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1. 生物质气化技术的发展现状及展望
李学琴, 刘鹏, 吴幼青, 雷廷宙, 吴诗勇, 黄胜
林产化学与工业    2022, 42 (5): 113-121.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-2417.2022.05.016
摘要1172)   HTML572)    PDF(pc) (1994KB)(898)    收藏

为促进生物质气化技术的发展及气化产物的利用,重点介绍了国内外生物质气化技术的发展及产业现状、气化炉类型及发展现状,提出了生物质气化技术的优缺点;同时,也发现虽然我国生物质资源丰富且生物质具有可再生性、污染较小、蕴藏量大、分布广泛、零碳排放等优异的特点,但由于其收-储-运体系不完善、资金链短缺及副产物较多等一系列问题导致其国际化困难。展望了我国生物质气化技术不仅要走扎实的基础研究和开发路径,也要考虑生物质气化技术的总体需求以及与其他技术的竞争等方面作为未来发展方向及重要攻关点,期望能为生物质气化技术的进一步发展及气化产物的高值化利用奠定坚实的基础。

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2. 单宁酸的热性能及热分解动力学研究
鲁玉鑫, 卢林刚
林产化学与工业    2022, 42 (3): 83-89.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-2417.2022.03.011
摘要1082)   HTML110268667)    PDF(pc) (4869KB)(750)    收藏

单宁酸(TA)是一种多羟基的芳香族生物质,通过热重实验分析了TA的热性能,马弗炉加热实验观察TA的成炭过程,并采用KAS和Ozawa法计算其表观活化能,Satava法确定最概然机理函数。热失重分析表明:TA在182 ℃左右时进入快速失重状态;达到800 ℃时,TA在氮气气氛中的残炭量为15.29%,在空气气氛中由于436~538 ℃温区的第二次快速失重使得残炭量为1.97%。宏观成炭实验发现:TA受热会形成膨胀炭层,其中100~200 ℃时出现空心状炭层,300~400 ℃时形成实心炭层,且膨胀明显、完整致密、光泽度好,有成为膨胀型阻燃剂中新型碳源的潜力。热分解动力学研究结果表明:TA在氮气气氛下的热分解表观活化能为494 kJ/mol,lgA为111.32,快速失重阶段的最概然机理函数为G(α)= [-ln(1-α)]1/nn=0.105 3,其热分解机理符合J-M-A方程,属于随机成核和核随后增长反应。

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3. 生物质基刺激响应型水凝胶研究进展
刘玉鹏, 况培培, 陈莹, 王基夫, 王春鹏, 储富祥
林产化学与工业    2022, 42 (3): 126-134.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-2417.2022.03.017
摘要573)   HTML138339591)    PDF(pc) (3151KB)(637)    收藏

刺激响应型水凝胶是一种快速发展的新型功能高分子新材料,该水凝胶可以主动感受外部环境的差异,并以体积的溶胀或收缩等特定的方式将其感受到的变化反映到外界,在生活和生产的众多领域中显示出巨大的应用潜力。生物质原料作为可再生的自然资源,近年来已被广泛应用于制备刺激响应型水凝胶,特别是随着可控/活性聚合、点击化学、动态共价键、超分子自组装、超分子聚集态调控等分子工程技术的快速发展和应用,能在一定程度上克服生物质大分子本身的结构缺陷,构筑出含有生物质原料分子独特结构的刺激响应型水凝胶,并促进了生物质利用的新型绿色合成策略、多功能化技术、简单模块化的合成工艺、现代生物技术等技术的发展。本文从刺激响应型水凝胶的刺激响应方法和类型出发,分别介绍了温度响应型、酸碱响应型、光响应型、电响应型、磁响应型和多重响应型6种类型水凝胶,重点阐述了生物质原料独特分子结构对刺激响应型水凝胶性能的影响机制,总结了不同环境响应型生物质基水凝胶在药物控释、生物组织工程、生物传感器、吸附材料、细胞培养和抗菌材料等方面的应用,并展望其未来发展方向。

