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[期刊] 林业科学
[作者]
吴燕 周定国 王思群 邢成 张洋
利用纳米压痕仪对2种农作物秸秆纤维细胞壁的纳米力学性能进行研究。结果表明:麦秸纤维细胞壁纵向弹性模量高于稻秸纤维细胞壁纵向弹性模量,其数值分别为20.8和19.4GPa;2种秸秆纤维细胞壁硬度数值分别为0.65和0.50GPa。在纳米尺度下,秸秆纤维细胞壁纵向弹性模量低于多数阔叶树材,但高于针叶树材和再生纤维素纤维,其细胞壁硬度的平均值高于木材及再生纤维素纤维。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
王戈 陈红 余雁 程海涛 田根林 谌晓梦
竹纤维作为竹材最主要的承载单元,其物理力学性能对竹材以及竹纤维的利用有重要的意义。本文从竹纤维外观形态、单根纤维接触角、单根纤维力学性能、竹束纤维的物理力学性能、动态破坏过程、热稳定性等方面,介绍了目前从细胞水平上表征竹纤维性能的各种先进技术和方法。通过归纳和总结,为竹材在细胞水平上的深入研究和利用提供借鉴。
关键词：
竹纤维 细胞水平 表征技术
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
肖罗喜 袁光明 何霄
通过偶联剂ＫＨ５５０改性纳米Ａｌ＿２Ｏ＿３后加入到木纤维中，再与ＰＰ进行混炼，热压成型，制得复合材料。测试其力学性能并利用红外、扫描电镜进行表征。分析表明ＫＨ５５０能够很好地改性纳米Ａｌ＿２Ｏ＿３，添加纳米Ａｌ＿２Ｏ＿３改善了ＰＰ和木纤维之间的界面相容性，宏观上表现为力学性能提高。当纳米Ａｌ＿２Ｏ＿３添加质量分数为５％时，复合材料的力学性能提升最大，其弯曲强度、弯曲模量、冲击强度分别是４３．７９ ＭＰＡ，３８１７ ＭＰＡ，７．５１５ ＫＪ·Ｍ２，对比未添加纳米粒子的复合材料分别提升５５％、３４％、２１％。
[期刊] 林业科学
[作者]
黄艳辉 费本华 余雁 赵荣军 王小青
采用水溶性低分子质量酚醛树脂处理杉木试样,使用纳米压痕测试技术对其管胞细胞壁的弹性模量和硬度进行测试。结果表明:处理试样管胞细胞壁的平均弹性模量和硬度比对照试样分别增加了32.94%和32.93%。使用紫外显微分光光度计分析得知,处理试样管胞细胞壁的吸光度远高于对照试样,说明低分子质量的酚醛树脂能够扩散进入到纳米级孔隙的杉木管胞细胞壁S2层内,并最终引起细胞壁力学性质的增加。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
金枝 陈倩 代琳心 马建锋
木质纤维细胞壁主要是由纤维素、半纤维素以及具网络结构的木质素交联形成的高度有序的三维立体结构，是植物最基本的力学承载单元。本文首先概述了国内外有关木质纤维细胞壁中纤维素、半纤维素和木质素3种结构大分子的模量、强度等微力学特性，其次就纤维素-半纤维素、纤维素-木质素以及半纤维素-木质素大分子间的交联结构、分子间的有序组装规律进行了总结。在此基础上对比分析了光学显微成像、电子显微成像、原子力显微成像、显微红外光谱、线偏振显微拉曼光谱和频振动光谱以及同步辐射X射线衍射技术在细胞壁大分子取向研究过程中的异同点。重点讨论通过分子光谱化学成像技术揭示的木质纤维原料不同类型细胞以及同一类型细胞不同亚层中3种结构大分子取向排列规律。最后，展望了木质纤维原料大分子取向研究可能的发展趋势：系统表征木质纤维细胞壁纤维素超分子结构、三大组分间连接键类型、纤维素构象对半纤维素糖苷键及木质素芳香环有序组装的影响机制；在纳米尺度揭示木质纤维发育过程中，各类细胞壁中纤维素纤丝聚集体结构、取向及微力学变化规律；在细胞壁水平非破坏性的对木质纤维大分子取向进行三维立体成像和定量研究；基于分子结构表征、分子模拟和三维成像研究结果实现针、阔叶及禾本科植物纤维细胞壁骨架模型构建。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
李柬龙 陈胜 李海潮 张逊 许杜鑫 史梦华 许凤
