检索结果-内蒙古大学图书馆

林产化学与工业 2025年第2期45卷 87-95页

作者：赵钰莹范孟孟孙康蒋剑春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省林业资源高效加工利用协同创新中心江苏南京210042 南京林业大学林产化学与材料国际创新高地江苏南京210037

为增强杂原子掺杂碳材料在电催化二氧化碳还原反应(CO_(2)RR)中的性能,揭示双杂原子掺杂的影响及其作用机理,通过密度泛函理论(DFT)模拟,围绕CO_(2)RR反应机制,研究最优的双杂原子掺杂策略,探讨了不同双杂原子掺杂构型对CO_(2)RR催化性... 详细信息

为增强杂原子掺杂碳材料在电催化二氧化碳还原反应(CO_(2)RR)中的性能,揭示双杂原子掺杂的影响及其作用机理,通过密度泛函理论(DFT)模拟,围绕CO_(2)RR反应机制,研究最优的双杂原子掺杂策略,探讨了不同双杂原子掺杂构型对CO_(2)RR催化性能的影响,进一步明确最优双杂原子掺杂构型。研究结果表明:设计的系列氟-氮、氯-氮、硼-氮、磷-氮、硫-氮、硼-磷,以及硼-硫双杂原子掺杂石墨烯结构,B-N双杂原子掺杂碳材料(BNC)具有较高的稳定性和催化活性,有最低的形成能(3.72 eV)和较低的吉布斯自由能(ΔG, 0.53 eV)。吡啶氮(PyN)、吡咯氮(PyrrN)和石墨氮(GrN)3种N构型中,含有PyN-B构型的双杂原子掺杂碳材料可以促进CO_(2)还原为CO,其中N原子作为最佳的活性位点,ΔG值低至0.47 eV,展现出最优的催化性能。PyN引入的给电子性能与B的失电子性能形成双电荷效应,这种协同作用增强了材料对CO_(2)的吸附和活化作用,有效降低了CO_(2)RR的反应能垒,从而提高了催化剂的选择性和反应速率。

关键词：碳基催化剂 B、N共掺杂吡啶N-B 电催化CO_(2)还原密度泛函理论

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杂原子掺杂生物质基碳材料电催化CO_(2)还原性能理论模拟研究

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林产化学与工业 2025年第1期45卷 41-46页

作者：赵钰莹徐茹婷范孟孟孙康蒋剑春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省林业资源高效加工利用协同创新中心江苏南京210042 南京林业大学林产化学与材料国际创新高地江苏南京210037

为研究不同杂原子掺杂生物质基碳材料对电催化CO_(2)还原性能的影响及反应机理,同时提高其还原性能,围绕碳材料电催化CO_(2)还原反应机制进行理论研究。通过密度泛函理论(DFT)模拟,对比反应中间体和基元反应的吉布斯自由能变化(ΔG),确... 详细信息

为研究不同杂原子掺杂生物质基碳材料对电催化CO_(2)还原性能的影响及反应机理,同时提高其还原性能,围绕碳材料电催化CO_(2)还原反应机制进行理论研究。通过密度泛函理论(DFT)模拟,对比反应中间体和基元反应的吉布斯自由能变化(ΔG),确定不同杂原子掺杂生物质基碳材料最有可能的催化反应机制,筛选出具有高催化性能的杂原子结构。研究结果表明:B掺杂碳材料(BC)在电催化CO_(2)还原中具有最低的ΔG(0.64 eV)和较低的形成能(3.25 eV),表明BC具有较高的催化活性和稳定性。这主要归因于B原子的失电子特性,在掺杂后能够吸引周边碳原子的电子密度,进而在材料中形成电子空穴。这些电子空穴有利于电子与空穴对的生成及电荷的有效分离,为电催化过程中的电子转移提供通道,从而提高材料的催化性能。

关键词：生物质基碳材料杂原子掺杂电催化CO_(2)还原密度泛函理论

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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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阔叶箬竹竹叶中黄酮碳苷的提取及酸水解过程研究

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林产化学与工业 2025年第2期45卷 125-132页

作者：李盼盼程贤李胜男陈玉湘王衍彬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 浙江省林业科学研究院浙江杭州310023

以阔叶箬竹竹叶为原料,首先采用超声波辅助乙醇浸提法得到箬竹叶提取物,同时建立箬竹叶提取物中牡荆苷、异牡荆苷、荭草苷、异荭草苷4种黄酮碳苷成分的高效液相色谱(HPLC)分析方法;然后对提取物进行酸水解,考察酸水解pH值、时间和温度... 详细信息

