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作者: 王(48867); 李(40676); 张(40641); 刘(38738); 陈(25922); 杨(19495); 晓(18427); 赵(15713); 周(15566); 华(14796); 文(14066); 吴(13936); 林(13224); 明(13020); 志(12785); 伟(12608); 孙(12277); 丽(12122); 徐(11923); 黄(11718); 平(10272); 玉(10104); 军(10083); 朱(9362); 郭(9211); 建(9198); 胡(9047); 红(8983); 春(8235); 云(8067)

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木质素高盐模板碳气凝胶制备及其电化学应用

[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。

关键词：木质素高盐模板碳电极材料超级电容器电化学性能碳气凝胶

木质素磺酸钠@单宁酸水凝胶的制备及其性能

[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。

关键词：木质素磺酸钠单宁酸水凝胶多功能传感器

木质素三甲基季铵盐为模板剂制备多孔氧化硅材料

[期刊] 北京林业大学学报 [作者] 王春海李志娜赵银凤卑莹任世学方桂珍

为了探索以木质素为模板剂制备无机多孔材料的方法,提高木质素产品附加值,以木质素三甲基季铵盐为模板剂、正硅酸乙酯为硅源,采用溶胶凝胶法和焙烧脱模法制备多孔氧化硅材料。结果表明:木质素三甲基季铵盐存在于煅烧前的复合物中,煅烧后得到的多孔氧化硅材料中木质素三甲基季铵盐吸收峰消失,但具有SiO2特征吸收峰;多孔氧化硅材料孔隙发达,孔径随模板剂用量的增加而增大;SiO2颗粒以无定形状态存在;多孔氧化硅材料比表面积随模板剂用量增加而变小,最大可达354.5m2/g,孔径主要分布在2.7～5.6nm,平均孔径为21.4nm;多孔氧化硅材料的热稳定性良好,600～800℃时骨架不发生分解。

关键词：木质素木质素三甲基季铵盐模板剂溶胶凝胶法多孔氧化硅材料

酶解木质素接枝聚丙烯酸多孔水凝胶的制备及表征

[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、ＰＨ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

球形三甲基木质素季铵盐的制备与絮凝性能分析

[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

SrTiO_3纳米线的溶胶-凝胶模板法制备与表征

[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版) [作者] 王巧玲

采用二次阳极氧化法制备多孔阳极氧化铝(AAO)模板,通过溶胶-凝胶模板法在AAO模板的孔洞中制得SrTiO3纳米线,用XRD,EDS,SEM,TEM和SAED对纳米线的结构、成分和形貌进行表征.结果表明:AAO模板孔洞相互平行,孔径大小均一,所得纳米线长约13μm,直径约70nm,含有Al,O,Sr,Ti4种元素,为立方相多晶结构.

关键词：钛酸锶纳米线多孔阳极氧化铝溶胶-凝胶模板法

以二甲基--正丁基--磺化木质素基氯化铵为模板剂制备多孔钛材料

[期刊] 北京林业大学学报 [作者] 艾青苏玲张琼方桂珍

以碱木质素为原料合成二甲基-正丁基-磺化木质素基氯化铵两性表面活性剂,并以其为模板剂采用溶胶-凝胶法制备多孔钛材料。结果表明:二甲基-正丁基-磺化木质素基氯化铵含氮量为1.360%,含硫量1.860%;红外光谱和1HNMR证实产物中存在磺化和季胺的化学结构。溴酚蓝和亚甲基蓝实验表明二甲基-正丁基-磺化木质素基氯化铵具有两性化合物结构,溶于碱性、中性和稀酸溶液。随着模板剂与钛酸正丁酯的质量比增加,多孔钛材料的比表面积加大;继续增加模板剂的量,多孔钛材料的比表面积下降。多孔钛材料孔径分布范围较宽,为晶态,主要以锐钛矿形式存在。煅烧后的多孔材钛料中有TiO2特征吸收峰,也有少量残留的木质素。当二甲基...

关键词：碱木质素二甲基-正丁基-磺化木质素基氯化铵模板剂多孔钛材料

碱木质素改性及其纤维制备研究

[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

甲醛交联木质素季铵盐--尿素的制备及缓释性能

[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...