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4. 簕竹属竹叶中黄酮类成分分析及其抗氧化活性
安容苗, 袁婷, 郭雪峰
林产化学与工业    2023, 43 (1): 97-103.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-2417.2023.01.012
摘要539)   HTML255)    PDF(pc) (504KB)(382)    收藏

为探索簕竹属主要竹种竹叶提取物中黄酮类成分的开发利用,以簕竹属10个竹种的竹叶为原料,提取、分离和纯化后得到竹叶提取物,建立了测定竹叶提取物中5种黄酮类成分的HPLC方法,采用DPPH法和ABTS法对竹叶提取物的抗氧化活性进行评价。竹叶中5种黄酮类成分异荭草苷、荭草苷、牡荆苷、异牡荆苷和木犀草苷的HPLC方法为:采用YMC-Pack ODS-A色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 μm),以0.5%乙酸/水溶液(A)和乙腈(B)为流动相,14%B等梯度洗脱40 min,进样量10 μL,流速1 mL/min,柱温30 ℃,检测波长340 nm。此条件下,5种黄酮类成分在40 min内实现完全分离,分离度均大于1.2,其质量浓度与峰面积具有良好的线性相关性,相关系数R2>0.999,加标回收率在94.36%~105.37%之间,相对标准偏差(RSD)在0.98%~3.48%之间,表明该方法稳定可靠。测得的10种簕竹属竹叶提取物中5种黄酮类成分的总量为62.30~223.24 mg/g,其中凤尾竹竹叶提取物中的质量分数最高,为223.24 mg/g。10种簕竹属竹叶提取物对DPPH自由基(DPPH·)的半抑制质量浓度(IC50)值为28.58~44.37 mg/L,对ABTS自由基(·ABTS+)的IC50值为8.58~11.07 mg/L,清除能力均略弱于Vc和BHT。对DPPH·清除效果较好的竹种为大眼竹(IC50=28.58 mg/L)、青皮竹(IC50=28.68 mg/L)和凤尾竹(IC50=31.65 mg/L),对·ABTS+清除效果较好的竹种为凤尾竹(IC50=8.58 mg/L)、银丝竹(IC50=9.11 mg/L)和青皮竹(IC50=9.27 mg/L)。其中青皮竹、凤尾竹是清除效果最好、最具有开发利用价值的2个竹种。

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5. 生物基水凝胶制备与应用研究进展
王硕, 王永贵, 肖泽芳, 谢延军
林产化学与工业    2022, 42 (5): 122-136.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-2417.2022.05.017
摘要527)   HTML4010)    PDF(pc) (4081KB)(746)    收藏

首先介绍了生物基水凝胶材料的研究背景和应用现状,并根据交联机制的不同,对物理水凝胶和化学水凝胶进行了分类和阐述,接着以生物质原料作为划分依据,分别对纤维素、壳聚糖、蛋白质等生物基材料制备的水凝胶作了归纳性介绍,包括纤维素的溶剂体系、纤维素基水凝胶的制备及纤维素衍生化改性方法;壳聚糖基水凝胶的原料来源和改性方法, 以及通过其分子链上的胺基形成的静电相互作用和亚胺键等交联机制;蛋白质基水凝胶中多肽分子链β-折叠自组装的交联方式及其良好的生物相容性和生物活性等特点;淀粉、海藻酸钠、卡拉胶等亲水性天然高分子以物理或化学交联方式制备的生物基水凝胶。同时,对功能化生物基水凝胶在生物医学领域的应用进行了详细阐述,包括药物缓释和靶向传输、细胞培养基、组织修复支架、伤口敷料等。此外,还总结了生物基水凝胶作为吸附材料在环境领域的应用和研究,并对其在包装材料,驱动传感、光电催化等领域的应用进行了阐述。最后,归纳了生物基水凝胶面临的发展机遇和挑战,并对未来研究方向进行了展望。

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6. 糠酸制备生物质基2, 5-呋喃二甲酸的研究进展
常春, 毋晋生, 陈志勇
林产化学与工业    2023, 43 (2): 1-11.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-2417.2023.02.001
摘要517)   HTML333)    PDF(pc) (741KB)(471)    收藏

