性能

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中国化学会第29届学术年会

作者：吴昌艳陈巍钟林新彭新文孙润仓制浆造纸国家重点实验室华南理工大学林木生物质化学北京市重点实验室北京林业大学

在有机合成中,钯催化的Heck反应是构建C-C键的有效方法,均相催化剂存在难分离、不易回收等弊端。近年来,聚合物负载型异相催化剂得到了较大发展。半纤维素是自然界中含量丰富的天然高分子聚合物,具有可降解性和再生性,且分子链中含有大... 详细信息

在有机合成中,钯催化的Heck反应是构建C-C键的有效方法,均相催化剂存在难分离、不易回收等弊端。近年来,聚合物负载型异相催化剂得到了较大发展。半纤维素是自然界中含量丰富的天然高分子聚合物,具有可降解性和再生性,且分子链中含有大量的羟基[2],易于溶解与化学修饰。本论文通过简易方法合成了羧甲基半纤维素负载钯(0)配合物,利用XPS、XRD、SEM、TG等对其进行了表征,并将此催化剂用于Heck反应,并考察了反应溶剂、催化剂用量、底物扩展、催化剂回用次数等因素的对Heck反应的产率影响。结果表明,此催化剂具有很好的催化活性和稳定性,反应后易于过滤分离,且催化剂重复使用5次后仍具有较高的催化活性。

关键词：天然聚合物羧甲基半纤维素钯负载型催化剂 Heck反应

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工业碱木质素羟甲基化改性研究

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林业工程学报 2017年第3期2卷 90-96页

作者：徐强孙倩倩赵新坤曹胜磊佘雕孙润仓中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室西北农林科技大学水土保持研究所西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100 北京林业大学林木生物质化学北京市重点实验室北京100083

羟甲基化可以显著提高碱木质素的羟基含量,是增强木质素反应活性的有效改性方法。为提高碱木质素的反应活性并分析碱木质素结构变化,笔者通过红外光谱(FTIR)、碳谱(DEPT 135)和异核单量子关系(HSQC)对羟甲基化木质素和原料木质素的结构... 详细信息

羟甲基化可以显著提高碱木质素的羟基含量,是增强木质素反应活性的有效改性方法。为提高碱木质素的反应活性并分析碱木质素结构变化,笔者通过红外光谱(FTIR)、碳谱(DEPT 135)和异核单量子关系(HSQC)对羟甲基化木质素和原料木质素的结构分别进行表征,分析碱木质素在羟甲基化反应过程中结构变化,并对反应过程进行初步探索和验证。研究结果表明:在碱性条件下,木质素对羟基肉桂酸单元(PCA)、阿魏酸单元(FA)侧链上C_7、C_8双键,对羟基苯基单元(H)的C-3、C-5,愈创木基单元(G)的C-5和甲醛发生加成反应,形成羟甲基,而木质素的其他结构单元,如:紫丁香基单元(S)、β-O-4醚键结构(A)、苯基香豆满(C),并不能和甲醛发生反应。碱木质素改性的最优条件为:反应温度80℃,反应时间3h,pH为11,m(碱木质素)∶m(甲醛)为6∶1。在最优条件下得到的羟甲基化碱木质素的羟甲基质量分数为2.32%。本研究结果可为羟甲基化碱木质素基新材料的进一步研究和开发提供参考。

关键词：羟甲基化碱木质素核磁共振游离甲醛正交试验

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农林生物质转化为高值化材料基础研究--(木质)纤维素基高值化杂化材料

农林生物质转化为高值化材料基础研究--(木质)纤维素基高值化杂化...

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第三届中国林业学术大会

作者：马明国付连花董闫闫邓甫姚珂孙润仓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 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 华南理工大学制浆造纸国家重点实验室广州510640

随着环境污染和自然资源减少等问题的出现,人们对可再生资源的需求日益增加.作为环保型可再生资源,(木质)纤维素基高值化杂化材料具有生物可降解、生物相容性、环境友好以及经济友好等优点,在制浆造纸、生物医用、水处理等诸多领域都有... 详细信息

随着环境污染和自然资源减少等问题的出现,人们对可再生资源的需求日益增加.作为环保型可再生资源,(木质)纤维素基高值化杂化材料具有生物可降解、生物相容性、环境友好以及经济友好等优点,在制浆造纸、生物医用、水处理等诸多领域都有着潜在应用价值,因而受到广泛关注.本论文主要介绍本课题组近年来在(木质)纤维素基高值化杂化材料领域开展的部分研究工作,探讨制备方法、制备参数、纤维素浓度及添加剂种类等因素对杂化材料的影响;并对(木质)纤维素基生物材料做了细胞毒性研究,对(木质)纤维素基抗菌材料做了抗菌性能测试.研究结果表明(木质)纤维素基生物材料具有良好的生物活性,(木质)纤维素基抗菌材料具有很好的抑菌效果,在生物医药领域具有潜在的应用价值.

