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[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
崔涵 侯科旭 姜炜坤 周昊 吕高金
【目的】由木质素加工制备高分子复合材料，可以提高可再生木质素资源的高附加利用价值。若将木质素引入水凝胶中，不仅可以实现水凝胶中化石原料的有效替代，还可以提高水凝胶的强度，并赋予水凝胶多种优异性能。【方法】在碱性条件下，以木质素磺酸钠为原料，结合单宁酸，通过Fe~(3+)的原位还原作用，以过硫酸铵为引发剂，制备了一种多功能木质素磺酸钠@单宁酸–聚丙烯酸（TA@SL-PAA）水凝胶。通过红外光谱仪、扫描电子显微镜证明了单宁酸成功包覆在木质素磺酸钠的表面，并采用质构仪、固体紫外分光光度计、电导率仪等对水凝胶的机械性能、抗紫外性、导电性和自愈合性等进行了分析。【结果】单宁酸成功负载在木质素磺酸钠上，形成木质素磺酸钠@单宁酸（TA@SL）复合物，以此为原料制备的木质素磺酸钠@单宁酸水凝胶具有良好的机械性能，在最佳条件下，其断裂伸长率可达约1 700%，抗压强度可达275 kPa。该水凝胶在具有较高透明度的同时还具有有效的紫外屏蔽效果，紫外吸收能力可达100%。此外，由于木质素磺酸钠和金属离子的存在，使得该水凝胶还具有优异的黏附性、自愈合能力、导电性能和高灵敏度等。值得一提的是，利用该水凝胶的传感特性来制备水凝胶电极，可以有效地捕捉到稳定的肌电图与心电图信号。【结论】由于木质素磺酸钠@单宁酸水凝胶具有良好的机械性能、导电性和自愈合性等特征，使其在传感器、商业电极和可穿戴电极等领域有着巨大的应用潜力。
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
李钧洋 霍丽竹 龚著祥 许浩 王宇轩 郭超飞 杨雪娟 罗锡平
【目的】以木质素磺酸钠(SLS)为原料，制备胺化改性的木质素磺酸钠以及共价有机框架聚合物/胺化木质素磺酸钠复合材料，考察它们作为吸附材料对刚果红的吸附性能。【方法】木质素磺酸钠与甲醛、二乙烯三胺经曼尼希反应制得胺化木质素磺酸钠(ASLS)，采用红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)对吸附剂的表面官能团和形貌进行了表征。考察刚果红起始质量浓度、ASLS用量、溶液pH、吸附时间等对材料吸附效果的影响；探究ASLS的吸附动力学和循环再生性能。制备富含醌共价有机框架聚合物(AQ-COF)，对比ASLS、AQ-COF、AQ-COF/ASLS材料对刚果红的吸附效果。【结果】FTIR和SEM表征结果显示：木质素磺酸钠成功胺化，ASLS与AQ-COF复合后自组装成棒状纳米结构。ASLS吸附结果表明：刚果红起始质量浓度为200 mg·L~(-1),ASLS用量为70 mg,pH为1～5时，吸附率达95%以上，并在80 min内达到吸附平衡，吸附过程符合准二级吸附动力学模型和Langmuir等温吸附模型，吸附过程主要为化学吸附。30 mg ASLS中添加少量AQ-COF (2 mg)，复合吸附剂吸附率可达80%以上。【结论】胺化改性木质素磺酸钠对刚果红有良好的吸附效果，且具有优秀的再生性能，可以作为刚果红的优良吸附剂；共价有机框架聚合物AQ-COF与ASLS复合制备的复合吸附剂可以提升ASLS对刚果红的吸附能力，表明共价有机框架聚合物在刚果红吸附领域有良好的应用前景。图9表2参25
[期刊] 林业科学
[作者]
何新建 谢建军 魏玉 李晟 黄凯 韩心强 张绘营
以木质素磺酸钠(LS-Na)、丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)为原料,高岭土(Kaolin)为无机添加剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,通过溶液聚合制备高岭土/木质素磺酸钠-g-AA-AM复合高吸水树脂(LPAAM)。选用正交试验设计方法,以蒸馏水和0.9%NaCl溶液中的平衡吸液倍率为评价参数得到了较优配方:m(AM):m(AA)=1:1,m(KPS)=1.0%,m(NMBA)=0.1%,pH=3。将上述配方制备的LPAAM以不同浓度NaOH于90℃皂化2h,得到皂化后的LPAAM,该树脂在蒸馏水和0.9%NaCl溶液中的平衡吸液倍率分别为100...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