【目的】研究轻木化学组成、纤维细胞壁分层结构和纤维素聚集态结构，探究其对力学性能的影响，为厘清轻木细胞壁超微结构与力学性能之间关系，提高其利用附加值奠定理论基础。【方法】将轻木与我国常见阔叶木树种杨木进行对比研究，采用水解法分析两者的化学组成；用透射电子显微镜、共聚焦拉曼显微镜等表征纤维细胞壁分层结构、微区化学和纤维素聚集态结构特征。【结果】轻木与杨木乙酰基质量分数分别为9.52%和5.61%。轻木纤维细胞壁S3层厚度占细胞壁总厚度的5.49%，比杨木的（3.86%）高。轻木纤维细胞次生壁中微纤丝角最大为30°，比杨木的（40°）小。轻木胞间层、S2层中微纤丝取向排列比杨木相应壁层更加规整。【结论】与杨木相比，轻木木聚糖的乙酰化程度、细胞壁分层结构、纤维素聚集态结构均有明显差异。轻木木聚糖的乙酰化程度更高，纤维细胞壁S3层厚度占细胞壁总厚度的比例更高，S2层中微纤丝角更小，胞间层和S2层中微纤丝排列更加规整。以上发现从化学结构和超微结构方面解释了轻木高强轻质的主要原因，为解译木材细胞壁化学组成和超微结构与力学性能关系以及轻木的高值化利用提供了重要的理论参考。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
林兰英 傅峰
通过纳米压痕测试技术,测定和分析了未处理材和经硅溶胶强化处理的复合木材细胞壁层面的力学性能和弹塑性,以及硅溶胶的存在位置对强化复合木材细胞壁微观力学性能的影响。结果表明:1)浸渍强化处理工艺可以使硅溶胶进入木材细胞壁,使得强化复合木材细胞壁的弹性模量和硬度达到18.64和0.64GPa,分别比未处理材提高59%和31%;2)控制改性处理工艺,可以得到改性细胞壁和既有改性细胞壁又有填充细胞腔2种改性形式的强化复合木材,并且2种改性形式下细胞壁层面上的弹性模量和硬度没有显著差异,证实了细胞腔填充对细胞壁层面的力学性能没有影响;3)复合木材细胞壁形貌表征和力学测试曲线表明,硅溶胶强化处理后的复合木材...
关键词：
复合木材 细胞壁 纳米压痕
[期刊] 林业科学
[作者]
周兆兵 徐朝阳 张洋 王思群
利用原子力显微镜对响叶杨细胞的特征参数与形貌进行分析,并对响叶杨细胞壁表面的纳米压弹性进行测量。结果表明:响叶杨细胞横截面的壁厚平均尺寸为2.230μm;壁长平均尺寸为9.498μm;细胞外径为9.023～26.802μm,平均尺寸为19.723μm;响叶杨细胞壁S2层(大约位于细胞壁的中部)上的压痕点为有效测试值,其平均弹性模量和硬度可以用来代表细胞壁的纵向硬度和弹性模量,即所选择的响叶杨细胞壁的平均弹性模量和硬度分别为18.52GPa和478.59MPa。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
汪佑宏 崔浩然 张菲菲 江泽慧 余林鹏 杨明亮 马建锋 田根林
【目的】构建棕榈藤材纤维细胞壁结构模型，扩大棕榈藤材的用途，提高棕榈藤材的利用率。【方法】选择高地钩叶藤为研究对象，对其高2 m处截取试样，经软化、聚乙二醇（PEG）包埋、切片、室温下经硼氢化钠（NaBH_4）溶液浸泡后，取出切片，用蒸馏水洗净，固定在载玻片上并置于拉曼显微镜下，利用显微共聚焦拉曼光谱仪依次对纤维细胞角隅（CC）、复合胞间层（CML）、次生壁外层（S_1）、次生壁中层（S_2）及次生壁内层（S_3）采用逐点扫描显微探针成像方法获取光谱数据集，再利用Lab Spec5软件进行处理，从而测得纤维细胞不同形态区域细胞壁的化学成分浓度。【结果】纤维S_2的纤维素浓度最高，CC最低；相反，CC木质素浓度最高，S_2木质素浓度最低；CML纤维素和木质素浓度介于S_2和CC之间。纤维细胞S_1半纤维素浓度最高，S_2和S_3均较低，CML和CC最低。S_3、S_1纤维素的浓度差异较小，而木质素与半纤维素浓度的差异较大；其中，S_1木质素和半纤维素的浓度高于S_2和S_3。【结论】高地钩叶藤纤维细胞壁次生壁（S）纤维素、半纤维素浓度高于CML，而木质素浓度低于CML;S_1、S_2和S_3纤维素浓度相差不大，但S_1木质素和半纤维素的浓度高于S_2和S_3。
[期刊] 林业科学
[作者]
刘苍伟 苏明垒 王思群 王新洲 赵荣军 任海青 王玉荣
