检索结果-内蒙古大学图书馆

林业工程学报 2024年第4期9卷 105-111页

作者：刘子丰沈震宋光辉陈偲陈阁谷彭锋林木生物质化学北京市重点实验室(北京林业大学) 北京100083

石油基塑料制品滥用引发的“白色污染”严重危害自然环境和人类的身心健康,基于林木生物质资源的木基生物塑料因其具备生物可降解性和可持续发展性成为替代传统塑料的首选。利用天然轻木(Ochroma lagopus)的三维多孔结构和定向排列的纤... 详细信息

石油基塑料制品滥用引发的“白色污染”严重危害自然环境和人类的身心健康,基于林木生物质资源的木基生物塑料因其具备生物可降解性和可持续发展性成为替代传统塑料的首选。利用天然轻木(Ochroma lagopus)的三维多孔结构和定向排列的纤维素纤维,原位交联聚酰胺环氧氯丙烷(PAE)后热压制备木基生物塑料,并探究不同PAE含量对木基生物塑料干强度和湿强度的影响。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射分析(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)试验结果表明,PAE的成功引入以及密实化处理使木基生物塑料多孔结构消失,材料内部呈现出紧密且定向排列的木质纤维,有利于提高木基生物塑料的机械强度及水稳定性。力学性能研究结果表明,PAE质量分数为10%的木基生物塑料有优异的干强度(289 MPa),是天然轻木的26倍;湿强度达到161 MPa,是天然轻木的15倍。研究表明,PAE与纤维素发生共交联反应形成的酯键对木基生物塑料的湿强度提高起到关键作用。生物降解试验结果表明,相比商业塑料,木基生物塑料具有良好的可降解能力,浅埋土壤5个月内可完全降解,对减少“白色污染”具有现实意义。本研究的木基衍生材料制备方式简单,具有优异机械性能、水稳定性和可降解性的木基生物塑料在替代石油基塑料方面具有潜在应用前景。

关键词：天然轻木 PAE 木基生物塑料高强水稳定

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环保型造纸湿强剂的研究进展

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中国造纸学报 2016年第4期31卷 49-54页

作者：白媛媛类延豪姚春丽肖领平孙润仓罗晶林木生物质化学北京市重点实验室北京林业大学北京100083

文章概述了造纸湿强剂的技术现状和研究进展,着重讨论了传统造纸湿强剂聚酰胺多胺环氧氯丙烷(PAE)以及羧甲基纤维素(CMC)和改性壳聚糖等环保型造纸湿强剂对纸张湿强性能的影响及机理,介绍了聚羧酸、阳离子淀粉、纳米微晶纤维素和海藻酸... 详细信息

文章概述了造纸湿强剂的技术现状和研究进展,着重讨论了传统造纸湿强剂聚酰胺多胺环氧氯丙烷(PAE)以及羧甲基纤维素(CMC)和改性壳聚糖等环保型造纸湿强剂对纸张湿强性能的影响及机理,介绍了聚羧酸、阳离子淀粉、纳米微晶纤维素和海藻酸钠作为造纸湿强剂的应用现状,并分析归纳了它们的优缺点,以期为造纸湿强剂的发展提供一定的理论依据和技术支撑。

关键词：湿强剂聚酰胺多胺环氧氯丙烷羧甲基纤维素壳聚糖

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新型NaNi/C催化剂合成及对糠醛选择性加氢的研究

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北京林业大学学报 2023年第1期45卷 140-147页

作者：李玉成朱礼玉赵静养郑丹邱梦杰刘静雷建都北京林业大学林木生物质化学北京市重点实验室北京100083 北京林业大学林业生物质材料与能源教育部工程研究中心北京100083

【目的】糠醛可通过选择性加氢转化为四氢糠醇,但常用的铜铬体系催化剂中,金属组分的流失会对环境造成较大危害,反应前催化剂需要高温预还原后方可使用,且反应时的温度和氢气压力条件相对苛刻,因此有必要研发制备和使用成本低、反应条... 详细信息