孙亚杰 马艳丽 代俊秀 任世学 方桂珍
以Ｎ，Ｎ’－亚甲基双丙烯酰胺为交联剂对丙烯酸进行预聚，以Ｆｅ２ＳＯ４／Ｈ２Ｏ２体系引发酶解木质素（ｅＨＬ）形成自由基，过硫酸铵为引发剂，将酶解木质素自由基与聚丙烯酸（ＰＡＡ）进行接枝共聚制备酶解木质素接枝聚丙烯酸多孔水凝胶（ｅＨＬ－ｇ－ＰＡＡ）。采用红外光谱（ＦＴＩＲ）、环境扫描电子显微镜（ＳｅＭ）和热重分析（Ｔｇ）进行表征，研究ｅＨＬ和ＰＡＡ质量比、Ｐ Ｈ值、温度对ｅＨＬ－ｇ－ＰＡＡ溶胀性能的影响。结果表明：酶解木质素与聚丙烯酸接枝成功，形成了具有新型网络结构的ｅＨＬ－ｇ－ＰＡＡ，ｅＨＬ－ｇ－ＰＡＡ具有不规则分层次多孔结构。当ｅＨＬ和ＰＡＡ质量比为０．４∶１时，ｅＨＬ－ｇ－ＰＡＡ的平衡吸水倍．．．
关键词：
聚丙烯酸 酶解木质素 多孔水凝胶 糠醛渣
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
刘家冉 郭思勤 赵天畅 许凤
【目的】以工业碱木质素和甲醛为原料,在盐的制孔和稳定作用下,水热反应后直接碳化制备多孔碳气凝胶,并检测其结构、理化性质和电化学性能,探究其在超级电容器电极材料中的运用。【方法】将2 g工业碱木质素分别与3种盐(ZnCl_2、NaCl、Na_2CO_3)混合均匀,各加入1.5 mL甲醛,搅拌成黏稠浆状,转移至反应釜中,160℃反应2 h,得到一系列的木质素碳气凝胶(LCA)前驱体,在通氮气保护的管式炉中,以3℃/min的升温速率升温至900℃,保温3 h进行碳化,自然冷却后取出并洗涤,得到LCA。通过比表面积测定(SSA)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)表征碳气凝胶的结构和理化性质,将其研磨粉碎后制成超级电容器电极,通过循环伏安测试、恒流充放电测试和开位电路阻抗测试进行电化学储能表征。【结果】以ZnCl_2为模板制备的LCA最高比表面积可达711 m~2/g,在SEM下能观察到凝胶状结构,XRD表明LCA以无定形碳为主。在0.2 A/g的电流密度下,比电容达到124 F/g;在10 A/g的高电流密度下,比电容维持在60 F/g,电容保持率约为48%,拥有最佳的倍率性能。【结论】本实验以价格低廉的工业碱木质素为原料,在盐模板下经过水热和碳化过程直接制备LCA。在ZnCl_2盐模板下可以制备出高比表面积,以无定形碳为主的LCA,并拥有优良的电化学性能,可用于超级电容器电极材料。该方法绿色环保、操作简单、成本低,具有潜在的工业化利用前景。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
孙亚杰 赵天琪 张春雷 付玉杰 李淑君 马艳丽
关键词：
聚丙烯酸 糠醛渣木质素 重金属 吸附
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
孙亚杰 赵天琪 张春雷 付玉杰 李淑君 马艳丽
以糠醛渣木质素和丙烯酸为原料,制备了可有效去除水中Pb2+、Cu2+和Cd2+离子的糠醛渣木质素鄄g鄄聚丙烯酸水凝胶(FRL鄄g鄄PAA水凝胶);研究了吸附p H值、温度和离子强度对FRL鄄g鄄PAA水凝胶吸附Pb2+、Cu2+、Cd2+性能的影响;分析了FRL鄄g鄄PAA水凝胶对Pb2+、Cu2+和Cd2+的吸附动力学、吸附等温线及吸附热力学的相关数据;采用XPS谱图进一步分析了FRL鄄g鄄PAA水凝胶对重金属离子的吸附机制。结果表明:在PAA水凝胶结构中引入糠醛渣木质素提高了水凝胶对重金属离子的平衡吸
关键词：
聚丙烯酸 糠醛渣木质素 重金属 吸附
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张琼 任世学 马艳丽 方桂珍
以三甲基木质素季铵盐为原料,司盘60为分散剂,甲醛为交联剂,用反相悬浮法合成了球形三甲基木质素季铵盐,再用激光粒度仪、扫描电镜和红外光谱仪对其进行表征,并以酸性黑ATT为模型物,考察了球形三甲基木质素季铵盐对酸性染料的絮凝性能。结果表明:合成球形三甲基木质素季铵盐的最佳实验条件为分散剂司盘60用量2.5%、甲醛质量分数11%、反应时间1h、搅拌速度100r/min;产物平均粒径为0.161mm;在pH值1～2的条件下,球形三甲基木质素季铵盐对酸性黑ATT染料溶液脱色率为94.09%,而三甲基木质素季铵盐絮凝在最佳pH值3～4时脱色率为78.82%;球形三甲基木质素季铵盐对质量浓度0.1g/L酸...
