检索结果-内蒙古大学图书馆

林业科学 2024年第7期60卷 140-148页

作者：蒋康杰吴文娟黄丽菁李家全黎孔燕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省制浆造纸科学与技术重点实验室南京210037

[目的]以杨木、桉木和相思木木质素为原料,探究纤维素酶在不同材种木质素和模拟底物上的吸附行为,为木质纤维原料预处理技术选择和酶水解转化成本降低提供参考。[方法]采用二维核磁方法分析提取木质素的组成结构,应用旋涂法制备木质素... 详细信息

[目的]以杨木、桉木和相思木木质素为原料,探究纤维素酶在不同材种木质素和模拟底物上的吸附行为,为木质纤维原料预处理技术选择和酶水解转化成本降低提供参考。[方法]采用二维核磁方法分析提取木质素的组成结构,应用旋涂法制备木质素和木质素/纤维素薄膜,并对酶吸附前后的表面形貌进行表征,利用耗散型石英晶体微天平(QCM-D)技术原位、实时探究不同材种木质素吸附纤维素酶影响底物酶水解的规律。[结果]杨木、桉木和相思木分离木质素纯度高,均为GS型木质素(杨木、桉木和相思木木质素S/G比分别为1.09、1.73和1.22),木质素结构单元之间的主要连接方式为β-O-4结构。原子力显微镜(AFM)观察显示,底物水解过程中纤维素酶可均匀分布在底物和木质素表面且结合紧密,酶水解后桉木木质素薄膜的粗糙度高于杨木和相思木。经QCM-D分析木质素吸附纤维素酶的能力大小为杨木<相思木<桉木。[结论]原料酶水解过程可分为吸附、快速水解、缓慢水解和水解平衡4个阶段。同结构单元类型木质素对纤维素酶表现出的吸附能力不同,较高S/G比的木质素与纤维素酶之间的非生产吸附越多,导致酶与纤维素之间吸附位点减少,达到最大转化率所需时间更长,水解程度较低。

关键词：木质素酶水解结构单元酶吸附石英晶体微天平

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酸性助水溶剂脱除木质素机理分析

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化工学报 2022年第5期73卷 2206-2221页

作者：王敏程金兰李鑫陆晶晶尹崇鑫戴红旗南京林业大学江苏省制浆造纸科学与技术重点实验室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 东北林业大学黑龙江哈尔滨150040 山东世纪阳光纸业集团有限公司山东潍坊262400

系统探讨了酸性助水溶剂对甲苯磺酸(p-toluenesulfonic acid,TSA)和马来酸(maleic acid,MA)分离桉木各组分的工艺过程,并对其中木质素脱除机理进行了研究。通过分析对比两种优化后的工艺发现:(1)两种酸性助水溶剂都可以高效脱除木质素,... 详细信息

系统探讨了酸性助水溶剂对甲苯磺酸(p-toluenesulfonic acid,TSA)和马来酸(maleic acid,MA)分离桉木各组分的工艺过程,并对其中木质素脱除机理进行了研究。通过分析对比两种优化后的工艺发现:(1)两种酸性助水溶剂都可以高效脱除木质素,TSA木质素脱除率为67.94%,MA为65.14%;(2)在相同质量分数下,TSA的木质素脱除率比MA更高;(3)在温和条件下,TSA木质素的β-芳醚键含量比MA的高,随着反应条件的加剧,TSA和MA处理后木质素产品中β-芳醚键含量逐渐减少;(4)两种酸性助水溶剂处理后,纤维素保留率都较高,可保持90%以上;但是半纤维素的降解程度随着反应条件的加剧而增加;(5)酸性助水溶剂质量分数越高,在疏水表面的接触角越小,对木质素的助溶作用越明显,脱除木质素效率越高,溶液中木质素聚集体的粒径越小。综上所述,酸性助水溶剂对木质素的脱除基于润湿溶解、木质素芳醚键断裂、半纤维素降解等的综合作用。相关研究可为后续实现温和条件脱木质素工艺优化及机理提供参考。

关键词：酸性助水溶剂脱木质素反应动力学生物质聚集(作用) 接触角

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稻草低温p-TsOH制浆性能研究

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中国造纸学报 2022年第1期37卷 73-78页

作者：尹崇鑫王敏卞辉洋吴伟兵戴红旗程金兰南京林业大学江苏省制浆造纸科学与技术重点实验室江苏南京210037 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