【目的】糠醛可通过选择性加氢转化为四氢糠醇,但常用的铜铬体系催化剂中,金属组分的流失会对环境造成较大危害,反应前催化剂需要高温预还原后方可使用,且反应时的温度和氢气压力条件相对苛刻,因此有必要研发制备和使用成本低、反应条件温和的高效催化剂应用于糠醛选择性加氢制备四氢糠醇。【方法】本研究采用溶剂热法制备了一种新型的NaNi/C非贵金属催化剂,用于温和条件下糠醛选择性加氢制备四氢糠醇,通过SEM、HRTEM、EDS、XPS、BET、XRD手段对催化剂的结构和性质进行表征,研究影响催化剂性能的因素。【结果】当使用12NaNi/C时,糠醛与催化剂的质量比为28∶1时,在温和条件下(130℃、1 MPa H_(2))反应1 h后,糠醛的转化率达99.9%,四氢糠醇的收率达76.2%。结合多种表征结果发现:添加适量的乙酸钠可增强Ni和O的相互作用,增大催化剂的比表面积,减小FCC-Ni晶体的粒径,提高Ni的分散性和催化传质效率;由于Ni和O的化学环境发生变化,使得糠醛的醛基氧和呋喃环上的大π键更容易与Ni发生相互作用,从而提高了糠醛的转化效率。【结论】本研究以邻香草醛作为螯合剂,使用溶剂热法制备了一种新型的NaNi/C非贵金属催化剂,可直接用于温和条件下糠醛的高效选择性加氢制备四氢糠醇,为工业生产四氢糠醇提供了一种低成本的解决方案。

关键词：糠醛四氢糠醇 Ni基催化剂温和条件选择性加氢

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木质素在直接生物质燃料电池中产电性能研究

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林产化学与工业 2022年第3期42卷 75-82页

作者：杜艺飞蒲悦张力平赵强宋先亮北京林业大学林木生物质化学北京市重点实验室北京100083 北京林业大学林业生物质材料与能源教育部工程研究中心北京100083

通过改变溶剂体系及预处理条件,对酶解木质素(EHL)、碱木质素(AL)、木质素磺酸钠(SL)和糠醛渣(FR),这4种类型的木质素在直接生物质燃料电池中的产电性能进行了一系列的研究,并对AL反应前后的紫外吸收光谱、红外光谱和^(1)H NMR谱图进行... 详细信息

通过改变溶剂体系及预处理条件,对酶解木质素(EHL)、碱木质素(AL)、木质素磺酸钠(SL)和糠醛渣(FR),这4种类型的木质素在直接生物质燃料电池中的产电性能进行了一系列的研究,并对AL反应前后的紫外吸收光谱、红外光谱和^(1)H NMR谱图进行了分析。研究结果表明:AL的产电性能最好,开路电压可达392.7 mV,最大功率密度为0.198 W/m^(2)。木质素在3种不同的溶剂体系中的发电性能不同,在NaOH溶液中的产电性能最好,在NaOH+苯甲酸钠溶液中最差。水浴加热预处理对木质素的产电性能有提高作用,温度越高,处理时间越长,木质素的产电性能会越好。木质素在经紫外光照射处理时,随着时间的推移,产电性能呈现先增大后减小的趋势,在经处理24 h时产电性能最好,开路电压可以提高到431.2 mV,最大功率密度提高到0.371 W/m^(2)。经过在燃料电池中的氧化反应,AL的紫外吸收峰产生红移和增色效应,在红外光谱中羰基吸收峰增强,^(1)H NMR谱图中芳香族质子、酚羟基、脂肪族羟基的信号减弱,证明木质素的苯环结构已经受到一定程度的破坏,苯环上的羟基被氧化成了羰基结构。

关键词：生物质碱木质素预处理发电

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酯化半乳甘露聚糖与Mg(OH)_(2)、Sb_(2)O_(3)混配抄造增强阻燃纸

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林产化学与工业 2022年第3期42卷 97-104页

作者：毕圣君宋先亮北京林业大学林业生物质材料与能源教育部工程研究中心北京100083 北京林业大学林木生物质化学北京市重点实验室北京100083

以丁烷四羧酸制得的酯化半乳甘露聚糖(EGM)为纸张增强剂,Sb_(2)O_(3)和Mg(OH)_(2)为阻燃剂,研究其复配方式对阻燃纸物理性能和阻燃性的影响。研究结果表明:添加EGM能提高阻燃纸的抗张指数、耐破指数、耐折度,控制Sb_(2)O_(3)用量为15%,... 详细信息

以丁烷四羧酸制得的酯化半乳甘露聚糖(EGM)为纸张增强剂,Sb_(2)O_(3)和Mg(OH)_(2)为阻燃剂,研究其复配方式对阻燃纸物理性能和阻燃性的影响。研究结果表明:添加EGM能提高阻燃纸的抗张指数、耐破指数、耐折度,控制Sb_(2)O_(3)用量为15%,当添加1.5%EGM和15%Mg(OH)_(2)时,阻燃纸的抗张指数达到56.2 N·m/g,耐破指数达到了3.37 kPa·m^(2)/g,耐折度达46次,相比未添加EGM的阻燃纸分别增加了14.7%、12.0%和119.0%。当Sb_(2)O_(3)用量为15%、Mg(OH)_(2)为25%时,纸张的阻燃效果达到最佳,阻燃纸的炭化长度为16.8 mm,续燃时间为0.43 s,灼燃时间为25.96 s。扫描电镜及能谱分析表明:Mg(OH)_(2)和Sb_(2)O_(3)成功附着在纸张纤维中,且EGM的添加增强了Mg(OH)_(2)和Sb_(2)O_(3)在纸张表面的留着率,增强了纸张纤维之间的黏合力。TGA分析表明:添加Sb_(2)O_(3)与Mg(OH)_(2)使纸张的初始分解温度提高,在600℃的残炭量由对照样的0.34%提高到了15%。

