检索结果-内蒙古大学图书馆

林产工业 2025年第3期62卷 1-6页

作者：余婷熊燕英童文瑄潘杨梅吴慧周吓星福建农林大学材料工程学院福建福州350100 国家林业和草原局植物纤维功能材料重点实验室福建福州350100

以白千层树皮为原料,探究了超级电容器电极用树皮活性炭(bark activated carbon,BAC)的制备工艺。通过正交试验设计,确定了最佳制备条件:KOH活化,炭化温度600℃,活化温度700℃,炭碱质量比1∶4。所制备的BAC展现出较好的电化学性能。在0.... 详细信息

以白千层树皮为原料,探究了超级电容器电极用树皮活性炭(bark activated carbon,BAC)的制备工艺。通过正交试验设计,确定了最佳制备条件:KOH活化,炭化温度600℃,活化温度700℃,炭碱质量比1∶4。所制备的BAC展现出较好的电化学性能。在0.2 A/g电流密度下,其比容量达284 F/g,4 000次恒流充放电后的库伦效率为103%。活化后,试样的比表面积由142.35 m^(2)/g增至2 052.29 m^(2)/g,石墨化程度提高,电阻降低,导电性增加,电化学性能增强。本研究拓宽了白千层树皮的应用领域,为其废弃物的回收再利用提供了新路径。

关键词：白千层树皮活性炭超级电容器电化学性能

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竹材深度预水解-硫酸盐法制备溶解浆工艺的探究

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中国造纸 2025年第4期44卷 112-118页

作者：林凯睿郭雪芳牛胜玥黄六莲胡会超李建国陈礼辉福建农林大学材料工程学院植物纤维功能材料国家林业和草原局重点实验室

以毛竹为原料，采用预水解-硫酸盐法制备竹溶解浆，探究了预水解时间、蒸煮保温时间以及用碱量对竹材半纤维素和木质素降解溶出效果的影响。结果表明，预水解处理可以有效溶出竹材中的半纤维素，延长预水解时间可以大幅度降低竹材中半... 详细信息

以毛竹为原料，采用预水解-硫酸盐法制备竹溶解浆，探究了预水解时间、蒸煮保温时间以及用碱量对竹材半纤维素和木质素降解溶出效果的影响。结果表明，预水解处理可以有效溶出竹材中的半纤维素，延长预水解时间可以大幅度降低竹材中半纤维素含量、增加水解液中单糖和总糖质量浓度，实现半纤维素的有效脱除；同时，溶出半纤维素使竹材的孔洞数量增加，结构松散，有利于后续蒸煮阶段药液渗透和木质素降解溶出。经预水解时间160 min的条件处理，竹材的纤维素含量为57.4%、半纤维素含量为7.2%、得率为66.8%，其水解液中木糖单糖和木糖总糖质量浓度达到最大值，分别为12.9和23.1 g/L。在硫酸盐法蒸煮过程中，提高用碱量和延长蒸煮保温时间，均可以实现竹溶解浆中木质素和半纤维素的脱除，从而降低竹溶解浆的卡伯值和聚戊糖含量、提高其α-纤维素含量。在用碱量（以NaOH计） 20%、硫化度27%、液比1∶4、蒸煮温度170℃、蒸煮保温时间90 min的条件下，所得竹溶解浆的卡伯值为7.5、聚戊糖含量为2.1%、α-纤维素含量为90.8%、黏度为740 mL/g。

关键词：预水解-硫酸盐法制浆竹材半纤维素木质素纤维素

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苯乙烯改性天然橡胶制备水性木器涂料

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高分子材料科学与工程 2023年第5期39卷 26-32页

作者：叶曼玉朱志强涂伊静陈奶荣福建农林大学材料工程学院/植物纤维功能材料国家林业和草原局重点实验室福建福州350000

为制备基于可再生资源的环保型水性木器涂料,以苯乙烯(ST)接枝改性天然橡胶乳液(NR),研究其作为木器涂料的性能。结果表明,涂料的pH值变化不明显;黏度随苯乙烯用量增加而上升,反应温度对涂料黏度影响较小。苯乙烯用量增加,涂膜干燥时间... 详细信息

为制备基于可再生资源的环保型水性木器涂料,以苯乙烯(ST)接枝改性天然橡胶乳液(NR),研究其作为木器涂料的性能。结果表明,涂料的pH值变化不明显;黏度随苯乙烯用量增加而上升,反应温度对涂料黏度影响较小。苯乙烯用量增加,涂膜干燥时间缩短、附着力增强、硬度上升;反应温度提高,涂膜干燥时间变化不明显,但附着力和硬度提高。苯乙烯添加量15%、反应温度90℃时,乳液pH=9.8、黏度310 mPa·s,涂膜干燥时间10 min,附着力2级,硬度3B,接枝率7.1%。傅里叶变换红外光谱和核磁共振氢谱表明,苯乙烯和天然橡胶乳液发生了接枝共聚,水接触角提高到58.16°,涂膜断裂面更加坚实致密。苯乙烯可在天然橡胶分子结构上形成接枝,可增强乳液成膜后的附着力、硬度等物理力学性能,对乳液外观、黏度等基本性能影响较小,具有替代传统石油基水性木器涂料的潜力。