对稻草进行对甲苯磺酸(p-TsOH)一步法制浆和两步法制浆,并与碱法制浆进行对比,探讨了p-TsOH法制浆的可行性。结果表明,与碱法稻草浆相比,p-TsOH稻草浆的得率更高,成纸的松厚度及强度更好;p-TsOH两步法制浆可以进一步提高木质素脱除率,... 详细信息

对稻草进行对甲苯磺酸(p-TsOH)一步法制浆和两步法制浆,并与碱法制浆进行对比,探讨了p-TsOH法制浆的可行性。结果表明,与碱法稻草浆相比,p-TsOH稻草浆的得率更高,成纸的松厚度及强度更好;p-TsOH两步法制浆可以进一步提高木质素脱除率,且浆料纤维断裂少,平均纤维长度更长。其中,稀碱-p-TsOH两步法制浆(N-P45T70t60)比p-TsOH一步法制浆(P45T70t60)的木质素脱除率高12.7个百分点,成纸的抗张指数和耐破指数分别高4.52 N·m/g和0.653 kPa·m^(2)/g,耐破指数与碱法稻草浆成纸相当。

关键词：对甲苯磺酸稻草制浆

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p-TsOH对稻草的组分分离动力学及分离产物性质

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林业工程学报 2022年第1期7卷 122-129页

作者：程金兰尹崇鑫王敏卞辉洋吴伟兵戴红旗南京林业大学江苏省制浆造纸科学与技术重点实验室江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心南京210037

在当前资源短缺和能源危机问题的背景下,用稻草等非木质纤维素原料制备生物质基材料等的研究备受重视。使用质量分数20%~60%的对甲苯磺酸,在60~80℃的反应温度、15~60 min的时间内对稻草进行组分分离,得到的纤维固体产物的得率基本在60... 详细信息

在当前资源短缺和能源危机问题的背景下,用稻草等非木质纤维素原料制备生物质基材料等的研究备受重视。使用质量分数20%~60%的对甲苯磺酸,在60~80℃的反应温度、15~60 min的时间内对稻草进行组分分离,得到的纤维固体产物的得率基本在60%以上,灰分含量在10%以上。通过固体产物与废液等的化学成分分析,得到组分分离的脱木质素反应动力学曲线、半纤维素降解动力学曲线和反应动力学方程相应的参数值。分析了反应的联合脱木质素因子(CDF)跟固体产物的纤维组成、形态和表面电荷等之间的关系。根据反应剧烈程度,把CDF曲线分成3部分:当CDF值小于3000 min·mol/L时,纤维分离不彻底;当CDF值为3000~6000 min·mol/L时,纤维分离程度较好;当CDF值大于6000 min·mol/L时,纤维虽分离良好,但纤维断裂较多,碎片化严重。CDF因子越高,纤维表面Zeta电位绝对值越高,但红外光谱和羧基含量结果显示纤维的官能团类型没有变化。CDF曲线转折点附近的P30T80t30和P45T70t60条件下的纤维得到了有效的分离,并较好地保持了纤维形态,适用于造纸。

关键词：对甲苯磺酸稻草动力学组分分离纤维形态纸浆

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助水溶剂应用在生物质精炼领域的研究进展

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林产化学与工业 2021年第3期41卷 134-140页

作者：尹崇鑫王敏程金兰卞辉洋吴伟兵戴红旗江苏省制浆造纸科学与技术重点实验室(南京林业大学) 江苏南京210037 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

将助水溶剂体系应用于生物质精炼领域是当今的研究热点之一,助水溶剂可以有效地将木质纤维组分分离,实现产物的高附加值利用,如用助水溶剂处理木质纤维原料生产生物质燃料、化学品、生物基复合材料等。综述了近年来利用助水溶剂体系分... 详细信息

将助水溶剂体系应用于生物质精炼领域是当今的研究热点之一,助水溶剂可以有效地将木质纤维组分分离,实现产物的高附加值利用,如用助水溶剂处理木质纤维原料生产生物质燃料、化学品、生物基复合材料等。综述了近年来利用助水溶剂体系分离纤维组分以及制备生物乙醇、纳米纤维素、纳米木质素及其他高附加值产品的应用研究。

