用电子自旋共振波谱仪研究麦秸中的自由基

借助于电子自旋共振波谱仪研究了紫外光、温度、胶粘剂和机械加工对麦秸中自由基的影响。结果表明：反映麦秸自由基特征量的g因子与木材的g因子具有相同的数值。机械加工对木材及麦秸中自由基的影响相似，麦秸被加工越细小，其自由基含量越高，但麦秸的自由基含量要明显低于木材，麦秸形态变化后自由基的比例也明显低于木材，外界温度变化可以影响麦秸的自由基浓度，100℃之前，此影响不显著，100℃后，麦秸的自由基浓度明显上升，紫外光的照射对麦秸自由基浓度有影响，随着紫外光照射时间的延长，麦秸中自由基浓度逐渐增加，但增中值不大，并趋于稳定，麦秸中的自由基与胶粘剂之间可以发生利用，麦秸与秸中自由基浓度逐渐增加，但增加值不大，并趋于稳定。麦秸中的自由基与胶粘剂之间可以发生作用，麦秸与脲醛树脂胶反应后，其自由基含量略有减小。而麦秸与异氰酸酯反应后，其自由基含量有较大程度的降低。     

电子自旋共振在竹材研究中的应用：苦竹自由基研究 一

对机械加工不同程度、不同部位苦竹的自由基浓度进行了比较,并研究了胶粘剂的施加对自由基浓度的影响。结果表明,加工程度愈深,比表面积愈大,试样的自由基浓度愈大,竹棒试样的自由基浓度只有粉状试样的1/3～1/10;竹肉自由基浓度为竹青的两倍、竹黄的八倍;酚醛胶与脲醛胶的施加均使竹材试样的自由基浓度降低,说明胶与自由基产生了作用,但二者在ESR谱线上有明显不同。     

漆酶活化处理条件对竹材活性氧类自由基变化的影响

采用电子自旋共振波谱检测技术,分析漆酶活化毛竹材产生的自由基种类,并结合单因素方差分析方法,分析漆酶活化处理条件对毛竹材产生的活性氧类自由基相对浓度的影响。未处理毛竹材产生的自由基属酚氧自由基,而漆酶处理毛竹材产生的自由基属典型的活性氧类自由基。酶用量、反应体系pH值、处理时间、处理温度及Cu~(2 )浓度,均对活性氧类自由基相对浓度有极显著影响。当采用酶用量为30u/g、反应体系pH值为4、处理时间为2h、处理温度为60℃、Cu~(2 )浓度为30mmol/L时,漆酶活化毛竹材产生的活性氧类自由基的相对浓度最高。     

杜梨根部保护酶活性与抗碱性关系研究

以金沙滩林场营养钵栽植的1年生杜梨为材料,采用不同碱分浓度进行处理,清水为对照。研究了在不同碱分浓度处理下杜梨根部超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的变化,并通过抗碱性评价对不同碱分浓度下杜梨根部抗碱性进行排序。结果表明,碱分浓度为400 mmol/L时,杜梨根部表现出了最强的抗碱性。     

漆酶活化木材产生活性氧类自由基的处理条件研究

自由基对漆酶活化木材产生胶合力起着关键性的作用。通过试验分析反应体系pH值、处理温度、酶用量、处理时间及树种等因子，对漆酶处理木粉产生的活性氧类自由基的相对浓度的影响。研究结果表明：5个因子均对活性氧类自由基相对浓度有极显著影响。当采用思茅松心材木粉、处理4h、反应体系pH值为4、酶用量为1．5u／g木粉、处理温度为60℃时，漆酶活化木材产生的活性氧类自由基的相对浓度最高。     