关键词：乳液漆涂膜生物质

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纤维素导电基底及其柔性电子器件的研究进展

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复合材料学报 2021年第8期38卷 2428-2445页

作者：陶涛陈裙凤郑亦玲黄六莲陈礼辉欧阳新华李建国福建农林大学材料工程学院福州350108 植物纤维功能材料国家林业和草原局重点实验室福州350108

纤维素是自然界中含量丰富且可再生、可降解的天然材料。本文综述了物理、化学、生物或相结合的技术对纤维素的影响作用及可制备的纤维素基元材料,例如纤维素纤维、纳米纤维素和纤维素分子。基于纤维素纤维,利用湿法造纸技术可以生产具... 详细信息

纤维素是自然界中含量丰富且可再生、可降解的天然材料。本文综述了物理、化学、生物或相结合的技术对纤维素的影响作用及可制备的纤维素基元材料,例如纤维素纤维、纳米纤维素和纤维素分子。基于纤维素纤维,利用湿法造纸技术可以生产具有高孔隙率的纤维素纸张基底;基于纳米纤维素,利用真空抽滤或涂布等方式可制备具有低表面粗糙度及高透明度的纳米纤维素膜基底;基于纤维素分子,利用涂布或铸涂等方式可生产具有均一的表面形态及高透明度的再生纤维素膜基底。本文进一步分析了常用的导电材料(金属导电材料、聚合物导电材料及碳基导电材料等)及其与纤维素基底结合的方法(涂布、沉积、原位聚合、自组装等),进而可以制备柔韧轻质的纤维素导电基底。基于高性能的纤维素导电基底可以组装柔性电子器件,在光电转化、能量储存及电磁屏蔽等领域展现了广阔的应用前景。总之,利用天然纤维素制备柔性电子器件对于扩大纤维素的应用范围、提升纤维素的利用价值及推动柔性电子器件的进一步发展具有重要意义。

关键词：纤维素纤维素纸张纳米纤维素膜再生纤维素膜导电材料柔性电子器件

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纤维素离子凝胶的制备及性能

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复合材料学报 2021年第12期38卷 4247-4254页

作者：陈裙凤刘茜杨嘉玮陶涛陈礼辉倪永浩李建国福建农林大学材料工程学院福州350108 植物纤维功能材料国家林业和草原局重点实验室福州350108

开发高性能的导电凝胶已经成为推动柔性电子设备进一步发展的基石。以天然纤维素为凝胶骨架,以离子液体为导电介质,通过加热溶解-冷却凝胶化过程可以制备高性能的绿色离子液体-纤维素复合凝胶(CGel)。复合凝胶中的纤维素基体呈现三维网... 详细信息

开发高性能的导电凝胶已经成为推动柔性电子设备进一步发展的基石。以天然纤维素为凝胶骨架,以离子液体为导电介质,通过加热溶解-冷却凝胶化过程可以制备高性能的绿色离子液体-纤维素复合凝胶(CGel)。复合凝胶中的纤维素基体呈现三维网络结构,并包含大量的孔洞,可以有效吸附和储存离子液体,实现离子液体在纤维素基体中的均匀分布。纤维素离子复合凝胶具有较高的模量(G′>G″)、优异的透明度(88%)、良好的电学性能(2.2 mS/cm)及柔韧性。进一步通过高温加热-冷却凝胶化过程能够实现纤维素离子凝胶体系的再循环生产过程。纤维素离子凝胶展现了对水分子的高度敏感性,其电导率正比于工作湿度,有望应用于环境湿度及人体皮肤状况的高效监督检测。

关键词：导电凝胶纤维素离子液体氢键环境友好

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卡拉胶/聚(N-异丙基丙烯酰胺)基热致变色凝胶的构建与应用

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复合材料学报 2022年第12期39卷 5966-5972页

作者：刘洋林振辉陶涛苗庆显李建国福建农林大学材料工程学院福州350108 植物纤维功能材料国家林业和草原局重点实验室福州350108

刺激变色材料的动态透明-不透明转变行为使其具有太阳光调制能力,可以降低建筑物的能源消耗。然而,这些材料通常涉及高生产成本、操作复杂性及额外电能消耗等问题。在此,通过分散聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)凝胶微球到卡拉胶(KCA)基质... 详细信息