2, 5-呋喃二甲酸(FDCA)作为一种绿色的生物基平台化合物,可广泛应用于聚酯、塑化剂、消防及医药等领域。目前,根据合成FDCA的原料区分,FDCA合成路线分为5-羟甲基糠醛(HMF)路线、糠酸路线和其他原料路线。其中糠酸可由大宗生物质基化学品糠醛氧化制备,糠醛工业化生产使得糠酸制备FDCA路线具有绿色、经济性高的优势。据此,综述了糠酸制备FDCA的4种方法:歧化法、羰基化法、C—H羧基化法以及生物催化法的研究现状,对比分析了各方法的优劣及研究进展。通过对比分析表明:C—H羧基化法是一种反应条件温和、绿色环保的工艺,具有实现规模化生产的潜力。

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7. 肉桂精油和肉桂醛的抑菌、抗氧化和酪氨酸酶抑制活性研究
路露, 束成杰, 葛翎, 潘洁尘, 朱凯, 石宝俊
林产化学与工业    2022, 42 (3): 105-110.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-2417.2022.03.014
摘要492)   HTML566163)    PDF(pc) (498KB)(584)    收藏

以肉桂精油和肉桂醛为研究对象,采用滤纸片法、最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC)法,研究二者对4种细菌(金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌和绿脓杆菌)和1种真菌(白色念珠菌)的抑菌效果;采用2, 2’-联氮-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺)阳离子自由基(ABTS+·)清除能力和铁离子还原/抗氧化能力(FRAP),抑制酪氨酸酶活性的方法,对比二者的抗氧化和抑制酪氨酸酶活性。研究结果显示:二者对5种供试菌种抑制效果表现出不同敏感性,均对白色念珠菌的抑制效果最佳;综合MIC和MBC结果可知二者对供试菌种的抑制效果具有差异性,其中肉桂醛对金黄色葡萄球菌、白色念珠菌和绿脓杆菌抑制效果明显优于肉桂精油。肉桂精油抗氧化活性优于肉桂醛,16 g/L肉桂精油的ABTS+·清除率为94.1%,是肉桂醛的3倍,FRAP值为1 502 μmol/L,是肉桂醛的5.8倍。肉桂精油和肉桂醛均能显著抑制酪氨酸酶活性,肉桂精油对酪氨酸酶的半数抑制质量浓度(IC50)为4.02 g/L,而肉桂醛对酪氨酸酶的IC50小于1.25 g/L。

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8. Aspen Plus计算机模拟技术在纤维乙醇原料预处理中的应用研究进展
王芳, 张红丹
林产化学与工业    2022, 42 (4): 119-130.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-2417.2022.04.017
摘要447)   HTML5932)    PDF(pc) (2999KB)(736)    收藏

预处理是木质纤维原料以糖基平台为基础的生物炼制的关键步骤,在对目前常用的稀酸/碱、蒸汽爆破、高温热水、微波、亚临界CO2、离子液体、低共熔溶剂、有机溶剂、研磨/粉碎、生物预处理等方法的优缺点及对后续酶解发酵研究进展进行综述的基础上,介绍了国内外基于Aspen Plus流程模拟和技术经济分析等在生物质原料经预处理联产乙醇和平台化学品的利用情况,最后总结了Aspen Plus计算机模拟技术在生物质原料经预处理生产乙醇方面存在的不足,提出了今后可以深入开展的研究方向。

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9. 虫茶营养成分分析及评价
薄采颖, 陈幸良, 周永红, 胡立红
林产化学与工业    2022, 42 (5): 100-106.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-2417.2022.05.014
摘要421)   HTML345)    PDF(pc) (520KB)(396)    收藏