关键词：
球形三甲基木质素季铵盐 反相悬浮 絮凝剂
[期刊] 林业科学
[作者]
李燕 敖日格勒 韩雁明
将乙酸制浆法废液中的木质素进行提取和精制,采用红外光谱(FTIR)、31P-NMR谱和凝胶渗透色谱(GPC)对其结构进行表征,并利用乙酸木质素、聚醚多元醇和甲苯二异氰酸酯在发泡剂和催化剂的条件下合成聚氨酯硬泡。采用TG、DSC和压缩测试对聚氨酯硬泡的热学和力学性能进行研究,并用扫描电子显微镜观察聚氨酯硬泡的泡孔结构。结果表明:乙酸木质素作为多羟基聚合物,可以部分代替聚醚多元醇和异氰酸酯发生反应制备聚氨酯材料;当乙酸木质素添加量为5%时,聚氨酯硬泡的压缩强度达到1.325MPa,比未添加木质素的泡沫高出约63%,此时的压缩模量也达到0.181MPa;随着乙酸木质素添加量增加,乙酸木质素基聚氨酯硬...
关键词：
乙酸制浆法 乙酸木质素 聚氨酯硬泡
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
苏玲 庞久寅 任世学 李淑君 姜贵全
【目的】对工业废弃碱木质素改性制备阳离子木质素聚电解质,将其与聚乙烯醇改性产物羧甲基化聚乙烯醇复合制备聚电解质复合薄膜。分析不同因素对聚电解质薄膜力学性能的影响,并对薄膜结构、热稳定性等进行表征,为木质素基聚电解质在缓释、地膜、包装方面的应用提供理论依据。【方法】首先对木质素和聚乙烯醇分别进行季铵化和羧甲基化改性,制备阴、阳离子聚电解质。以甲醛为交联剂,聚乙烯醇为成膜剂,采用流延法制备三甲基木质素季铵盐/羧甲基化聚乙烯醇(TLQA/CMPVA)反应薄膜,通过红外光谱、扫描电镜、热重分析等对聚电解质薄膜结构、形貌、热性能进行表征。【结果】木质素季铵盐中季铵根离子质量摩尔浓度为1. 81 mmol/g,羧甲基化聚乙烯醇中羧酸根离子为0. 62 mmol/g。制备具有较佳力学性能的聚电解质薄膜的条件为:TLQA/CMPVA反应薄膜的固含量为10%,固含中聚乙烯醇(PVA)质量分数为30%,三甲基木质素季铵盐(TLQA)和羧甲基化聚乙烯醇(CMPVA)(质量比为3∶7)的质量分数为70%,甲醛加入质量分数为3. 88%,溶液p H值为9。所制备聚电解质反应薄膜的最佳断裂伸长率为222. 13%,拉伸强度为6. 80 MPa。聚电解质反应薄膜的平面较光滑,断面不平整,聚电解质共混薄膜平面粗糙。聚电解质反应薄膜分子结构中有醚键形成;聚电解质反应薄膜的热稳定性大于聚电解质共混薄膜的热稳定性。【结论】木质素和聚乙烯醇改性后,通过加入成膜剂聚乙烯醇、交联剂甲醛,聚电解质薄膜热稳定性得到提高,可获得具有较好力学性能和缓释性能的TLQA/CMPVA聚电解质反应薄膜。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
曹美文 王栋
文章设计了纳米复合光响应性抗菌水凝胶的制备与性能研究的创新性综合化学实验。通过将MXene纳米结构和卟啉分子引入海藻酸钠水凝胶,赋予其优良的抗菌性能,并对其抗菌能力和抗菌机制进行了研究。实验结果表明,MXene和卟啉分子的复合结构可以在光照条件下大幅度提高单线态氧的产生速率,使所制备的复合海藻酸钠水凝胶具有高效的抗菌能力。通过该实验可以大大激发学生的科研兴趣,培养学生的科研能力,提高学生的创新思维和综合素质。
关键词：
抗菌 水凝胶 MXene 卟啉 单线态氧