关键词：三甲基木质素季铵盐尿素包埋甲醛缓释

高沸醇有机木质素微粉制备及抗氧化性能

[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。

关键词：超临界反溶剂法纳米粉有机木质素抗氧化活性 BHA

木质素微纳米球的制备与应用研究现状

[期刊] 林业科学 [作者] 熊福全王航韩雁明储富祥吴义强

在植物纤维原料中,木质素是仅次于纤维素的天然可再生资源,但由于结构复杂且不同类型木质素结构性能差异,其通常被认为是一种废料或低价值副产品。微纳米木质素是近年来兴起的新发展方向,可为木质素产品高值化利用提供一种新途径。木质素微纳米球是一种具有规整结构的微纳米木质素,其自组装制备方法主要有溶剂-反溶剂法、气溶胶的流式反应器法和界面细乳液聚合法。利用四氢呋喃、二氧六环和乙醇等溶剂对木质素或化学修饰木质素进行溶解,然后滴加反溶剂去离子水可获得木质素微纳米球,然而溶剂-反溶剂法获得的木质素微纳米球悬浮液在干燥过程中存在微纳米球团聚问题;气溶胶的流式反应器法能将木质素溶液直接雾化自组装成气溶胶;界面细乳液聚合法可使木质素分子在非共价自组装形成微纳米球基础上实现共价键结合。相比实心微纳米球,中空微纳米球拥有较高的比表面积。木质素微纳米球当前主要应用于药物载体、紫外防护和纳米填料等方面。采用木质素包载疏水药物,能提高药物在水溶液中的溶解性能,实现可控释放,延长作用时间,降低毒副作用;将木质素微纳米球用于光敏性农药的包载,能使其具有可控释放和抗光降解功效;将木质素微纳米球对酶进行包载,能使其具有较好的稳定性和催化活性。通过调控木质素自组装过程,可使其微纳米球具有相对亲水或疏水外表面,使微纳米球与相应亲水或疏水高分子聚合物共混时具有较强的分子间作用。此外,木质素微纳米球亦可用于吸附材料、聚集诱导发光纳米材料和锂离子电池电极材料等方面。目前,木质素微纳米球研究还处于起步阶段,其简单可行的可控构筑方法及其高值化应用领域需要进一步探索。界面细乳液聚合法能使木质素分子自组装过程中实现非共价键和共价键协同作用,且通过该方法可获得中空木质素微纳米球,为新型中空结构木质素微纳米球的开发提供了新方向;木质素具有自发荧光特性,且自组装制备微纳米球过程中木质素分子会产生J-聚集增强其荧光强度,为新型木质素基发光材料的开发提供了新思路。

关键词：木质素微纳米球自组装溶剂-反溶剂气溶胶的流式反应器界面细乳液聚合

木质素基聚电解质薄膜的制备及其力学性能

[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。

关键词：木质素聚乙烯醇聚电解质薄膜力学性能

基于响应面法的木质素炭制备工艺优化

[期刊] 中南林业科技大学学报 [作者] 张新荔吴义强胡云楚

为开发生物质导电材料,以木质素为原料,氯化铁为催化剂,通过热解炭化工艺制备木质素炭,并利用响应面法对影响炭产率的4个主要因素即载气流量、升温速率、炭化温度、炭化时间进行了优化。研究结果表明,利用Design-Expert软件的Box-Behnken设计建立的二次多项式模型较显著,当载气流量为1.26 L/min,升温速率为20℃/min,炭化温度为700℃,炭化时间为60 min时,炭产率达到最大值46.04%,与实际值45.86%较为接近,说明优化结果可信。洗涤处理后的木质素炭呈片层堆积状,其结构类似于

关键词：木质素炭化电阻率响应面

啶虫脒--木质素季铵盐--膨润土缓释剂的制备及性能

[期刊] 北京林业大学学报 [作者] 田金玲任世学方桂珍

为了提高木质素产品的附加值,以木质素季铵盐为改性剂、钠基膨润土为原料,制备了不同季铵盐载量的膨润土。通过FTIR表征改性膨润土结构,并采用XRD分析其底面间距。以啶虫脒为药物释放的对象、改性膨润土作为释放的主要载体,利用浸渍吸附的方法制备出了啶虫脒缓释剂,并研究其缓释性能。结果表明:啶虫脒在改性膨润土上的吸附量随着木质素季铵盐载量的增加而先增大后减少。当木质素季铵盐载量相当于膨润土阳离子交换容量(CEC)的0.8倍时制备的改性膨润土(L-0.8Bt)对啶虫脒的吸附效果最佳,最大吸附量为315 mg/g。制备啶虫脒缓释剂的最佳工艺条件为L-0.8Bt用量0.02 g、吸附时间4 h、啶虫脒质量浓...

关键词：木质素季铵盐膨润土吸附啶虫脒缓释

酶解木质素基热塑性酚醛树脂的制备及应用研究

[期刊] 中国林业科学研究院 [作者] 周静

酶解木质素(Enzymatic Hydrolysis Lignin,简称EHL)是一种从生物质制备燃料乙醇或丁醇的残渣中分离、提取的高分子物质。由于EHL复杂的成分和分子结构,使得利用率较低,应用推广受到限制。本文采用磷钨酸辅助草酸新型催化剂催化、苯酚液化的方法对EHL进行预处理活化,提高其反应活性,进而制备酚醛树脂和酚醛模塑料。EHL的高效应用,不仅能够降低模塑料的生产成本,而且间接降低生物质燃料乙醇的成本;减轻模塑料对环境带来的污染,也降低对石油化学品的依赖,缓解能源危机。本文采用元素分析、FT-IR

关键词：酶解木质素液化热塑性酚醛树脂改性模塑料

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