关键词：木质纤维素杂化材料生物活性抗菌性能

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木质素及半纤维素利用产业化展望

木质素及半纤维素利用产业化展望

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第三届中国林业学术大会

作者：孙润仓北京林业大学林木生物质化学北京市重点实验室北京100083 华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室广州510640

提出了“生物质主要组分分离-结构解译-定向转化”的总体思路，构建了若干“以组分分离为导向的生物质精炼模式”，本着对生物质“吃干榨净，各尽其用”的策略，对木质生物质资源进行综合利用。半纤维素作为一种非均一性多糖，其分离过... 详细信息

提出了“生物质主要组分分离-结构解译-定向转化”的总体思路，构建了若干“以组分分离为导向的生物质精炼模式”，本着对生物质“吃干榨净，各尽其用”的策略，对木质生物质资源进行综合利用。半纤维素作为一种非均一性多糖，其分离过程目前主要有以下方面：(l)主要采用的水热体系和稀酸预处理体系，将半纤维素以低聚糖的形式和高聚物形式分离出来，实现半纤维素的高效分离;(2)以碱介质体系，将半纤维素以分子结构较为完整的形式分离出来;(3)采用工业膜分离的方式对半纤维素进行逐级分离和纯化;(4)采用化学法，如不同浓度硫酸铵溶液，不同的乙醇溶液，不同的碘-碘化钾溶液对于半纤维素进行纯化和分级，得到含有侧链和不含侧链的木聚糖类半纤维素。在半纤维素高效分离的基础上，阐明分离半纤维素的物化性质和结构特点。基于这些明确的结构特点和活性基团，进一步构建半纤维素转化途径。分离的半纤维素主要作为生物质高值材料合成的起始原料和中间体，如医药载体，智能水凝胶，半纤维素基膜材料，这些材料的合成大大拓宽了半纤维素的高值化利用途径及应用领域。

关键词：木质素半纤维素分离工艺生物质材料

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Web of Science数据库中银杏叶资源研究的可视化分析

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山东化工 2019年第14期48卷 50-53,56页

作者：李明飞王成章中国林业科学研究院林产化学工业研究所江苏南京210042 江苏金纳多生物科技有限公司江苏徐州221332 北京林业大学林木生物质化学北京市重点实验室北京100083

我国拥有丰富的银杏叶资源,分析掌握相关文献资料对银杏叶的加工利用有着重要意义。采用HistCite软件对收录于Web of Science数据库的有关银杏叶研究的文献进行了计量研究,重点分析了出版年、作者、期刊、关键词汇,同时绘制了引文编年... 详细信息

我国拥有丰富的银杏叶资源,分析掌握相关文献资料对银杏叶的加工利用有着重要意义。采用HistCite软件对收录于Web of Science数据库的有关银杏叶研究的文献进行了计量研究,重点分析了出版年、作者、期刊、关键词汇,同时绘制了引文编年图。发现中国学者开展的研究工作最多,主要集中在综合型大学和林业大学,但是我国学者发表的论文的引用次数低于其他国家,这在今后需要进一步加强开展高影响力研究工作。银杏叶的主要研究集中在提取物、化学成分及性质,今后的研究要以此为基础,结合最新的技术手段,重点探索其在医药保健方面的应用。

关键词：银杏叶研究文献分析可视化分析

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具有珍珠状结构和优异电磁干扰屏蔽性能的Mxene纳米纤维复合纸的二元增强增韧研究

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天津造纸 2019年第2期41卷 40-42页

作者：曹文涛陈飞飞朱英杰张永刚姜莹莹马明国陈峰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北京100083 高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室中国科学院上海硅酸盐研究所上海200050

近几十年来,随着经济的发展无线通信和电子设备的使用已经越来越普遍。然而,电子设备不可避免地会产生电磁辐射,不仅影响电子仪器的正常工作和使用寿命,而且对人体健康造成危害。因此,迫切需要性能优良的电磁干扰屏蔽材料来解决上述问... 详细信息

近几十年来,随着经济的发展无线通信和电子设备的使用已经越来越普遍。然而,电子设备不可避免地会产生电磁辐射,不仅影响电子仪器的正常工作和使用寿命,而且对人体健康造成危害。因此,迫切需要性能优良的电磁干扰屏蔽材料来解决上述问题。传统的金属屏蔽材料具有优异的电磁屏蔽性能。然而,金属材屏蔽料的高密度和在恶劣环境中的腐蚀敏感性也限制了其应用。近年来,许多碳基材料(如石墨烯、还原氧化石墨烯、碳纳米管)被报道,因其低密度和耐腐蚀性而被认为是电磁屏蔽的替代材料。

关键词：还原氧化石墨烯电磁干扰屏蔽电子设备电磁屏蔽性能金属屏蔽电子仪器碳基材料耐腐蚀性

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