检索结果-内蒙古大学图书馆

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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热压法协同碳酸氢钾活化竹粉制备高性能超级电容器

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材料导报 2025年

作者：林臻戴达松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

生物质竹炭材料，具有来源丰富、成本低廉、导电性好和表面结构易于调控等优点，在超级电容器电极材料领域受到广泛的研究。本研究以竹粉（bamboo sawdust）为原料，选取碳酸氢钾(KHCO3)为成孔剂，并采用热压工艺对竹粉进行致密化处理... 详细信息

生物质竹炭材料，具有来源丰富、成本低廉、导电性好和表面结构易于调控等优点，在超级电容器电极材料领域受到广泛的研究。本研究以竹粉（bamboo sawdust）为原料，选取碳酸氢钾(KHCO3)为成孔剂，并采用热压工艺对竹粉进行致密化处理，制备具有高比表面积的竹炭。研究结果表明，物理-化学联合活化法处理使竹炭具有发达的孔隙结构(比表面积1205 m2/g、孔体积0.639 cm3/g)，在0.5 A g-1下具有372 F g-1的高比电容，即使在10 A g-1的大电流密度下循环3000次后电容保持率仍有70.4%，具有良好的电化学稳定性。因此，热压协同KHCO3活化法是提高生物炭电化学性能的有效策略。

关键词：竹炭碳酸氢钾热压物理活化电化学性能

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金属盐离子对纤维素离子凝胶性能的影响研究

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中国造纸 2022年第8期41卷 10-16页

作者：承斌斌陈裙凤杨伟凯魏晓萌陈礼辉李建国福建农林大学材料工程学院福建福州350108 植物纤维功能材料国家林业和草原局重点实验室福建福州350108

本研究利用竹纤维素构建导电凝胶的网络骨架,通过添加离子液体形成复合竹纤维素离子凝胶(CCIGel),并引入金属盐离子强化纤维素离子凝胶的性能。结果表明,ZnCl_(2)、CaCl_(2)和FeCl_(3)可激发纤维素-离子液体凝胶的成形,且CCIGel-Zn和CCI... 详细信息

本研究利用竹纤维素构建导电凝胶的网络骨架,通过添加离子液体形成复合竹纤维素离子凝胶(CCIGel),并引入金属盐离子强化纤维素离子凝胶的性能。结果表明,ZnCl_(2)、CaCl_(2)和FeCl_(3)可激发纤维素-离子液体凝胶的成形,且CCIGel-Zn和CCIGel-Ca的机械性能均优于CCIGel-None;添加AlCl3的体系无法形成凝胶。其中质量分数15%的ZnCl_(2)制备的CCIGel-Zn性能最为优异,其拉伸强度、韧性和离子电导率分别高达1.344 MPa、29.85 MJ/m^(3)和47.1 mS/cm,透光率为86.9%。

关键词：竹纤维素绿色凝胶金属盐离子机械性能离子电导率

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纤维素膜构筑盐差能发电器件及其性能研究

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中国造纸 2022年第8期41卷 17-22页

作者：张渝石剑平陈昱文陈礼辉李建国福建农林大学材料工程学院福建福州350108 植物纤维功能材料国家林业和草原局重点实验室福建福州350108

本研究以竹溶解浆为原料,通过简单的溶解再生技术制备高性能的纤维素膜,并通过调节成膜的厚度得到离子电导率为0.099 mS/cm的膜材料。结果表明,较低厚度的纤维素膜可以产生较高的开路电压、短路电流和功率输出密度:在500倍盐浓度差下,32... 详细信息

本研究以竹溶解浆为原料,通过简单的溶解再生技术制备高性能的纤维素膜,并通过调节成膜的厚度得到离子电导率为0.099 mS/cm的膜材料。结果表明,较低厚度的纤维素膜可以产生较高的开路电压、短路电流和功率输出密度:在500倍盐浓度差下,32μm纤维素膜具有−119 mV的开路电压、132.4μA短路电流和16.33 mW/m^(2)的输出功率密度。

关键词：纤维素膜竹溶解浆离子选择性传输盐差能

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木质素基功能材料在阻隔包装纸中的应用研究进展

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复合材料学报 2024年第8期41卷 3935-3949页

作者：盖晓倩李雨雷同卞辉洋陆海龙肖惠宁刘超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林产化学与材料国际创新高地南京210037 福建农林大学植物纤维功能材料国家林业和草原局重点实验室福州350108 Department of Chemical Engineering University of New BrunswickFrederictonNBE3B 5A3Canada

随着石油资源的逐渐枯竭,生物质基阻隔包装材料作为传统石油基塑料包装的绿色替代品受到越来越多重视。木质素作为自然界中第二丰富的天然高分子聚合物,也是唯一富含重复苯环结构单元的可再生资源,具有生物可降解性、生物相容性和出色... 详细信息