对灰双纹螟-粤蛇葡萄虫茶、灰双纹螟-藤茶虫茶、化香夜蛾-化香树虫茶和灰双纹螟-鱼腥草虫茶等4种虫茶中所含基本营养成分、氨基酸及矿物质元素的含量进行检测和分析,结果表明:4种虫茶都含有多种营养成分,但营养成分的含量存在一定的差异,其含多酚为17.17~255.64 μmol/g,含总黄酮为2.46~27.18 mg/g,含总糖为0.64%~2.52%,含蛋白质为0.68%~1.27%,含粗纤维为13.50%~18.34%,含粗脂肪为0.17%~9.85%,其中粤蛇葡萄虫茶的多酚和总黄酮含量最高。4种虫茶中含有常见的17种氨基酸,氨基酸总量为70.16~81.46 mg/g,尤其是天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸及亮氨酸等含量均较高。化香虫茶的必需氨基酸占总氨基酸的比例为37.65%,接近联合国粮食及农业组织(FAO)/世界卫生组织(WHO)理想模式的要求;必需氨基酸与非必需氨基酸的比值为60.39%,符合FAO和WHO理想模式的要求。4种虫茶都含有丰富的人体所需的Ca、P、Mg、K和Mn等矿物元素,其中鱼腥草虫茶含K和Mg高达21.91和3.93 mg/g。此外,藤茶虫茶和鱼腥草虫茶还含有人体内必需的微量元素Se。

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10. 乙酰丙酸酯催化合成研究进展
李磊, 王敏超, 马娇, 许占威, 张雅静, 贾松岩
林产化学与工业    2022, 42 (3): 135-146.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-2417.2022.03.018
摘要417)   HTML1891367)    PDF(pc) (892KB)(608)    收藏

近年来,乙酰丙酸作为一种重要的生物基平台化合物吸引了广泛的关注,可合成多种具有高附加值的化学品,用于替代燃料、食用香料、塑化剂等领域,尤其是作为替代燃料为可持续发展提供了可行的参考方案。本文综述了近期生物质转化领域涉及乙酰丙酸酯催化合成的研究进展,介绍了乙酰丙酸酯化、糠醇醇解、单糖转化以及纤维素原料转化等方法催化合成乙酰丙酸酯的反应性能与机理,并对乙酰丙酸酯的合成进行了总结与展望。

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11. 肉桂多糖的结构分析及抗氧化活性研究
李胜男, 程贤, 毕良武, 曾维星, 陈玉湘, 赵振东
林产化学与工业    2022, 42 (3): 34-40.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-2417.2022.03.005
摘要388)   HTML9830105)    PDF(pc) (749KB)(574)    收藏

为探讨肉桂多糖的抗氧化活性,将肉桂水提物(CE)除蛋白得到粗多糖,通过纤维素DE-52离子柱和丙烯葡聚糖凝胶S-300进行分级分离得到肉桂中性多糖(CNP)。经凝胶渗透色谱(GPC)法测定CNP的相对分子质量(Mr),柱前衍生高效液相色谱法测定肉桂中性多糖的单糖组分,通过甲基化法和核磁共振法测定其单糖的连接方式,采用体外化学模型研究CNP对DPPH·和ABTS+·的清除作用。研究结果表明:CNP的重均相对分子质量(Mw)为3 630;主要的单糖为葡萄糖;单糖的3种连接方式为1,4,5-Ac3-2,3,6-Me3-Glu、1,5-Ac2-2,3,4,6-Me4-Glu、1,5,6-Ac3-2,3,4-Me3-Glu。CNP清除自由基测定结果表明:在质量浓度为2 g/L时,CNP对DPPH·的清除率达到最大为84%,ABTS+·的清除率达到60%。虽然CNP对自由基的清除率比Vc低,但当CNP质量浓度较高(0.5 g/L)时对DPPH·的清除作用与Vc相当。因此CNP抗氧化活性良好,具有很好的开发价值。

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12. 纤维素纳米晶/金纳米粒子复合虹彩薄膜的制备与表征
孟佳成, 徐明聪, 刘守新, 李伟
林产化学与工业    2022, 42 (3): 49-56.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-2417.2022.03.007
摘要379)   HTML252256)    PDF(pc) (12893KB)(461)    收藏