刺激变色材料的动态透明-不透明转变行为使其具有太阳光调制能力,可以降低建筑物的能源消耗。然而,这些材料通常涉及高生产成本、操作复杂性及额外电能消耗等问题。在此,通过分散聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)凝胶微球到卡拉胶(KCA)基质中,制备一种低成本且具有优异太阳光调制能力和高稳定性的复合凝胶(KCA/PNIPAM)。其中,KCA具有多孔的3D网络结构,可以有效管控PNIPAM微球,实现PNIPAM在凝胶体系中的均匀分散,并能够抑制PNIPAM微球的团聚沉降行为。KCA/PNIPAM凝胶展示出优异的太阳光调制能力(ΔT=86%,不同温度下透光率之差),在暴露到氙灯和太阳光照射中,KCA/PNIPAM智能窗较普通玻璃窗可分别降低温度5℃和4℃。总之,KCA/PNIPAM具有响应温度低(31.7℃)、太阳光调制能力优异、稳定性持久、成本低及制造简单等优点,使之能够成为节能建筑材料的潜在候选者。

关键词：热致变色凝胶聚(N-异丙基丙烯酰胺) 卡拉胶太阳光调制能力智能窗

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聚丙烯腈基碳纤维增强结构用桉木单板层积材的研制

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林业工程学报 2023年第4期8卷 59-65页

作者：徐煜炜侯伦灯福建农林大学材料工程学院植物纤维功能材料国家林业和草原局重点实验室福州350108

用普通桉木单板研究开发高强结构用木质复合材料,解决当前桉木因材性较差难以适应结构用材的需求及普通单板层积材弹性模量与静曲强度指标大多维持在120E~140E的较低水平等问题,开拓新型结构用单板层积材的应用市场。运用复合材料层合... 详细信息

用普通桉木单板研究开发高强结构用木质复合材料,解决当前桉木因材性较差难以适应结构用材的需求及普通单板层积材弹性模量与静曲强度指标大多维持在120E~140E的较低水平等问题,开拓新型结构用单板层积材的应用市场。运用复合材料层合板理论、界面结合理论研制聚丙烯腈(PAN)基碳纤维增强结构用单板层积材(SLVL),采用正交试验方法探究产品结构与工艺因素对复合板材各项理化性能的影响,以及分析碳纤维铺设率对力学性能的影响规律。结果表明:PAN基碳纤维增强复合材料效果显著,各理化性能均呈提高的趋势但增幅不一。热压压力对板材浸渍剥离性能和水平剪切强度影响显著,纳米SiO_(2)添加与碳纤维层数及铺设结构对性能有较大影响。各工艺因素对弹性模量和静曲强度的影响趋势及较优水平基本一致,但方差分析显示试验范围各因素变化产生的影响不显著。优化工艺参数为碳纤维层数2层、纳米SiO_(2)2.5%、热压时间1.25 min/mm、热压压力2.0 MPa。为提高材料利用效率并降低成本,碳纤维铺设率的提高有利于SLVL力学性能的提升,铺设率从30%增大到50%时,各项性能的提高幅度较大,继续增至70%时提高幅度有所下降,趋势表明选择适当的铺设率可以达到合理利用与成本控制的目的。

关键词：桉木聚丙烯腈基碳纤维结构用单板层积材铺设率理化性能

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基于溶解再生过程的纤维素膜收集海洋盐差能

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林业工程学报 2022年第5期7卷 106-112页

作者：石剑平张渝刘洋李建国陈礼辉福建农林大学材料工程学院植物纤维功能材料国家林业和草原局重点实验室福州350108

针对当前海洋盐差能收集器件中设计的石油基材料(例如聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯以及聚醚醚酮等)和二维纳米材料(例如氧化石墨烯、二硫化钼以及氮化硼等)的不可再生性、难降解性以及复杂制作工艺和高昂成本等问题,笔者以广泛存在... 详细信息

针对当前海洋盐差能收集器件中设计的石油基材料(例如聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯以及聚醚醚酮等)和二维纳米材料(例如氧化石墨烯、二硫化钼以及氮化硼等)的不可再生性、难降解性以及复杂制作工艺和高昂成本等问题,笔者以广泛存在于自然界中的天然木质纤维素为原材料,基于氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑型离子液体对木质纤维素的溶解再生特点构建了低成本、高性能且可大规模生产的再生纤维素膜。该再生膜除了具有纤维素本征的可再生可降解性,还具有较小的孔径(3.06 nm)、适中的表面电荷密度(Zeta电位为-25 mV)以及较高的离子电导率(0.07 mS/cm)。这些特征赋予再生纤维素膜优异的离子选择性和较快的离子传输速率,在5倍盐浓度差下可实现17 mV的开路电压、2.53μA的短路电流,在500倍盐浓度差下可实现29 mV的开路电压、8.01μA的短路电流。此外,在5倍盐浓度差和500倍盐浓度差条件下,该纤维素膜的最大输出功率密度分别为0.02和0.40 mW/m 2。进一步探究了纤维素的质量分数对纤维素膜性能的影响,结果表明6%质量分数的纤维素膜可以构建具有更高输出功率密度的器件,最大输出功率密度为0.40 mW/m 2,而4%和8%纤维素膜的最大输出功率密度分别为0.12和0.24 mW/m 2。研究构建的再生纤维素膜不仅可以为海洋盐差能的收集提供绿色低成本的原材料,还可以为天然木质纤维素的高值化应用开辟新的发展方向。

