检索结果-内蒙古大学图书馆

林产化学与工业 2025年第1期45卷 23-29页

作者：姜越张宁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

以杨木为原料,研究了碱性H_(2)O_(2)预处理对杨木厌氧发酵产甲烷及菌群结构的影响。结果表明:经碱性H_(2)O_(2)预处理后,杨木物料pH值呈中性,无需洗涤可直接投入后续高固含量厌氧发酵体系,既节水又减少排放污染,是一种绿色高效、环境友... 详细信息

以杨木为原料,研究了碱性H_(2)O_(2)预处理对杨木厌氧发酵产甲烷及菌群结构的影响。结果表明:经碱性H_(2)O_(2)预处理后,杨木物料pH值呈中性,无需洗涤可直接投入后续高固含量厌氧发酵体系,既节水又减少排放污染,是一种绿色高效、环境友好的预处理方法。碱性H_(2)O_(2)预处理促进了杨木中木质素的脱除以及纤维素的保留,其中1.0%NaOH/1.0%H_(2)O_(2)对杨木预处理效果最佳,该处理组厌氧发酵7 d,甲烷产量为125.5 mL/g,厌氧发酵至20 d时,甲烷产量达到240 mL/g。最高产甲烷速率出现在第1天,为46.1 mL/(d·g)。碱性H_(2)O_(2)预处理减少了代谢微生物菌群的竞争,促进了厚壁菌门、拟杆菌门、梭状芽孢杆菌纲、拟杆菌纲、甲烷八叠球菌属等有利于产甲烷的优势菌的生长。

关键词：杨木碱性过氧化氢甲烷厌氧发酵微生物群落结构

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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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生物基环氧Vitrimer的制备及其应用

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林产化学与工业 2025年第1期45卷 142-148页

作者：马慧茹张海波毕良武王婧古研陈玉湘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

将樟脑酸缩水甘油酯(GECPA)与萜马二酸(TMA)合成生物基环氧vitrimer材料(GECPA-TMA),由于刚性松节油萜环的引入,TMA中活泼氢与GECPA中环氧基物质的量比为1∶1时,GECPA-TMA1.0vitrimer材料的拉伸强度为(65.9±1.7) MPa、 25℃的储能... 详细信息

将樟脑酸缩水甘油酯(GECPA)与萜马二酸(TMA)合成生物基环氧vitrimer材料(GECPA-TMA),由于刚性松节油萜环的引入,TMA中活泼氢与GECPA中环氧基物质的量比为1∶1时,GECPA-TMA1.0vitrimer材料的拉伸强度为(65.9±1.7) MPa、 25℃的储能模量为2 148 MPa、玻璃化转变温度(Tg)为100℃、交联密度为0.99×10^(-3)mol/cm^(3),热失重10%的温度(T10%)为329℃。在高温下通过动态酯交换反应(DTER)可以实现材料的自修复,180℃下加热30 min, GECPA-TMA vitrimer材料涂层的自修复率为94.89%。GECPA-TMA vitrimer材料和碳纤维(CFs)复合制备的GECPA-TMA-CF材料拉伸强度为(570.8±64) MPa,具有可再加工、形状记忆和可回收性能,在90℃的乙醇胺(EA)溶液中加热70 min可以实现基体的完全降解,实现CFs的无损回收。

关键词：环氧vitrimer 松节油生物基自修复回收

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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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双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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纤维素基导电弹性体的制备及性能研究

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林产化学与工业 2025年第2期45卷 70-76页

作者：齐稷罗通王春鹏储富祥王基夫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

先通过丙烯酰氯(AC)与乙基纤维素(EC)进行酯化反应合成乙基纤维素基大分子单体(ECAC),然后以丙烯酸-2-羟基乙基酯(HEA)为单体,ECAC为交联剂,1-丁基-3-甲基氯化咪唑鎓为导电填料和2-羟基-2-甲基苯丙酮为光引发剂,通过光固化本体聚合,制... 详细信息

先通过丙烯酰氯(AC)与乙基纤维素(EC)进行酯化反应合成乙基纤维素基大分子单体(ECAC),然后以丙烯酸-2-羟基乙基酯(HEA)为单体,ECAC为交联剂,1-丁基-3-甲基氯化咪唑鎓为导电填料和2-羟基-2-甲基苯丙酮为光引发剂,通过光固化本体聚合,制备了一种无液体、可用于应变传感的纤维素基导电弹性体,并采用红外光谱(FT-IR)分析仪、核磁共振氢谱(~1H NMR)仪、差示扫描量热(DSC)分析仪、热失重(TG)分析仪和万能试验机等对产物进行表征。FT-IR和~1H NMR分析表明ECAC已成功合成,DSC与TG分析表明ECAC提高了纤维素基导电弹性体的热稳定性,ECAC添加量10%的导电弹性体比未添加的玻璃化温度高5.19℃,比ECAC添加量2%的导电弹性体损失5%和50%质量所对应的温度分别高20.2和12.7℃。当ECAC添加量为8%时,导电弹性体的力学性能最佳,其断裂伸长率和抗张强度分别达到698%和1.91 MPa。当导电弹性体作为传感器时,ECAC添加量的提升会降低其灵敏度(G_F),从而降低其传感性能。控制ECAC的添加量可以调控导电弹性体的力学和传感性能,实现导电弹性体在不同场景下的应用。

关键词：丙烯酸酯本体聚合改性纤维素弹性体传感器

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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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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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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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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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