关键词：半乳甘露聚糖酯化阻燃纸张

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基于Aspen Plus的脱酸脱水热解液相产物高效分离及其综合利用模拟研究

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林产化学与工业 2019年第2期39卷 16-24页

作者：操洪戚婷婷李瑞林木生物质材料与能源教育部工程研究中心林木生物质化学北京市重点实验室北京林业大学北京100083

对脱酸脱水热解液相产物沸点分布、分离工艺及高附加值酚类化学品的收益进行分析,提出了脱酸脱水热解液相产物分级精馏制备燃油粗品、富酚油和生物质沥青,以及对富酚油进一步分离制备精细化学品的工艺路线。Aspen Plus模拟结果表明:脱... 详细信息

对脱酸脱水热解液相产物沸点分布、分离工艺及高附加值酚类化学品的收益进行分析,提出了脱酸脱水热解液相产物分级精馏制备燃油粗品、富酚油和生物质沥青,以及对富酚油进一步分离制备精细化学品的工艺路线。Aspen Plus模拟结果表明:脱酸脱水热解液相产物经精馏塔T-1和T-2初步分离后,可得到燃油粗品、富酚油和生物质沥青;初步分离得到的富酚油经进一步精馏分离,可得到苯酚类(含苯酚91.13%)、邻甲苯酚类(含邻甲苯酚94.58%)、医药原料(主要含有愈创木酚53.44%、3-甲基苯酚34.85%、丙二酸二乙酯11.56%)、香料(2,4-二甲基苯酚32.78%、4-乙基苯酚26.03%、4-甲基愈创木酚31.85%以及其他少量酚类化合物)、染料(对烯丙基苯酚11.16%、3-甲基邻苯二酚35.84%、3-甲基环戊烷-1,2-二酮41.56%以及少量其他有机物)等精细酚类化学品。按照每吨脱酸脱水热解液相产物成本2 000.00元计算,能耗为497.41元,产品总价5 362.20元,可得产品毛利润为2 864.79元,实现了脱酸脱水热解液相产物的高效综合利用。

关键词：分级精馏化学品

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集成原位生长和界面聚合法制备聚酰胺/ZIF-8反渗透膜

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离子交换与吸附 2016年第3期32卷 202-211页

作者：段素霞代娟雷建都易佳刘静何静王璐莹林木生物质化学北京市重点实验室北京林业大学林业生物质材料与能源教育部工程研究中心北京林业大学

制备同时具有高通量和高选择性的新型反渗透膜是近年来的研究重点与难点之一。针对芳香族聚酰胺反渗透膜的低渗透性,本文基于ZIF-8型金属-有机骨架材料的纳米级多孔结构,制备了新型聚酰胺/ZIF-8反渗透膜。首先,通过原位生长法在聚砜超... 详细信息

制备同时具有高通量和高选择性的新型反渗透膜是近年来的研究重点与难点之一。针对芳香族聚酰胺反渗透膜的低渗透性,本文基于ZIF-8型金属-有机骨架材料的纳米级多孔结构,制备了新型聚酰胺/ZIF-8反渗透膜。首先,通过原位生长法在聚砜超滤底膜表面多次生长ZIF-8,然后,由两步界面聚合法在长有ZIF-8的底膜上制备无缺陷的聚酰胺皮层。通过以不同浓度的苯酚水溶液为分离体系探究反渗透分离性能,发现本工作制备的新型聚酰胺/ZIF-8膜的渗透通量较聚酰胺膜提高了57%以上,且截留率无明显降低。本文提出的制膜方法集成了原位生长和界面聚合两种方法,简便可行,可实现制备性能优异的新型反渗透膜。

关键词：原位生长界面聚合聚酰胺 ZIF-8 反渗透膜

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自适应拉曼光谱成像数据去噪及其在植物细胞壁光谱分析中的应用

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分析化学 2016年第12期44卷 1846-1851页