重组竹制造工艺的研究

本文是作者在施胶量、热压温度和热压时间三个主要因子对重组竹性能影响的初步研究基础上又进一步探讨了施胶方式、竹纤维束水洗、胶种以及胶的浓度等因素对产品性能的作用。研究结果表明:竹纤维束水洗有较显著的作用;水溶性酚醛胶比醇溶性酚醛胶更适用于重组竹的制造,胶液浓度过稀不仅自身性能差,而且还会使重组竹性能降低;采用浸胶方法虽有利于胶液的均勻分布,但对IB未产生明显的作用。     

竹材染色效果影响因素初步探讨

采用加压浸注液体渗透法对龙竹竹材进行染色处理试验。用均染性、日晒牢度、水洗牢度、色度、逼真度等对染色效果进行评价。结果表明:染色液体种类、液体浓度、压力大小、竹材构造和化学性质等对竹材染色效果均有影响。     

气相硼法木材防腐处理的研究

对马尾松及花旗松木材试样进行了气相硼法木材防腐处理的研究。考察了马尾松木材试样的含水率、防腐处理温度、处理压力及进料温度等因素对防腐处理后试样中硼酸含量的影响。得到了气相硼法防腐处理的优选工艺条件：木材试样的含水率10％,防腐处理温度75℃,防腐处理真空度97．325kPa,进料温度32℃。防腐处理1h,马尾松试样中硼酸的含量为6．13％。对花旗松心材气相硼法防腐处理实验结果表明：对难渗透的木材渗透效果也很好。电子显微镜观察的结果表明：经气相防腐处理和液体浸泡防腐处理试样的细胞壁上均沉积了硼酸固体物质,但硼酸沉积量前者的远远大于后者的。对防腐处理前后试样的机械性能及尺寸变化测试结果表明,木材试样的冲击强度与抗弯弹性模量下降很小,而抗弯强度反而提高了4．6％;木材尺寸变化很小。     

原态竹材湿热应变响应

【目的】分析原态竹材对环境温度和相对湿度的应变响应,为原态竹材的尺寸稳定性和环境适用性研究提供基础依据。【方法】以我国6个城市的年均温度和相对湿度为基础数据,通过湿热图谱研究原态竹材的湿热应变行为,采用静态应变仪采集直径相似(96.52 mm±1.46 mm)但长度不同(500、400、300和200 mm)原态竹材依次经历6个阶段温湿度变化(5 ℃、66%;13 ℃、50%;20 ℃、70%;20 ℃、80%;30 ℃、80%;9 ℃、36%)过程中端部和中部的周向应变以及原态竹材的轴向应变数据,分析讨论温度、湿度和长度对原态竹材应变响应行为的影响。【结果】初始状态应变值设定为零,竹材水分蒸发收缩时应变为负,吸湿膨胀时应变为正,当温湿度骤然下降时,试样端部和中部膨胀应变急剧减小甚至开始收缩。竹材的周向应变为-500~3 000 με,轴向应变为-50~225 με。原态竹材端部周向应变较敏感,中部周向应变出现滞后现象。长度为500和400 mm试样端部和中部的最大应变差较大,相比300和200 mm试样端部应变差差异显著;较短试样端部和中部的应变差从正值缩小为零后变为负值,端部和中部应变行为出现此消彼长现象。【结论】原态竹材能够对温湿度变化做出即时响应,温度、湿度和长度对原态竹材的应变响应具有明显影响,温度的影响主要依赖湿度导致竹材含水率变化来体现。周向应变与轴向应变行为相似,但明显大于轴向应变,端部对温湿度的响应更为敏感,中部响应有滞后现象,长度越长的竹材内部干缩或湿胀应力越不均衡。温湿度变化引起原态竹材内应力不均衡是原态竹材应变不均甚至开裂的主要原因。     