随着石油资源的逐渐枯竭,生物质基阻隔包装材料作为传统石油基塑料包装的绿色替代品受到越来越多重视。木质素作为自然界中第二丰富的天然高分子聚合物,也是唯一富含重复苯环结构单元的可再生资源,具有生物可降解性、生物相容性和出色的加工性等优势。现阶段,大部分木质素仍作为工业副产物被焚烧处理,其高值化利用程度较低。虽然木质素独特的化学结构和耐水、耐溶剂、抗老化、抗紫外等功能特性,使其在制备生物基阻隔材料方面具有巨大潜力。但木质素的结构、木质素基阻隔材料的多重阻隔性能、构效关系及应用场景仍需深入思考。鉴于此,本文对木质素基功能材料在阻隔包装纸中的应用研究进展进行了系统总结和全面评述。首先,简述了木质素的结构和来源。其次,详细概括了木质素基功能材料在阻隔包装纸上的应用现状,重点介绍了木质素基功能材料在包装纸阻隔水、气体、油脂、紫外线及阻燃方面的应用进展。最后,探讨了木质素基功能材料在阻隔包装纸应用中面临的主要挑战和未来的发展方向。本文将为木质素基功能材料在制备具有单一或多重阻隔性能包装纸的应用研究领域提供理论参考,对工业化生产木质素基高附加值产品具有实际意义。

关键词：木质素阻隔包装材料功能纸高值化利用生物质

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碳水化合物非酶催化转化为乳酸及乳酸酯的研究进展

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中国造纸 2023年第4期42卷 96-106页

作者：卞泽伦罗小林帅李刘婧福建农林大学材料工程学院福建福州350002 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350002 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

本文概述了常规催化体系(均相和非均相)中Lewis酸(L酸)和Br?nsted酸(B酸)催化碳水化合物(三碳糖、五碳糖、六碳糖和纤维素)转化为乳酸/乳酸酯所涉及的主反应(如水解、异构、逆羟醛和氢转移等)和副反应(如脱水和缩合等)路径,以及催化剂... 详细信息

本文概述了常规催化体系(均相和非均相)中Lewis酸(L酸)和Br?nsted酸(B酸)催化碳水化合物(三碳糖、五碳糖、六碳糖和纤维素)转化为乳酸/乳酸酯所涉及的主反应(如水解、异构、逆羟醛和氢转移等)和副反应(如脱水和缩合等)路径,以及催化剂结构与催化效率间的构效关系;综述了基于金属有机骨架(MOF)、锡基硅酸盐和石墨化的氮化碳材料构建新型非均相和光催化体系的研究进展;对复合功能型催化剂(含L酸、B酸、绑定基团和多级孔结构)的未来发展趋势进行了展望。

关键词：碳水化合物非酶催化乳酸乳酸酯路易斯酸质子酸

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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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竹纤维长径比及含量对环氧树脂基复合材料性能的影响

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塑料工业 2023年第12期51卷 82-87页

作者：詹绍彬毛钱鑫童文瑄刘晓辉陈礼辉周吓星福建农林大学材料工程学院福建福州350100 福建省林业科学研究院福建福州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

研究竹纤维长径比及含量对环氧树脂(EP)基复合材料物理力学性能、动态热机械性能和热稳定性的影响,以期开发高性能竹塑复合材料。结果表明,随着竹纤维长径比增大,复合材料力学性能增强;当竹纤维质量分数为70%,竹纤维长径比为553.18,复... 详细信息

研究竹纤维长径比及含量对环氧树脂(EP)基复合材料物理力学性能、动态热机械性能和热稳定性的影响,以期开发高性能竹塑复合材料。结果表明,随着竹纤维长径比增大,复合材料力学性能增强;当竹纤维质量分数为70%,竹纤维长径比为553.18,复合材料弯曲强度、弯曲模量、冲击强度分别为111.67 MPa、7 487.52 MPa、24.74 kJ/m^(2),比长径比为353.20时分别提高了53.39%、48.62%、28.86%。复合材料冲击断面SEM结果显示,长径比大的竹纤维与EP的界面结合程度提高。随着竹纤维含量增加,复合材料弯曲性能呈先上升后下降的趋势;冲击强度、储能模量、损耗模量和热稳定性基本逐渐增强,而耐水性能不断下降。当竹纤维质量分数为60%时,复合材料综合性能较佳,弯曲强度、弯曲模量和冲击强度分别为124.43 MPa、6 816.26 MPa、18.88 kJ/m^(2),24 h吸水率和厚度膨胀率分别为14.86%、16.44%,可用于汽车内饰材料。

关键词：竹纤维环氧树脂复合材料力学性能汽车内饰件

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生物质基纳滤膜制备与应用研究进展

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化学工业与工程 2023年第3期40卷 117-129页

作者：宋子凡罗珊陈冉赵瑞黄彪游昕达福建农林大学材料工程学院福州350002 植物纤维功能材料国家林业和草原局重点实验室福州350002 鲁汶大学化学工程系比利时鲁汶3001

纳滤膜技术在分子和离子分离领域极具前景,其核心膜材料主要依赖石油资源。随着“双碳”目标提出,开发非石油基纳滤膜迫在眉睫。生物质是源于动植物的可再生资源,具有“零碳排”的天然优势。以生物质基纳滤膜材料为出发点,分别以聚合物... 详细信息

纳滤膜技术在分子和离子分离领域极具前景,其核心膜材料主要依赖石油资源。随着“双碳”目标提出,开发非石油基纳滤膜迫在眉睫。生物质是源于动植物的可再生资源,具有“零碳排”的天然优势。以生物质基纳滤膜材料为出发点,分别以聚合物和小分子为主线,重点介绍了生物质基纳滤膜的制备策略及应用进展,并对其发展趋势做出展望,为高性能纳滤膜的可持续开发提供新思路。

关键词：生物质纳滤膜制备分离低碳

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