以滤纸为原料,采用浓硫酸水解法制备纤维素纳米晶(CNCs),以柠檬酸钠还原法制备金纳米粒子(GNPs),并将GNPs与CNCs以不同质量比共混制备CNCs/GNPs复合虹彩薄膜;并在CNCs/GNPs体系中添加果糖, 研究了果糖对等离子吸收共振效应的影响。采用透射电镜、反射光谱、扫描电镜、偏光显微镜、红外光谱、X射线衍射、紫外-可见光谱和圆二色谱对复合薄膜进行分析,探讨了GNPs与CNCs以不同质量比复合时的结构与性能,以及果糖对体系的影响。研究结果表明:CNCs在成膜过程中发生了自组装,形成了左旋的手性层状液晶结构;复合薄膜具有明显的虹彩颜色,具有周期性层状结构和指纹织构,添加GNPs没有改变CNCs本身的官能团,但复合膜具有明显的等离子共振吸收峰并发生蓝移。添加果糖会使薄膜颜色产生红移现象的同时促进GNPs更加均匀地分散,从而增强GNPs的等离子共振吸收效应。GNPs和果糖的加入不会改变CNCs的晶型结构,对纤维素的结晶度也没有影响。

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13. 紫胶基CQDs用于检测盐酸四环素
徐红艳, 叶金枝, 张琦, 刘佳佳, 刘兰香
林产化学与工业    2022, 42 (4): 81-87.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-2417.2022.04.012
摘要376)   HTML165)    PDF(pc) (3376KB)(413)    收藏

以漂白紫胶为原料,采用水热法一步合成水溶性的可发射蓝色荧光的紫胶基碳量子点(shellac-CQDs)。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)、动态光散射粒度(DLS)分析仪等对其组成和结构进行表征,分析结果显示shellac-CQDs主要含有C和O元素,是由芳香环结构和大量含氧官能团构成,平均粒径2.0 nm。光谱测试结果表明: shellac-CQDs的荧光最大激发波长和发射波长分别为320和432 nm,紫外-可见光谱(UV-Vis)中的最大吸收波长为289 nm。基于shellac-CQDs良好的荧光性能及盐酸四环素对其荧光的减弱作用,建立了以shellac-CQDs为荧光传感器检测盐酸四环素的新方法。shellac-CQDs荧光峰面积的变化值与盐酸四环素质量浓度位于0.02~0.10 g/L范围内呈现良好的线性关系,该方法的检出限为0.01 g/L;在自来水或饲料中盐酸四环素检测的初步应用结果发现:样品的回收率在96.9%~107.7%之间,相对标准偏差(RSD)在1.9%~5.5%之间,说明该方法准确性较高,重复性较好,具有潜在实际应用价值。

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14. 电纺纳米纤维基柔性压力传感器的制备及性能研究
李翠环, 陈胜, 毛健贞, 牟佳慧, 邵自强, 许凤
林产化学与工业    2022, 42 (5): 1-7.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-2417.2022.05.001
摘要370)   HTML1426)    PDF(pc) (6976KB)(491)    收藏

以醋酸纤维素(CA)为原料,利用静电纺丝技术制备醋酸纤维素纳米纤维(CANFs),脱乙酰化后得到纤维素纳米纤维(CNFs),再通过原位聚合吡咯构建复合导电纳米纤维(CNFs-PPy),结合纸电极组装柔性压力传感器。通过红外光谱、X射线衍射、扫描电镜对材料进行表征,联用万能材料试验机和电化学工作站研究传感器机电性能,结果表明: 聚吡咯成功复合在纤维素纳米纤维表面,复合导电纳米纤维氮元素质量分数为24.8%;传感器在1~15 kPa压强载荷下的电流-电压曲线均保持良好的线性关系,相对电流变化率随压强增加而升高;传感器在低压强(0~0.99 kPa)范围内灵敏度高达1.77 kPa-1, 在中压强(1.00~8.33 kPa)和高压强(8.53~15 kPa)范围内灵敏度分别为0.43和0.22 kPa-1;传感器具有优异的信号可靠性和稳定性,循环加载3 000次器件的传感信号仍保持稳定;该传感器可以实现对手指触碰等外界压力变化的实时监测,为绿色柔性电子的发展提供了新思路。

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15. 载铜活性炭的制备及其气相苯吸附性能的研究
徐州, 李伟, 刘守新
林产化学与工业    2022, 42 (3): 1-9.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-2417.2022.03.001
摘要352)   HTML1354236496)    PDF(pc) (5140KB)(558)    收藏