关键词：助水溶剂生物质组分分离高附加值产品

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木质素基碳点和石墨烯量子点制备方法研究进展

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林业工程学报 2021年第1期6卷 29-37页

作者：王瑞彬周雪莲徐婷婷卞辉洋戴红旗南京林业大学江苏省制浆造纸科学与技术重点实验室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

碳点(CDs)和石墨烯量子点(GQDs)由于结构稳定、环境友好、水分散性和生物相容性良好、易于功能化改性和可光致发光等优点已成为备受关注的零维碳纳米材料,有望广泛应用于生化指示、生物医学、储能、显示器件和催化等前沿领域。近年来,... 详细信息

碳点(CDs)和石墨烯量子点(GQDs)由于结构稳定、环境友好、水分散性和生物相容性良好、易于功能化改性和可光致发光等优点已成为备受关注的零维碳纳米材料,有望广泛应用于生化指示、生物医学、储能、显示器件和催化等前沿领域。近年来,相比于传统的化石燃料基化合物,来自可再生生物质的木质素及其衍生物不仅价廉易得、活性基团丰富,而且具有天然芳香结构,已成为CDs和GQDs的重要前驱体。但是,已有报道对木质素的解聚机制认识不足,这也逐渐成为制约木质素基CDs和GQDs性能提升的瓶颈之一。因此,必须阐明木质素在相关工艺过程中发生解聚的化学本质,并明确杂原子掺杂与木质素基CDs和GQDs的激发依赖发光行为的内在联系。笔者首先介绍了木质素基CDs和GQDs的制备方法发展历程和潜在应用,同时对其结构和性质等进行评述,重点讨论并总结了制备具有出色激发依赖发光行为的木质素基CDs和GQDs的技术难点,认为开发一类适用于普遍性木质素原料的高效环保解聚策略,以及揭示木质素基CDs和GQDs的杂原子掺杂与其激发依赖发光行为的关联机理将成为该领域今后的重点研究方向。

关键词：木质素碳点石墨烯量子点一锅法两步法激发依赖发光

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纸张功能化淀粉基涂层的研究进展

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纤维素科学与技术 2022年第3期30卷 21-35页

作者：康少敏吴政宏李济民王梓鑫刘晔娜张鑫宇朱文远郭家奇宋君龙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 江苏省制浆造纸科学与技术重点实验室江苏南京210037

综述了近些年纸张功能化淀粉基涂层的研究进展,简要介绍了使淀粉基涂层功能化的几种方法,包括物理共混、双层涂布以及化学改性,并对这几种方法的优点与不足进行了分析。着重综述了防水、防油、抗菌、气体阻隔这几种功能化淀粉基涂层在... 详细信息

综述了近些年纸张功能化淀粉基涂层的研究进展,简要介绍了使淀粉基涂层功能化的几种方法,包括物理共混、双层涂布以及化学改性,并对这几种方法的优点与不足进行了分析。着重综述了防水、防油、抗菌、气体阻隔这几种功能化淀粉基涂层在纸张中的应用研究,举例阐释了淀粉基涂料的功能化机理,并对其在纸张表面的应用效果作了较详细的介绍。最后,对纸张功能化淀粉基涂层当前所存在的问题以及未来的发展方向进行了总结与展望。

关键词：淀粉淀粉基涂料功能化纸张涂层防水防油改性

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3种木质纤维原料热水抽出物抗氧化性的研究

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中国造纸学报 2024年第3期39卷 63-70页

作者：焦婷朱北平郭文亮焦健韩善明房桂干谢章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 大唐南京环保科技有限责任公司江苏南京211100 宜宾纸业股份有限公司四川宜宾644109 四川省竹子制浆造纸工程技术研究中心四川宜宾644109 山东华泰纸业集团山东东营257335

本研究对青皮竹、桉木和杨木3种木质纤维原料进行热水抽提处理(95℃,1 h,浆浓5%),比较了不同热水抽出物的抗氧化性差异,通过紫外可见分光光度计、凝胶渗透色谱仪、热解-气相色谱/质谱联用仪和傅里叶变换红外光谱仪等分析设备和方法,研... 详细信息