竹材活性染料染色工艺初探

以碱处理后的碾压疏解竹束为原材料,对其进行染色处理,系统研究了染色浴比、促染剂浓度及染色时间对竹材活性染料染色效果的影响规律,获得了优化的竹材染色工艺,研究结果表明:1)浴比、促染剂及染色时间均对染色效果有明显影响,其中促染剂浓度对其影响最大。2)随着浴比升高,竹材上染率及固色率呈下降趋势,最大下降幅度超过20%;随着促染剂浓度的增加,竹束上染率及固色率逐渐上升,其中上染率最大提高38.6%,固色率最大提高29.2%,到达60 g/L时基本趋于稳定;随着染色时间的延长,竹材上染率和固色率均呈增加趋势,当染色时间超过2 h后,竹材上染率和固色率基本保持恒定。3)较优的竹材活性染料染色处理工艺条件为:浴比1∶20,促染剂浓度为60 g/L,处理时间为2 h。     

巴里黄檀心材色素成分及其稳定性和抗氧化性

【目的】分析巴里黄檀心材色素成分,探究色素的稳定性和抗氧化性,为充分利用巴里黄檀资源提供理论基础和技术支撑,为同类红木资源的高效利用提供参考。【方法】从巴里黄檀木制品加工废料(刨花)中提取色素,使用超高效液相色谱-串联四级杆-静电场轨道阱高分辨质谱(UPLC-Q-EXACTIVE-MS)法分离鉴定色素成分,对色素主要成分进行定量;探究p H、金属离子、温度和紫外光照对色素稳定性的影响;以抗坏血酸(Vc)为阳性对照,分析色素对DPPH自由基和ABTS自由基的清除能力。【结果】从巴里黄檀心材色素中鉴定出荭草素、葛根素、牡荆素、异鼠李素、天竺葵素、矢车菊素、高车前素、白杨素、黄豆黄素、蓟黄素、樱花素、柚皮苷、染料木素、锦葵素、香叶木素、美迪紫檀素、芒柄花黄素、高丽槐素和6-羟基黄酮共19种黄酮类化合物,其中芒柄花黄素相对含量为2.27%;色素在酸性条件下稳定性较好,在碱性条件下稳定性差,p H9后溶液出现沉淀;K~+、Na~+、Ba~(2+)、Ca~(2+)、Mg~(2+)对色素几乎无影响,Al~(3+)对色素有增色作用,Gr~(6+)、Cu~(2+)、Fe~(3+)使色素产生沉淀,破坏作用较大;色素高温加热2 h内稳定性较好,长时间高温加热对色素有增色作用;紫外光照射对色素有缓慢增色作用;色素对DPPH自由基和ABTS自由基具有一定清除能力。【结论】巴里黄檀心材色素为黄酮类色素;色素在酸性至中性环境下较为稳定,在碱性条件下不稳定,Gr~(6+)、Cu~(2+)、Fe~(3+)存在时不稳定,长时间高温加热和光照对色素稳定性影响较大;色素具有一定抗氧化能力。     

硅铝凝胶改性防腐剂对竹材表面颜色的影响

为考察硅铝无机防腐处理对竹材表面颜色的影响,以毛竹为材料,采用不同热处理溶液浓度(0、25%、50%、100%)、处理温度(140、160、180℃)和处理时间(1、2h)分别对其进行处理。依照标准色度系统指定表征防腐处理前后竹材表面颜色,通过颜色总色差、明度、红绿色指数、蓝黄色指数的变化,探讨防腐处理工艺参数对竹材表面颜色的影响。通过傅里叶红外光谱和X衍射光谱分析防腐液与竹材结合方式,并使用场发射扫描电子显微镜观察对比处理前后防腐液在竹细胞腔内的分布情况。结果表明,防腐液浓度对竹材色差变化影响较大,随着浓度的增大,竹材色差也随之增大。热处理工艺的处理温度与处理时间对竹材表面颜色的影响也符合传统木材热处理色差变化规律。微观检测发现,防腐剂不仅与纤维有化学键结合,也通过物理吸附以分子团聚形式附着填充在细胞腔内部。     