在椰壳活性炭表面浸渍CuCl2,经二次炭化、活化工艺制得改性活性炭,当CuCl2质量分数为0.3%、0.4%、0.5%和0.7%时,制得的改性活性炭分别标记为AC3、AC4、AC5和AC7。通过扫描电镜(SEM)、N2吸附-脱附、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对改性活性炭进行表征,在常温动态吸附装置中考察改性活性炭对气相苯的吸附-脱附性能。研究结果表明:改性后活性炭表面酸性含氧官能团减少,且铜在活性炭表面及孔隙内部主要以CuO和Cu2O形式存在,随着浸渍CuCl2质量分数的增加活性炭比表面积降低、孔容积减小,但微孔比表面积和比例提高,其中AC5的微孔比表面积为733.20 m2/g,微孔比例达到72.99%。改性活性炭AC5对气相苯吸附性能最佳,对5 mg/L苯的平衡吸附量为356.40 mg/g,平衡吸附时间118.80 min,较原料活性炭(ACraw)均提高了33.38%,吸附性能优于有机气体滤毒盒(3M-3301 CN型和3M-6001 CN型)活性炭。AC5经5次吸附-脱附循环测试后,吸附性能仍能保留80%左右。载铜活性炭通过苯分子中π键与Cu2+中空d轨道发生络合作用,将活性炭对气相苯的吸附作用由物理吸附为主转化为物理-化学联合吸附,从而提高吸附性能。

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16. 响应面优化皂角刺皂苷超声波辅助提取工艺及其降血糖活性
刘勇, 张彩虹, 谢普军, 邓叶俊, 黄立新
林产化学与工业    2023, 43 (2): 12-18.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-2417.2023.02.002
摘要351)   HTML18)    PDF(pc) (1750KB)(339)    收藏

在单因素试验基础上, 采用响应面法优化超声波辅助提取皂角刺皂苷的最佳工艺, 并考察了最佳提取工艺下提取物对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶的抑制活性。实验结果表明:皂角刺总皂苷超声波辅助提取的最佳工艺为液料比16∶1(mL∶g)、乙醇体积分数60%、超声波时间80 min和提取温度50 ℃, 在此条件下皂角刺总皂苷得率为13.28%±0.25%。最佳工艺下的提取物对α-葡萄糖苷酶的半数抑制质量浓度(IC50)值为(0.146±0.019) g/L, 强于阳性对照阿卡波糖IC50值((0.48±0.18) g/L);当提取物质量浓度为2 g/L时, 对α-淀粉酶抑制率可达35.13%±0.58%, 表明皂角刺具有开发成为Ⅱ型糖尿病药物的潜力。

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17. 木质素在直接生物质燃料电池中产电性能研究
杜艺飞, 蒲悦, 张力平, 赵强, 宋先亮
林产化学与工业    2022, 42 (3): 75-82.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-2417.2022.03.010
摘要350)   HTML202722)    PDF(pc) (897KB)(498)    收藏

通过改变溶剂体系及预处理条件,对酶解木质素(EHL)、碱木质素(AL)、木质素磺酸钠(SL)和糠醛渣(FR),这4种类型的木质素在直接生物质燃料电池中的产电性能进行了一系列的研究,并对AL反应前后的紫外吸收光谱、红外光谱和1H NMR谱图进行了分析。研究结果表明:AL的产电性能最好,开路电压可达392.7 mV,最大功率密度为0.198 W/m2。木质素在3种不同的溶剂体系中的发电性能不同,在NaOH溶液中的产电性能最好,在NaOH+苯甲酸钠溶液中最差。水浴加热预处理对木质素的产电性能有提高作用,温度越高,处理时间越长,木质素的产电性能会越好。木质素在经紫外光照射处理时,随着时间的推移,产电性能呈现先增大后减小的趋势,在经处理24 h时产电性能最好,开路电压可以提高到431.2 mV,最大功率密度提高到0.371 W/m2。经过在燃料电池中的氧化反应,AL的紫外吸收峰产生红移和增色效应,在红外光谱中羰基吸收峰增强,1H NMR谱图中芳香族质子、酚羟基、脂肪族羟基的信号减弱,证明木质素的苯环结构已经受到一定程度的破坏,苯环上的羟基被氧化成了羰基结构。