以阔叶箬竹竹叶为原料,首先采用超声波辅助乙醇浸提法得到箬竹叶提取物,同时建立箬竹叶提取物中牡荆苷、异牡荆苷、荭草苷、异荭草苷4种黄酮碳苷成分的高效液相色谱(HPLC)分析方法;然后对提取物进行酸水解,考察酸水解pH值、时间和温度等因素对4种黄酮碳苷总量的影响,并借助HPLC-TOF-MS对箬竹叶提取物酸水解前后的化学成分进行全表征,初步探究箬竹叶提取物在酸水解过程中的化学成分变化规律。结果表明:箬竹叶提取物中4种黄酮碳苷的总质量分数为0.92%;水解温度为80℃、pH值为2的条件下水解1.5 h后,样品中4种黄酮碳苷的总质量分数提高到1.16%,相对于水解前提高26.09%。HPLC-TOF-MS在箬竹叶提取物中可以检测到28种化合物,包括8种黄酮碳苷类化合物、 4种黄酮氧苷类化合物、 9种木脂素类化合物,以及7种其他化合物。水解后样品中可以检测到20种化合物,其中8种黄酮苷类化合物的一级质谱信号强度明显降低,甚至检测不到,但4个主要的黄酮碳苷的强度有所增加。分析发现,箬竹提取物中黄酮苷类化合物在酸水解过程中主要发生了氧苷键和碳苷键断裂,最易转化为异牡荆苷,从而促进黄酮碳苷含量的提高。

关键词：阔叶箬竹黄酮碳苷超声波辅助提取酸水解 HPLC-MS

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pMDI对豆粕胶黏剂固化行为的影响

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林产化学与工业 2025年第2期45卷 109-115页

作者：叶韧王楚楚王春鹏储富祥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

针对豆粕胶黏剂(豆胶)固化速度慢的问题,利用聚亚甲基二苯基二异氰酸酯(pMDI)作为豆粕胶黏剂的固化促进剂,探究pMDI对豆胶固化行为的影响。利用流变实验分析豆胶固化过程中的模量变化,采用Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)法计算豆胶固化... 详细信息

针对豆粕胶黏剂(豆胶)固化速度慢的问题,利用聚亚甲基二苯基二异氰酸酯(pMDI)作为豆粕胶黏剂的固化促进剂,探究pMDI对豆胶固化行为的影响。利用流变实验分析豆胶固化过程中的模量变化,采用Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)法计算豆胶固化过程中的表观活化能,同时通过红外对豆胶固化前后的化学结构进行了表征,热重(TG)实验分析了pMDI的添加对豆胶热稳定性的影响。研究结果表明:豆胶在整个固化过程中储能模量随pMDI添加量增加项快速增加,从初始的200 Pa提高至10^(6) Pa。pMDI的添加可以有效降低豆胶所需的固化温度,pMDI添加量5%(SPM5)时,豆胶固化阶段的表观活化能从91.3 kJ/mol降低至45.0 kJ/mol。FT-IR和流变行为分析表明,pMDI与大豆蛋白之间发生交联反应,且反应后期,大豆蛋白与大豆多糖会发生美拉德反应,促进了豆胶的固化。热重分析可知,为获取最佳固化效果,豆胶的固化温度不宜超过160℃。

关键词：大豆蛋白流变固化动力学

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生物质水热液化碳稳定同位素分馏机制研究

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西南大学学报(自然科学版) 2025年第05期 223-233页

作者：午紫阳沈娟章谭卫红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

以C3植物源原料（杨木、木薯淀粉）和C4植物源原料（玉米秸秆、玉米淀粉）为研究对象，探讨了在硫酸（H2SO4）和氯化铝（AlCl3）2种催化剂作用下，于170℃水热液化生成5-羟甲基糠醛（5-HMF）和乙酰丙酸乙酯（EL）过程中碳稳定同位素分... 详细信息

