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[期刊] 林业科学
[作者]
马晓军 赵广杰
碳材料是重要的结构材料和功能材料,利用生物质原料制备各种碳材料,可以降低碳材料生产成本,实现碳材料的可持续发展。本文较系统地介绍了新型生物质碳材料的制备方法以及应用前景,总结了近年来国内外生物质碳纤维、生物质活性碳纤维、生物质碳分子筛等碳材料的相关研究报道。
关键词：
生物质 碳纤维 活性碳纤维 碳分子筛
[期刊] 林业科学
[作者]
陈媛 韩雁明 范东斌 晏婷婷 李改云 王思群
作为一种新型轻质多孔的功能性气凝胶,生物质纤维素基碳气凝胶具有独特的各向同性三维网络层级结构,该结构使生物质纤维素基碳气凝胶兼具气凝胶的高比表面积、高孔隙率、低密度以及碳材料的耐热性、导电性和生物质材料的可降解性、生物相容性,是近年来纳米功能性材料领域的研究热点之一。生物质纤维素基碳气凝胶原材料来源广泛,包括木材、竹材、果蔬等植物及其加工物、海洋生物和细菌等。基于原料形态不同,本研究将生物质纤维素基碳气凝胶的制备方法归结为凝胶炭化法和生物质直接炭化法,并详细介绍2种方法的制备工艺。基于生物质纤维素基碳气凝胶独特的层级孔状结构,本研究概述碳气凝胶的轻质多孔、疏水性、稳定性和导电性以及生物质纤维素基碳气凝的金属掺杂和杂原子掺杂改性,这些优异的材料特性使其在隔热、电化学、吸附等领域有着广泛应用,并有望渗透到药物缓释、抗菌材料、组织工程和电磁屏蔽等更多的前瞻性新兴材料领域。围绕生物质纤维素基碳气凝胶的功能化制备、性能表征和应用,创新性的研究理论和研究方法正在不断涌现,本研究在深入分析研究现状的基础上,展望生物质纤维素基碳气凝胶未来的研究方向和发展前景。生物质纤维素基碳气凝胶作为一种新型绿色材料,以其独特的热学、电学、光学及力学性能,可为生物质的高值化、功能化应用提供更多的研究思路,具有更加广泛的应用前景。
关键词：
纤维素 碳气凝胶 生物质 制备 性能
[期刊] 中国水产科学
[作者]
杨林 许恒毅 杨孟 熊勇华 黄小林
近年来纳米技术发展迅速,人工纳米材料(MNMs)在生物医学、航空航天和建筑等领域中广泛应用。然而,随着大量MNMs不断进入水环境,人工纳米粒子对水生生物的毒性效应已引起人们的关注。通过调研人工纳米粒子对水生生物毒性的最新研究成果,重点对人工纳米粒子在5个方面对水生生物的毒性效应进行综述:1)对水生生物个体生长的毒性效应;2)对肝组织、鳃组织和脑组织等在组织细胞水平的毒性效应;3)在分子和基因水平上对DNA结构、mRNA和相关蛋白质表达的影响;4)对水生生物的生殖毒性效应和机制;5)对其他生理作用如光合作用和呼吸作用的毒性影响。同时还分析了MNMs对食物链的影响,进一步对MNMs在水体环境中的毒...