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18. FeCl 3/聚丙烯酸透明导电木材的制备及性能研究
杨赛瑜, 张亚楠, 李彤, 刘六军, 蒋建新, 段久芳
林产化学与工业    2022, 42 (5): 107-112.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-2417.2022.05.015
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以巴尔沙木为原料,脱除木质素后,浸渍丙烯酸溶液并固化得到透明木材,进一步浸渍FeCl3溶液得到FeCl3/聚丙烯酸透明导电木材。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)等方法对材料进行表征,结果表明:透明木材在质量分数为0.75%的FeCl3溶液中浸泡60~70 min时,其电导率(0.017 S/m)最佳;经0.5 mol/L FeCl3溶液浸泡后的透明木材,其拉伸强度可达6.03 MPa,相比未浸泡的透明木材(0.55 MPa)提高了近10倍。透明木材对人体不同动作表现出特征性电学变化,具有电阻传感性能,在导电薄膜、人体传感器等领域有潜在的应用价值。

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19. 水热-硝酸氧化合成发蓝光和绿光木质素基碳点的研究
王颖, 安邦, 徐明聪, 岳金权, 刘守新, 李伟
林产化学与工业    2022, 42 (4): 33-39.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-2417.2022.04.005
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以木质素和间苯二胺为前体,通过简单的一步水热法合成了蓝色发光碳量子点(B-CQDs),进一步通过硝酸氧化作用,合成了绿色发光碳量子点(G-CQDs);通过紫外吸收光谱、荧光光谱、TEM、FT-IR和XPS对两种CQDs的光学性质和结构特征进行表征分析,并测试了G-CQDs的细胞毒性及细胞成像性能。结果表明:硝酸在G-CQDs的合成中起着重要的作用,硝酸的氧化作用使CQDs石墨N含量增加,石墨化程度加深,表面态被钝化,荧光发射波长红移。结构性质分析表明所制备的B-CQDs和G-CQDs主要由C、N、O这3种元素构成,表面都具有—OH、—NH、C—O和—COOH等丰富的亲水基团,在水中是单分散的,平均粒径分别为1.3和2.5 nm。光学性质分析表明B-CQDs和G-CQDs的特征激发波长分别为392和446 nm,对应的发射波长分别为488和514 nm。B-CQDs和G-CQDs分别表现出激发相关的发射行为和激发无关的发射行为。研究发现G-CQDs的可能发射机制属于基于共轭π-域的带隙荧光发射。所合成的G-CQDs具有优异的光致发光、稳定的荧光和低细胞毒性等优点,可以应用于HeLa细胞生物成像。

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20. 双金属氧化物 Co 3AlO x 催化糠醛加氢制备糠醇
姜伟, 辛颖, 巩明月, 王伟众, 王东军, 孙勇
林产化学与工业    2022, 42 (5): 8-14.   DOI: 10.3969/j.issn.0253-2417.2022.05.002
摘要344)   HTML121)    PDF(pc) (3855KB)(399)    收藏

合成了Co/Al双金属氧化物催化剂,并将其用于催化还原糠醛制备糠醇。通过调节Co/Al的物质的量之比,探讨了活性金属的比例对催化剂物理、化学性质的影响。N2吸附/脱附等温线分析表明,制备得到的系列CoxAlOy催化剂为平均孔径20 nm左右的介孔材料;NH3-TPD分析表明,中等强度酸位点占主导有利于糠醛加氢制糠醇。Co/Al物质的量比3∶1时制得的催化剂Co3AlOx表现出优异的催化活性,在反应物0.3 g糠醛、溶剂20 mL 1, 4-二氧六环、催化剂Co3AlOx用量0.12 g,反应时间3 h,H2压力2 MPa,反应温度120 ℃条件下,糠醛转化率超过98.95%,糠醇得率可以达到96.25%。XRD、TEM和XPS分析表明:Co3AlOx以CoAl2O4和Co2O3的混合相形式存在,比表面积和中等强度酸是影响催化活性的关键因素。Co3AlOx催化剂经过5次循环实验后,催化活性仍能保持83.13%,具有十分良好的循环稳定性。

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