以C3植物源原料（杨木、木薯淀粉）和C4植物源原料（玉米秸秆、玉米淀粉）为研究对象，探讨了在硫酸（H2SO4）和氯化铝（AlCl3）2种催化剂作用下，于170℃水热液化生成5-羟甲基糠醛（5-HMF）和乙酰丙酸乙酯（EL）过程中碳稳定同位素分馏机制。结果表明：（1）在AlCl3催化下，C3木薯淀粉的5-HMF产率最高值为23.36%,碳稳定同位素比值从（-28.694±0.031）‰降低至（-30.370±0.007）‰; C4玉米淀粉的5-HMF产率最高值为23.46%,碳稳定同位素比值从（-18.151±0.022）‰降低至（-18.771±0.017）‰; C3杨木和C4玉米秸秆的5-HMF产率为9.80%和9.20%,碳稳定同位素分馏不明显，在60 min时分别达到（-27.031±0.035）‰和（-17.670±0.006）‰。（2）在H2SO4催化下，C3木薯淀粉的5-HMF产率高于AlCl3的催化结果，碳稳定同位素分馏更显著；C4玉米淀粉的5-HMF产率和碳稳定同位素分馏也明显高于AlCl3的催化结果；C3杨木和C4玉米秸秆的5-HMF产率均显著提高，碳稳定同位素比值变化幅度增大。C3木薯淀粉的5-HMF产率最高值为33.11%,碳稳定同位素比值从（-29.837±0.013）‰降低至（-32.065±0.013）‰; C3杨木的5-HMF产率最高值为12.93%,碳稳定同位素比值从（-24.940±0.033）‰降低至（-28.370±0.029）‰; C4玉米淀粉的5-HMF产率最高值为30.07%,碳稳定同位素比值从（-17.223±0.023）‰降低至（-18.427±0.003）‰; C4玉米秸秆的5-HMF产率在60 min时达到最高值11.04%,碳稳定同位素比值从（-15.727±0.012）‰降低至（-18.771±0.017）‰。（3）终端产物EL的生成也表现出碳稳定同位素分馏特征，符合瑞利分馏模型，其碳稳定同位素比值的变化能够体现反应进程。H2SO4催化更有利于提高C3和C4植物源原料的5-HMF产率并加剧碳稳定同位素分馏，尤其对结构复杂的木质纤维原料效果显著；AlCl3催化更适用于淀粉等多糖类化合物的转化。

关键词：碳稳定同位素分馏 5-羟甲基糠醛水热液化

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瞬时高温法构建椰壳基钠离子电池负极硬碳材料

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林产化学与工业 2025年第1期45卷 47-54页

作者：李俊潇王傲汪书乐张高月孙康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 东南大学能源与环境学院江苏南京210096 中国科学院新疆理化技术研究所新疆乌鲁木齐830011

以椰壳为原料,通过预炭化和快速高温精炼的两步热解法制备了生物质椰壳硬碳(CHC),采用高分辨率透射电镜(HRTEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)、元素分析和N2吸附-脱附等温线等方法对CHC的形貌及结构进行了... 详细信息

以椰壳为原料,通过预炭化和快速高温精炼的两步热解法制备了生物质椰壳硬碳(CHC),采用高分辨率透射电镜(HRTEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)、元素分析和N2吸附-脱附等温线等方法对CHC的形貌及结构进行了分析与表征。通过改变精炼温度调控硬碳的形貌结构,当精炼温度为1000、1200、1400、1600℃时,制得的椰壳硬碳分别标记为CHC-1000、CHC-1200、CHC-1400和CHC-1600。将所制得的硬碳材料用作钠离子电池负极并测试其电化学性能。利用焦耳加热装置制备硬碳,解决了以往硬碳制备过程中升/降温速率慢、能量利用率低的问题,为硬碳制备提供了新思路。结果显示:随着温度的升高,材料的石墨化程度增加,结构更加有序,其总比表面积逐渐减小,孔径分布集中在0~1 nm之间。1600℃下的样品获得了最优的电化学性能,在50 mA/g的电流密度下具有270.2(mA·h)/g的可逆循环容量和63.9%的首次库伦效率,支持“插层-填孔”机理,即斜坡容量归因于钠离子在硬碳碳层之间的插层行为,平台容量归因于钠离子在闭孔间的填充行为。

关键词：生物质焦耳加热硬碳表征钠离子电池

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化机浆预浸渍溶出物的抗氧化性及其在食品领域的应用前景

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中国造纸学报 2025年第1期40卷 125-134页

作者：焦婷朱北平焦健苏晨田庆文房桂干张凤山邓拥军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江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心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 南京林业大学江苏南京210037 山东华泰纸业股份有限公司山东东营257335

本研究探讨了目前被当作废弃物的桉木化机浆预浸渍溶出物(PR)的抗氧化性及其在食品领域的应用潜力分析,探究了预浸渍条件(NaOH用量、温度和浆浓)对制得PR抗氧化性和得率的影响,研究了不同NaOH用量下制得PR的化学结构差异,建立了PR的组... 详细信息

本研究探讨了目前被当作废弃物的桉木化机浆预浸渍溶出物(PR)的抗氧化性及其在食品领域的应用潜力分析,探究了预浸渍条件(NaOH用量、温度和浆浓)对制得PR抗氧化性和得率的影响,研究了不同NaOH用量下制得PR的化学结构差异,建立了PR的组分结构与抗氧化性的构效关系,并以热稳定性、高温处理后抗氧化性和细胞毒性为评价指标,评估了PR在食品领域的应用性能。结果表明,NaOH用量是影响PR抗氧化性和得率的主要因素,NaOH用量越少,PR得率越低、抗氧化性越强。NaOH用量为0时,制得PR(R0)的抗氧化性最佳,DPPH自由基清除率最高可达82.63%。同时,R0具有良好的热稳定性,200℃下高温处理1 h后仍能保持初始抗氧化水平的84%,并且在100μg/mL浓度下对HepG2细胞无细胞毒性,满足食品领域应用的基本要求。醌式共轭结构是PR具有强抗氧化性的主要原因,NaOH用量过大(30 kg/t)时,制得PR中醌类物质含量显著降低,其抗氧化性也随之下降。