冰醋酸/双氧水改性竹材物理力学性能及化学成分分析

【目的】为研究不同改性剂配比、冰醋酸浓度、处理时间和温度对竹材的顺纹抗弯强度、顺纹抗拉强度以及硬度的影响,测定其抗弯强度、抗拉强度及硬度改性处理前后变化,以期获得合适的铅笔板处理工艺。【方法】以毛竹(Phyllostachys edulis)为原料,采用冰醋酸与双氧水浸渍处理工艺,针对改性竹材的化学成分变化,通过XRD、FTIR、TG仪器对改性竹材的化学成分及改性效果进行了表征。【结果】改性竹材抗弯强度和抗拉强度分别随处理温度、冰醋酸和双氧水含量的升高而降低,相比于对照组抗弯强度平均降低44.5%,抗拉强度平均降低59.9%,硬度平均降低44.81%;TG和DTG热解峰值温度滞后,残渣率下降,说明内部冰醋酸含量增加,纤维素、半纤维素有部分被分解;经XRD分析表明改性竹材的结晶度下降约1.5%,结晶度随着处理温度的升高有所降低;在1 250～1 377 cm^-1区域的甲基、羧基吸收峰和3 415 cm^-1处羟基吸收峰的增强,表明竹材内部亲水基团增加。【结论】优选改性剂浓度配比为1∶1,处理温度为60℃,处理时间为24 h。     

麦草碱木素光催化降解光谱分析

采用自制的光催化降解反应器,在紫外光照射下,对麦草碱木素进行了光催化降解研究。通过对光照、氧气和光敏剂这3个因素进行不同组合,考察了木素光催化降解途径。通过分析木素紫外吸收光谱和傅立叶红外光谱,探讨了木素在不同反应过程中结构的变化情况以及各因素在木素光催化降解过程中的作用,初步研究了木素发生光催化降解的机理。结果表明:在单纯的光照条件下,木素直接发生降解较少;氧气对木素光催化降解起到了重要的作用,有氧条件下光降解实验表明,木素结构中苯环大量开裂,联接木素单元结构间的醚键打开;自由基、单线态氧对木素光催化降解的贡献很大;三重态的光敏剂虽不能直接与木素反应,但在有氧气通入的条件下,三重态光敏剂与分子氧反应会生成的单线态氧,加速了木素光催化降解。     

水热或碱预处理协同无机硅矿化竹材性能北大核心

水热处理和碱处理诱导竹材细胞壁组分降解和小分子物质的溶解,可缩短无机硅在竹材内的有效渗透路径,提供额外的微/纳米通道和沉积空间。以四年生毛竹为研究对象,采用显微观察技术、傅里叶变换红外光谱技术和X射线衍射技术等,探究水热处理和碱处理对竹材微观结构、液体渗透性和化学组成的影响,揭示预处理方式对无机硅矿化竹材疏水性、力学性能和热稳定性等性能的作用机制。结果表明:相比于水热处理,碱处理对细胞壁中半纤维素和木质素的降解效果更为显著,构筑了疏松的细胞壁结构状态。但碱处理过程中的降解作用,在一定程度上给竹材的吸水性、吸湿性、表面硬度和力学性能等带来负面影响。无机硅矿化作用可以弥补上述负面作用,以改善竹材的疏水性、阻湿性和力学性能等。同时,无机硅矿化与碱处理可协同提高竹材的热稳定性。     

纳米木聚糖处理对木材防腐性能的影响

以玉米芯为原料,利用正交试验优化提取温度、碱浓度、固液比等制备木聚糖的工艺参数。以制备的木聚糖为研究对象,通过改进工艺,制备粒径较小、分子量较低的纳米木聚糖,并以其为防腐剂处理杨木试样,结果表明:木聚糖提取率影响因素的顺序为:提取温度碱浓度固液比,理想工艺参数为提取温度70℃,碱浓度10%,固液比为1∶7,最佳提取率为42.647%;纳米木聚糖的粒径随温度的上升而减小,在60℃条件下,得到纳米级木聚糖的粒径最小,为45.99 nm;试件的载药量随着纳米木聚糖浓度增加,呈现上升趋势;当纳米级木聚糖浓度为10%时,杨木质量损失率在7.63%左右,属于强耐腐级别。     