关键词：纤维素离子交换膜性能特征 Zeta电位溶解再生盐差能

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竹纤维素的制备及其功能化材料研究进展

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林业工程学报 2021年第4期6卷 1-13页

作者：陈礼辉曹石林黄六莲吴慧胡会超刘凯林珊福建农林大学材料工程学院植物纤维功能材料国家林业和草原局重点实验室福州350108

我国竹子资源丰富,产量大,但竹产业整体加工水平不高,传统竹产品技术含量低,市场竞争力弱。从竹纤维素利用的角度,综述了竹子纤维素的分离技术,包括预水解技术、蒸煮技术、漂白技术、漂白化学竹浆选择性去除半纤维素升级制备溶解浆技术... 详细信息

我国竹子资源丰富,产量大,但竹产业整体加工水平不高,传统竹产品技术含量低,市场竞争力弱。从竹纤维素利用的角度,综述了竹子纤维素的分离技术,包括预水解技术、蒸煮技术、漂白技术、漂白化学竹浆选择性去除半纤维素升级制备溶解浆技术;溶解技术,包括CS_(2)/NaOH溶剂体系、金属络合物溶剂体系、碱/尿素和碱/硫脲溶剂体系、NMMO/H_(2)O溶剂体系、离子液体溶剂体系、LiCl/DMAc溶剂体系及功能化利用技术方面的研究进展情况。根据竹纤维素具有可再生、可降解、生物相容性好、亲水性强、机械性能和耐热性能优良等特点,重点介绍了当前国内外利用竹纤维素制备高档纺织材料、过滤膜材料、生物医用材料和光电材料等方面的研究进展情况。最后,结合笔者的研究经历,就竹纤维素材料开发利用方面存在的问题及其未来研究重点和方向阐述了自己的观点,以期为探索绿色、低碳、环保的竹资源利用新技术,开发高技术含量和高附加值竹产品提供借鉴,促进我国竹产业结构升级转型和可持续发展。

关键词：竹纤维素分离溶解功能化纺织材料过滤膜材料

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竹原长纤维制备及其增强聚丙烯复合材料研究

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林业工程学报 2021年第5期6卷 96-103页

作者：赵鹤苗庆显黄六莲周吓星陈礼辉福建农林大学材料工程学院植物纤维功能材料国家林业和草原局重点实验室福州350002

为开发适用于汽车内饰件的竹纤维增强复合材料,以福建省资源丰富的绿竹和聚丙烯膜(PP)为原料,通过分析碱液预处理工艺对竹片得率、竹纤维得率和白度等的影响,优化预处理工艺,制备生产效率高、长径比大的竹原长纤维(LBF);进一步研究热压... 详细信息

为开发适用于汽车内饰件的竹纤维增强复合材料,以福建省资源丰富的绿竹和聚丙烯膜(PP)为原料,通过分析碱液预处理工艺对竹片得率、竹纤维得率和白度等的影响,优化预处理工艺,制备生产效率高、长径比大的竹原长纤维(LBF);进一步研究热压工艺参数和LBF添加量对LBF/PP复合材料物理力学性能的影响,确定较佳的热压工艺和原料配方。实验结果表明:在处理温度100℃条件下,采用10%(质量分数)氢氧化钠、处理时间180 min的工艺预处理制得的LBF较竹片中的纤维素含量增加,木素含量下降,结晶度增大;LBF纤维平均长度为25.79 mm,长径比为173.02∶1.00,拉伸强度和拉伸模量分别为584.85 MPa和45.41 GPa。热压温度190℃、热压压力8 MPa、热压时间20 min、LBF质量分数为50%时,LBF/PP复合材料力学性能和耐水性能较佳,其拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、冲击强度分别达到31.55 MPa、46.11 MPa、2833.80 MPa和28.55 kJ/m^(2),24 h的吸水率和厚度膨胀率分别为14.19%和8.11%,可应用于硬质仪表板、杂物箱等汽车内饰件。扫描电镜结果显示,纤维表面粗糙,热压过程使熔融状态的PP渗透到LBF表面的孔隙,形成较好的物理机械结合。

关键词：竹原长纤维竹塑复合材料聚丙烯热压工艺力学性能

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