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
周娇娇 吕旭琴 魏凌峰 蔡杰 程水源
纳米硒具有易吸收、低毒性、生物活性高等特点,在农业、医疗、生物等领域得到了广泛的应用,但纳米硒不稳定、易聚集、难以回收利用。为了克服这些缺点,研究人员一直致力于探索制备新型纳米硒材料,并深入了解可能的有助于开发新型高效的纳米硒的调控方法。本文主要总结了纳米硒活性调控方法,介绍了近年来纳米硒在生物传感、成像、抗菌、抗病毒、癌症治疗、抗氧化等领域的研究进展,提出了纳米硒材料目前面临的挑战以及未来的研究重点,旨在为纳米硒在营养和临床医学中的应用提供参考。
关键词：
硒 纳米硒 合成调控 生物医学
[期刊] 生态经济
[作者]
张治平 王益民 董秀珍 刘艳娟 郝玉翠
文章阐述了生态环境材料的概念,综述了生态环境材料学作为一个学科所研究的主要领域和内容,总结了在材料的环境协调性评价(LCA)方法及其应用以及生态环境材料的设计、研制与开发方面研究和应用现状,探讨了生态环境材料在我国的发展前景。
关键词：
生态环境材料学 研究 进展
[期刊] 海洋渔业
[作者]
陈晓蕾 王鲁民 石建高 史航 汤振明 刘永利
概述了国内外生物降解高分子材料的降解机理及其种类,着重介绍水相环境下生物降解高分子材料的研究进展,指明制备水相环境下生物降解高分子材料的可行性以及生物降解高分子材料在海水和淡水领域具有良好的应用前景。
关键词：
生物降解 水相环境 降解机理
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
卿彦
木竹材作为可再生的天然生物质资源，广泛应用于家居、建筑、轻工、能源等领域。以木竹材替代金属、石化等非可再生资源开发高附加值绿色木竹基先进功能材料，是木材科学和材料科学重要的前沿交叉领域，对于推动国家“双碳”战略具有重要的理论价值和实践意义。从木竹材的生物构造特征及细胞壁化学组分出发，分析了木竹基先进功能材料创新的生物和化学结构优势，总结了近年来实体木竹材在高强透光、光热转化、绿色储能、清洁催化及智能传感等先进功能领域的最新研究进展。具体来说，梳理了木竹基高强材料与透明材料的发展脉络与方向，阐释了木基太阳能蒸发器的仿生设计理念，归纳了木竹材在不同储能技术领域的应用特点及优势，分析了木竹基电催化材料的性能调控机制，探讨了木竹基智能传感器件的应用前沿。最后，针对目前应用研究存在的问题与局限，在结构调控优化、稳定性改良、多功能一体化和产业化大规模发展等方面对木竹基先进功能材料未来发展趋势进行展望。本研究旨在总结梳理木竹材料生物化学构造与先进功能材料之间的构效响应关系和修饰调控机制，从“仿生学”角度解决先进功能材料领域存在的相关问题，为“双碳”战略目标下木竹材高值化综合利用提供新的科学思路与技术借鉴。
关键词：
木材 竹材 先进功能材料 “双碳”战略
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王杰 刘润萌 朱继伸 刘光波 孙国祥 董冬旗 马传利 邹沛霖 龚良玉
该实验将农业废弃物花生壳转化为球形碳电极材料，在电流密度为1 A/g条件下的放电容量可达252 F/g。该实验设计包括样品制备、条件探索、形貌结构表征以及电化学性能测试分析等内容，能够有效锻炼学生的动手实践能力、分析和解决问题能力，以及团队协作精神和追求卓越的科研素养。
[期刊] 华北农学报
[作者]
梁玉芹 杨阳 刘云 董畔 宋炳彦
无土基质栽培作为土壤栽培的一种替代方式，已成为设施园艺中常见的栽培形式，作物生长除了对生态环境的特殊要求外，对基质的特性要求也比较多。概述了生产上常用基质栽培材料的理化性状以及不同基质配方对作物生长的影响，并就当前土壤栽培中存在的土传病害问题，阐述了利用基质材料防治植物病害的方法及抑菌机理。
关键词：
基质栽培 配方 作物生长 病害防治
[期刊] 林业科学
[作者]
王海刚 张京发 王伟宏 王清文
木塑复合材料属于生物质复合材料的范畴，是一种无毒、可循环利用的环境友好型材料，从２０世纪末开始到现在经历了２０多年的高速产业化发展。但木塑复合材料力学性能偏低，特别是韧性差，导致应用领域偏窄，是目前制约木塑复合材料发展的主要因素之一。众多研究表明，将纤维添加到木塑复合材料中形成多元结构复合材料，可提高木塑复合材料的力学性能。本文概述了纤维增强木塑复合材料的研究现状，按天然纤维素纤维、合成纤维、非金属纤维、金属纤维４大类归纳了常用作增强复合材料的纤维，综述了采用玻璃纤维、矿物质纤维、碳纤维、芳纶纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维和天然纤维素纤维等增强木塑复合材料的制备方法和增强效果。结果表明，不同种．．．