本研究对青皮竹、桉木和杨木3种木质纤维原料进行热水抽提处理(95℃,1 h,浆浓5%),比较了不同热水抽出物的抗氧化性差异,通过紫外可见分光光度计、凝胶渗透色谱仪、热解-气相色谱/质谱联用仪和傅里叶变换红外光谱仪等分析设备和方法,研究了不同木质纤维原料热水抽出物的抗氧化性及化学结构差异。结果表明,桉木热水抽出物的抗氧化性最强(半抑制浓度为51.80 mg/L),优于商业抗氧化剂2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(半抑制浓度为87.99 mg/L);不同木质纤维原料热水抽出物的抗氧化性与其酚羟基含量和共轭结构相关;热水抽出物的主要组分为木质素、多糖等有机大分子合成反应过程的中间产物。

关键词：木质纤维热水抽出物抗氧化性酚羟基

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高吸液性木质纤维气凝胶的制备及表征

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林产化学与工业 2020年第3期40卷 52-60页

作者：伍锦秀董勇夏剑雨陈妍曹云峰刘祝兰南京林业大学江苏省制浆造纸科学与技术重点实验室江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心江苏南京210037

大豆秸秆经乙二胺(EDA)预处理后以不同质量分数(1%、2%、3%和4%)溶解在LiCl/DMSO中,经乙醇凝胶化后冷冻干燥,制得高吸液性木质纤维气凝胶(SBS-AG-1~SBS-AG-4),并对其微观形貌、多孔性及吸水吸油等性能进行测试和表征。结果表明:木质纤... 详细信息

大豆秸秆经乙二胺(EDA)预处理后以不同质量分数(1%、2%、3%和4%)溶解在LiCl/DMSO中,经乙醇凝胶化后冷冻干燥,制得高吸液性木质纤维气凝胶(SBS-AG-1~SBS-AG-4),并对其微观形貌、多孔性及吸水吸油等性能进行测试和表征。结果表明:木质纤维质量分数较高(4%)时,气凝胶比表面积较大且强度较好,SBS-AG-4的比表面积、压缩强度和储能模量分别为198.52 m2/g、135.56 kPa(50%应变)和798.91 kPa(剪切应力为100 Pa),但纤维网络交织紧密,孔径减小,吸液性能降低,其在30 s内对水、柴油和硅油的吸附倍率分别为8.45、5.77和6.39 g/g;而在木质纤维质量分数较低(1%)时,气凝胶内部网络结构疏松程度增加且孔径较大,有助于提高气凝胶吸液倍率和速率,SBS-AG-1可在30 s内对水、柴油和硅油达到平衡吸附,吸附倍率分别高达22.63、18.57和21.53 g/g。

关键词：乙二胺 LiCl/DMSO 木质纤维气凝胶高吸液性

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漂白化学针叶木泡沫浆料流变性能的研究

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中国造纸学报 2020年第4期35卷 35-41页

作者：陈婷婷王晨程金兰张辉宜勇钢南京林业大学江苏省制浆造纸科学与技术重点实验室江苏南京210037 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

采用桨式转子流变仪测量并分析研究了漂白化学针叶木泡沫浆料的流变曲线及流变参数变化规律。结果表明,未起泡时,加入聚乙烯醇(PVA)的针叶木浆料为Herschel-Bulkley塑性稀化流体,其表观黏度大于普通浆料。起泡后,针叶木浆料流变曲线分... 详细信息

采用桨式转子流变仪测量并分析研究了漂白化学针叶木泡沫浆料的流变曲线及流变参数变化规律。结果表明,未起泡时,加入聚乙烯醇(PVA)的针叶木浆料为Herschel-Bulkley塑性稀化流体,其表观黏度大于普通浆料。起泡后,针叶木浆料流变曲线分为剪切变稀阶段和剪切增稠阶段。纤维质量浓度为1.5%、2.0%和2.5%时,针叶木泡沫浆料流变性能转折点对应的剪切速率分别约为120、150和190 s-1。PVA质量浓度对针叶木泡沫浆料的流变性能影响较小。针叶木泡沫浆料的质量浓度越高,其剪切应力和表观黏度越大。随着针叶木泡沫浆料含气率的提高,其剪切变稀阶段的黏滞系数K1呈线性递增,剪切增稠阶段的黏滞系数K2呈幂函数递减;而剪切变稀阶段的流动指数n1呈线性降低,剪切增稠阶段的n2与之变化规律相反。

关键词：泡沫浆料聚乙烯醇表观黏度黏滞系数流动指数

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