作者：张逊陈胜吴博士杨桂花许凤北京林业大学林木生物质化学北京市重点实验室齐鲁工业大学山东省制浆造纸科学与技术重点实验室

拉曼光谱成像数据存在基线漂移与宇宙射线干扰峰两类噪声信号,无法直接用于光谱分析研究,必须去除。现有单光谱去噪方法处理结果不稳定、可重复性差。针对这一问题,本研究提出了一种自适应拉曼光谱成像数据新型去噪法,采用优化的自适应... 详细信息

拉曼光谱成像数据存在基线漂移与宇宙射线干扰峰两类噪声信号,无法直接用于光谱分析研究,必须去除。现有单光谱去噪方法处理结果不稳定、可重复性差。针对这一问题,本研究提出了一种自适应拉曼光谱成像数据新型去噪法,采用优化的自适应迭代惩罚最小二乘法(Adaptive iteratively reweighted penalized least-squares,air PLS)和基于主成分分析(PCA)的干扰峰消除算法修正光谱基线漂移和宇宙射线干扰峰,具有输入参数少、光谱失真小、处理速度快、去噪结果稳定等优点。利用本方法去除了芒草(Miscanthus sinensis)细胞壁拉曼光谱成像数据(9010条光谱)中的噪声信号,并对去噪后数据进行PCA和聚类分析(CA),成功区分非植物光谱与植物光谱,分类结果优于未去噪数据。预期本方法可应用于其它光谱成像数据去噪,为光谱的解译和定量分析提供可靠的研究基础。

关键词：拉曼光谱成像光谱去噪惩罚最小二乘主成分分析聚类分析

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水溶性和碱溶性蔗渣木质素的分离与表征

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生物质化学工程 2017年第4期51卷 1-7页

作者：彭锋付亘悫汪小君胡亚洁岳盼盼北京林业大学林木生物质化学北京市重点实验室北京100083

以蔗渣为原料,经脱蜡后依次用H_2O、1%NaOH和3%NaOH进行抽提,分别得到水溶性木质素L1和碱溶性木质素L2、L3,并对其理化性质和结构特征进行分析。通过硝基苯氧化法、高效液相色谱检测来确定蔗渣木质素的组分,通过凝胶渗透色谱检测蔗渣木... 详细信息

以蔗渣为原料,经脱蜡后依次用H_2O、1%NaOH和3%NaOH进行抽提,分别得到水溶性木质素L1和碱溶性木质素L2、L3,并对其理化性质和结构特征进行分析。通过硝基苯氧化法、高效液相色谱检测来确定蔗渣木质素的组分,通过凝胶渗透色谱检测蔗渣木质素的分子质量,利用紫外分光光度计和二维核磁共振推导出蔗渣木质素的结构单元和连接方式。结果表明,L1、L2和L3的得率(以绝干原料计)分别为0.4%、5.7%和3.7%,占蔗渣木质素总量的54.1%,而且水溶性木质素分子质量大于碱溶性木质素。L2和L3主要来自于蔗渣次生壁,富含紫丁香基单元和大量的非缩合醚结构。蔗渣木质素的结构单元间的主要连接方式是β-O-4'醚键,还有β-β'、β-5'和β-1'等碳碳结构。蔗渣木质素是由紫丁香基、愈创木基和少量对羟苯基结构单元组成的GSH型木质素,此外,还含有对香豆酸和阿魏酸,通过酯键与木质素相连。

关键词：水溶性蔗渣木质素碱溶性蔗渣木质素结构特征核磁表征

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生物质木质素分离和结构研究方法进展

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林业工程学报 2017年第5期2卷 76-84页

作者：文甲龙陈天影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

木质素是自然界中最丰富的可再生芳香族聚合物,其高附加值化利用可减少目前木质素资源燃烧所导致的资源浪费和环境污染。生物质细胞壁中三大组分(纤维素、半纤维素和木质素)通过共价键和氢键形成了致密而复杂的细胞壁结构,使得木质素难... 详细信息

木质素是自然界中最丰富的可再生芳香族聚合物,其高附加值化利用可减少目前木质素资源燃烧所导致的资源浪费和环境污染。生物质细胞壁中三大组分(纤维素、半纤维素和木质素)通过共价键和氢键形成了致密而复杂的细胞壁结构,使得木质素难以高效分离。若要实现生物质木质素高效分离,首先需明确原料中木质素的分子结构特点和活性基团。基于木质素结构明确的生物质原料才能够更有效地选择和开发木质素解离及解聚方法。笔者主要概述了目前结构分析用的木质素分离和结构分析方法研究进展,重点阐述了液体核磁共振技术在分离木质素定性和定量结构方面的应用,并基于目前的研究进展提出了该领域的研究趋势。总之,木质素的结构解析将为树木基因调控、林木遗传育种和木质纤维原料的生物炼制提供相关理论依据。

关键词：木质素分离纯化结构分析核磁共振技术

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