[期刊] 林业科学
[作者]
王伟宏 王清文 宋永明
对木塑复合材料(WPC)在耐紫外线老化性能、耐潮湿及冰冻性能和耐真菌腐蚀性能方面的研究成果进行介绍,希望有助于正确评价和使用木塑复合材料,同时为新产品开发提供借鉴。WPC在紫外线作用下产生褪色现象,力学性能降低,而且喷水与紫外光的共同作用会加剧破坏程度;木粉含量高、颗粒大的WPC更易遭受真菌腐朽威胁,目前已研制出硼酸锌等多种专用防腐剂;WPC吸水速度慢,但绝大部分集中在表层,吸水与冻融循环都会降低力学性能。不同方式生产的WPC其性能有所差异。目前,对老化降解的机理问题仅进行了初步解释。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
柴媛 傅峰 梁善庆
为弥补木材固有的缺陷,改变木材物理、力学、化学性质和构造特征,对木材功能改性的研究从未间断过,从最初的木材塑合技术、浸渍技术、乙酰化技术、热处理技术、压缩和弯曲技术、漂白和染色技术等,到现在较为先进的微波处理技术,均极大地推动了木材科学的发展。随着对木材基本物化性能研究的逐步深入,新型木基复合材料也应运而生,如木基金属功能复合材料,其赋予木材新的电磁屏蔽、导热和导电等功能。根据木基金属复合材料的功能特性,可将其分为3类:电磁屏蔽木材、金属化木材和浸透型磁性木材。电磁屏蔽木材主要用于有射线辐射空间的地板、棚板、壁板等,其制备方法主要有化学镀金属和胶合金属两种,化学镀金属是通过化学的方法使木材表面金属化,胶合金属是通过胶黏剂将金属材料与木材相结合,这两种方法均能提高木材的电磁屏蔽效能,可以减少电磁辐射对人体的伤害。金属化木材是将低熔点合金以熔融状态浸透到木材细胞中并冷却固化后形成的复合材料,熔融状态的金属以木材导管为载体,使复合材料的压缩强度、硬度、导热性、导电性、耐磨性、冲击韧性等大幅度提高,可作导热木材用于地热采暖领域。浸透型磁性木材是在一定的压力下使磁流体浸透到木材内,从而制得带有磁性的木材,可用在磁记录、记忆、电磁转换、屏蔽、防护、医疗和生物技术、分离纯化等诸多领域。目前,木基金属功能复合材料的研究主要集中在木材表面化学镀上,此种制备方法金属只能覆盖在木材表面,而不能浸透到木材内部。金属化木材可以使金属浸透到木材中,但现有研究所用的基材没有经过处理,金属的渗透性不高,如何改善基材,最大限度发挥金属化木材的优异性能,进一步推动木基金属功能复合材料的应用范围,将是下一步研究的重点。本文对3种不同功能复合材料(电磁屏蔽木材、金属化木材和浸透型磁性木材)的研究现状进行概述,同时提出木基金属功能复合材料现有研究中的不足,并展望金属化木材在更多领域的应用和发展前景。
[期刊] 中国科学技术大学学报
[作者]
马超 赵刚
电子皮肤是指模仿人类皮肤的特征以及具备相似感知功能的设备，得益于其卓越的可穿戴性和多功能性，近年来在健康监测、人机交互和机器感知等领域展现出巨大的应用前景而备受关注。本文从材料特性、功能特性和典型应用三个方面综述了电子皮肤近年来的研究进展，重点介绍了如何实现电子皮肤的可拉伸性、自修复性和生物相容性以及对物理、化学和电生理信号的实时监测。最后对电子皮肤进一步发展所面临的挑战和可能的解决方案进行了讨论与展望。电子皮肤作为一个新兴的研究热点，需要材料、信息、工程和生命等多个领域的科学家共同合作，才能充分发挥其潜力。
[期刊] 林业科学
[作者]
宋永明 王清文
木塑复合材料(WPC)是一种兼具有木材和塑料双重优点的新型复合材料,在建筑、家具、装饰、运输和汽车内衬等领域显示出独特的优势并得到了迅速发展。为了进一步降低成本和增强木质感,商业化WPC产品的木质纤维填充量在40%～60%,甚至超过70%。这种高的木质纤维填充量造成了WPC挤出加工困难,主要表现为不稳定流动及表面撕裂等现象的出现,由此导致产品质量差,加工效率低。目前,人们对这种高填充体系下WPC熔体的流变行为尚不完全理解,更是缺乏系统的理论基础。高填充体系下WPC熔体中木质纤维材料与木质纤维材料之间、木质纤维材料与聚合物基体之间相互作用增强,其中木质纤维材料(种类、尺寸、填充量)、聚合物基体的...
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