【目的】以不同生长期的毛竹材纤维细胞壁为研究重点,在纳米尺度下分别表征不同竹龄毛竹材纤维细胞壁的结构特征和力学性能,阐明成熟毛竹材纤维细胞壁的结构特征和力学性能与幼龄竹和过熟竹的差异,为竹材的科学采伐和竹材分级、改性及重组研究与合理利用提供理论依据。【方法】采用滑走显微制片法观察毛竹材横切面显微结构并精准确定其纳米压痕测试部位,应用纳米压痕技术结合非包埋制样法对0.5年幼龄毛竹、4.5年成熟毛竹和10.5年过熟毛竹材纤维细胞壁力学性能进行研究;利用广角X-射线散射法结合高斯拟合算法对不同竹龄毛竹材纤维细胞
关键词：
毛竹 生长期 细胞壁力学性能 微纤丝角
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
潘明珠 梅长彤
用聚磷酸铵(APP)与阻燃协效剂纳米二氧化硅(SiO2)制备了阻燃型木塑复合材料,并利用FTIR、SEM和力学性能测试仪,探讨纳米SiO2的添加量(2%、4%、6%)和APP的添加量(8%、10%、12%)对木塑复合材料的界面性能和力学性能的影响。结果表明:1)当纳米SiO2添加量为2%~6%、APP添加量为8%~10%时,两者可以均匀地分布在木塑复合材料的孔隙中,并且纳米SiO2可以与木质纤维形成Si—O—C结合,改善复合材料的界面性能;但是,APP添加量增加至12%时,纳米SiO2和APP之间会发生团聚,降低了复合材料的性能。2)当纳米SiO2添加量为2%~6%、APP添加量为8%~10%...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
冯小江 伊松林 张齐生
该文通过对棉秆炭、稻草炭、玉米秆炭的含碳量、比表面积、热值的测定与分析,研究了热解条件与秸秆炭性能之间的相互关系,进而为秸秆炭的开发利用提供理论依据。在热解终点温度分别为450、600、750℃,平均升温速率为150℃/h,升至终点温度的保温时间为1 h的热解条件下获得上述秸秆炭。结果表明:在试验选定的热解条件下,棉秆炭、稻草炭、玉米秆炭含碳量的平均值分别为78.14%、60.01%、69.91%;比表面积的平均值分别为219、1191、73 m2/g;热值的平均值分别为31 471.552、6 490.282、2 816.82 J/g。
关键词：
农作物秸秆 热解条件 秸秆炭
[期刊] 西南农业学报
[作者]
熊昌国 谢祖琪 易文裕 徐润琪 姚金霞
本文研究了稻秸、麦秸、玉米秸、油菜秸、棉花秸等5种农作物秸秆能源利用的基本性能,测试了5种秸秆的收获含水率、田间失水规律及热值。结果表明:5种秸秆的收获含水率规律为:最高的是稻秸,其次为玉米秸和麦秸,最低的是油菜秸和棉花秸。5种秸秆热值的高低排位:棉花秸>油菜秸>玉米秸>麦秸>稻秸。按能源材料指标衡量,棉花秸是最理想的能源材料,稻秸是最差的能源材料。油菜秸、玉米秸和麦秸是热值比较接近的能源材料。
[期刊] 草业科学
[作者]
姜亚妮 周骥平 张琦 赵国琦 许晓东
以葎草(Humulus scandens)为原料,分别采用4种方法制备了纳米纤维素,分别为硫酸水解所制得的纤维素纳米晶须(sulfuric acid-cellulose nanocrystals,S-CNC)、盐酸水解法制得的纤维素纳米晶须(hydrochloric acid-cellulose nanocrystals,H-CNC)、大功率超声法制得的纤维素纳米纤维(ultrasound-cellulose nanofibrils,U-CNF)和高速搅拌法制得的纤维素纳米纤维(stirring-cell
[期刊] 中国人口.资源与环境
[作者]
田宜水 赵立欣 孙丽英 孟海波
我国作物秸秆数量大、种类多、分布广,是一种多用途可再生资源。由于缺乏统一的评价指标和调查方法,阻碍了秸秆综合利用进程。本文从总量、经济性、空间和时间分布等角度评价秸秆资源,建立农作物秸秆评价标准体系,将农户问卷调查与的农作物收获时直接采样测试草谷比等方法结合起来,提出了秸秆资源调查与评价范围、内容和方法。通过在实际调查中的应用,表明该方法可以指导我国作物秸秆资源的调查与评价工作,有利于我国秸秆综合利用进程。
关键词：
秸秆 资源 调查 评价
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