关键词：化学机械浆预浸渍溶出物抗氧化性细胞毒性食品应用 UPLC-MS

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羧甲基纤维素钠基水溶性黏结剂在锂离子电池硅电极中的应用

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高分子通报 2025年第4期38卷 676-688页

作者：孙兴燊林详宇赵升云范荣玉杨自涛刘鹤宋湛谦中国林业科学研究院林产化学工业研究所生物质化学利用国家工程实验室国家林业和草原局林产化学工程重点实验室江苏省生物质能源与材料重点实验室南京210042 武夷学院福建省生态产业绿色技术重点实验室绿色化工技术福建省高等学校重点实验室武夷山354300 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南京210037

林业生物质资源纤维素的衍生物羧甲基纤维素钠(CMC-Na),因其环境友好、原料来源广泛、可再生等优势,在锂离子电池领域备受关注。为提升CMC-Na在锂离子电池(LIBs)硅负极的应用性能,以阴离子型多糖CMC-Na和阳离子型高聚物聚乙烯亚胺(PEI)... 详细信息

林业生物质资源纤维素的衍生物羧甲基纤维素钠(CMC-Na),因其环境友好、原料来源广泛、可再生等优势,在锂离子电池领域备受关注。为提升CMC-Na在锂离子电池(LIBs)硅负极的应用性能,以阴离子型多糖CMC-Na和阳离子型高聚物聚乙烯亚胺(PEI)为原料,通过简便高效的物理共混法,构筑基于阴阳离子相互作用的交联型黏结剂(C-PEI-10%)。与油溶性PVDF和纯CMC-Na对比,研究具有三维(3D)交联结构的C-PEI-10%作为锂离子电池硅负极黏结剂的黏附强度、电池性能和电化学性能。实验表明,使用C-PEI-10%作为黏结剂的电极Si@C-PEI-10%展现出优异的剥离强度,平均剥离力为2.42 N,优于2个对比电极Si@PVDF(0.57 N)和Si@CMC-Na(1.52 N)。在0.2 C电流密度下循环100圈,电极Si@C-PEI-10%的充电比容量高达2249.1 mAh·g^(−1),容量保持率为82.54%,而电极Si@PVDF和Si@CMCNa的充电比容量分别为166.9和1430.3 mAh·g^(−1),容量保持率分别为10.86%和58.33%。此外,电极Si@C-PEI-10%表现出优异的倍率特性和可逆性,在1 C条件下的充电比容量仍有2030.5 mAh·g^(−1),明显优于电极Si@PVDF的16.7 mAh·g^(−1)和Si@CMC-Na的1477.3 mAh·g^(−1)。研究表明,通过阴离子和阳离子的静电相互作用原理制备的C-PEI-10%黏结剂具有优异的黏附强度,能显著提高硅电极的电池性能和电化学稳定性。

关键词：锂离子电池硅羧甲基纤维素钠聚乙烯亚胺黏结剂

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农药液滴在植物叶片表面润湿性研究与展望

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仲恺农业工程学院学报 2025年第1期38卷 51-59页

作者：林翰宸魏巍宁立可徐鹏王飞游朝群南京林业大学化学工程学院林产化工系/江苏省森林资源高效加工利用协同创新中心江苏省农林生物质化学与利用重点实验室江苏南京210037 南京医科大学基础医学院细胞生物系江苏南京210029

农药作为农业生产中不可或缺的生产资料,对全球粮食安全具有重要意义.提高农药利用率的关键在于增强农药与叶片表面间的亲和力、提高在叶片表面沉积和附着能力.本文对农药液滴在植物叶片上的润湿性影响因素进行了分析,综述了农药液滴自... 详细信息

农药作为农业生产中不可或缺的生产资料,对全球粮食安全具有重要意义.提高农药利用率的关键在于增强农药与叶片表面间的亲和力、提高在叶片表面沉积和附着能力.本文对农药液滴在植物叶片上的润湿性影响因素进行了分析,综述了农药液滴自身特性(如表面张力和接触角)对其在叶片上形成均匀附着或局部浸润以及沉积率产生的影响,探讨了叶片表面形态(包括微观结构、蜡质层、叶片形状和表面自由能)对其润湿性的影响和纳米农药在植物叶片表面沉积的应用研究.

关键词：农药液滴植物叶片润湿沉积率纳米农药

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