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
薛凤莲 林剑 赵广杰 张扬 来雅婷
为改善碱木质素的熔融性能，实现熔融纺丝法制备碱木质素基纤维，以制浆造纸黑液粉末中提取的碱木质素为原料，与不同质量比的聚乙二醇－４００（ＰＥＧ－４００）混合加热，再倒入水中搅拌不同时间后过滤干燥，测定改性处理后碱木质素的热稳定性、黏度及熔融纺丝性能等特征。结果表明：１）在相同搅拌时间时，不同质量比的ＰＥＧ－４００改性处理对灰分含量影响不大，木质素含量随质量比的增加而变少或不变；在相同质量比时，搅拌时间越长，灰分含量越少，木质素含量越多。２）经ＰＥＧ－４００改性处理的碱木质素的热分解温度增加，热稳定性能提高；但随着质量比或搅拌时间的增加，其热分解温度均减少，热稳定性能降低。３）质量比为１∶１和１∶．．．
关键词：
碱木质素 聚乙二醇 熔融性能 纤维
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
田金玲 师晓梦 方桂珍 任世学
为了探究木质素季铵盐包埋尿素的优化制备条件及其在缓释肥生产中的应用,以三甲基木质素季铵盐(L-QA)为原料、甲醛为交联剂、司盘80为分散剂,采用反相悬浮法制备甲醛交联木质素季铵盐-尿素(FCL-QA-U)颗粒,并通过傅里叶红外光谱表征其结构,探讨交联剂用量、转速、反应时间和分散剂用量等因素对尿素包埋率的影响,以得到最佳制备工艺条件及产品,再利用水溶试验和土柱淋溶试验测定其缓释性能。结果表明:尿素被包埋在三甲基木质素季铵盐中;L-QA含氮量为1.98%,FCL-QA-U含氮量为3.27%。制备FCL-QA-U颗粒的最佳工艺条件为甲醛用量2 m L、转速300 r/min、反应时间2 h、司盘80...
[期刊] 中国林业科学研究院
[作者]
熊福全
木质素是一种由苯丙烷单元组成的芳香烃聚合物,是继纤维素之后世界上最丰富的可再生自然资源。然而,由于木质素的复杂结构导致其没有被广泛应用。将可再生的木质素资源开发为微纳米材料,是实现木质素高值化利用的一种新途径。此外,木质素的化学修饰能结合木质素和修饰基团的优势,使其用途更为广泛。因此,利用木质素在结构和化学组成上的特性,制备微纳米木质素并对其进行化学修饰和应用探讨,能为木质素利用开拓新途径,对生物质资源的高值化利用具有重要意义。本论文以木质素的微纳米化开发为目标,选用酶解木质素为原料,成功制备了实心木质素
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
路祺 朱明华 祖元刚 张莹 张晓南 李汶罡 祖柏实 张宝友
以制药生产提取的刺五加根茎剩余物作为原料,采用超临界反溶剂法(SAS)对高沸醇溶剂法所提取的木质素进行纳米化以及抗氧化活性检测实验。结果表明正交优化实验条件:沉淀反应釜温度35℃,沉淀反应釜压力30MPa,温度差+10℃,木质素溶液浓度0.5mg/mL。通过重复性验证实验,最终得到粒径(0.144±0.03)μm纳米级有机木质素。纳米和未纳米有机木质素DPPH自由基清除能力(EC50值)分别为(0.884±0.02)mg/mL、(0.563±0.02)mg/mL,表明纳米有机木质素DPPH自由基清除能力比未纳米有机木质素有大幅提高。
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