叶黄素酯和叶黄素稳定性的研究

研究光、热、酸、碱、金属离子、氧化剂和还原剂对叶黄素酯和叶黄素稳定性的影响。结果表明,光对叶黄素酯和叶黄素的稳定性影响很大,日光照射0.5h,二者的保存率仅为0.35%,而放置在暗处保存率基本不变;叶黄素酯和叶黄素对热较稳定,但随着温度的升高和加热时间的延长,保存率下降,降解速度加快;在相同的光、热条件下,叶黄素酯的稳定性优于叶黄素,叶黄素以与脂肪酸结合的形式存在,稳定性更强;强酸性条件对叶黄素酯和叶黄素有一定的破坏作用,而其在中性、碱性条件下较稳定;Fe3 、Fe2 、Cu2 对它们的破坏作用较强,保存率下降较多,而Zn2 、Mg2 、Ca2 、K 、Na 对它们基本无影响;氧化剂H2O2对其有轻微的破坏作用;还原剂Na2SO3对叶黄素酯和叶黄素影响不大,VC可以使它们降解,与VC共存叶黄素酯的降解程度比叶黄素大。     

紫外辐照下染色竹材的色彩稳定性

染色是丰富竹材色彩提高竹产品附加值的重要技术手段,染色竹材的色彩稳定性关系到其装饰效果,本研究采用正交试验,分析不同处理的染色竹材在紫外辐照400 h后的色彩变化以及染料种类对色彩稳定性的影响。在试验考察的因素水平内,仅染料种类对400 h后的色彩变化(△E、△L*、△a*、△b*表征)的影响显著,模型通过残差正态性等检验;染料种类对不同的色彩指标的影响不同,从总色差ΔE指标看,染色有利于提高色彩稳定性,其中蓝色试样的总色差最小,但从L*、a*、b*等3个色度指标分别看,不同色彩的试样在不同的指标上稳定性不同,没有发现3个色度指标稳定性均最佳的色彩。     

生物、物理吸附与光解处理硝基苯污水的特性比较研究

分别选取产朊假丝酵母、活性炭和紫外光照三种不同方式对不同浓度的含硝基苯污水进行处理,探索其去除规律.实验结果表明：三种处理方式对水体中硝基苯均有去除作用;从去除效率角度考查,活性炭吸附适于硝基苯浓度较高的前期处理,中等浓度水体则应采用酵母生物吸附,当浓度较低时应用紫外光解效率最高.     

高温饱和蒸汽处理对竹材材性的影响

对6年生新鲜毛竹筒在饱和蒸汽介质下进行热处理,研究处理温度(140(0.4 MPa)~180℃(1.0 MPa))和处理时间(10~30 min)对竹壁收缩率、力学性能和竹材颜色的影响。结果表明:新鲜毛竹筒经140,160和180℃饱和蒸汽处理后,竹壁含水率在纤维饱和点之上会产生收缩,最大收缩率分别为7.7%,10.1%和14.3%;处理温度对竹材静曲强度和弹性模量均有显著影响,处理时间对静曲强度有显著影响,但对弹性模量没有显著影响。在处理温度140℃条件下,竹材的绝干密度、静曲强度和弹性模量与处理时间呈线性正相关,绝干密度最大值为0.878 g/cm3,静曲强度最大值为196.6 MPa,弹性模量最大值为14 143 MPa;而在温度160和180℃条件下,其变化趋势与140℃时相反。处理温度和处理时间对竹材颜色的L*和b*均有显著影响,处理时间对颜色的a*没有显著影响;竹材经180℃处理后,竹材颜色明度最大降幅为41.4%。