TiO2/木材复合材料光催化降解甲醛性能

【目的】光催化氧化法被认为是去除室内空气中甲醛最有效的方法之一。二氧化钛(TiO₂)作为经典光催化半导体,因具有物理化学性质稳定、无毒无害的优点被广泛关注,但由于TiO₂的吸附能力低、聚集倾向强,限制了其应用。本研究旨在解决TiO₂吸附能力弱、易团聚使其比表面积减小的问题。【方法】以杨木为基底,采用水热法在其表面负载二氧化钛制备得到TiO₂/木材复合材料,探讨不同TiO₂溶液浓度对TiO₂/木材复合材料光催化降解甲醛性能的影响。【结果】与不同基底对比,木材的多孔结构及丰富的官能团能使TiO₂与木材间具有更好的结合力,使其具有优越的机械稳定性。锚定在木材上的TiO₂以锐钛矿型为主并带有少量的金红石型。随着TiO₂溶液浓度的增大,TiO₂/木材复合材料的光催化降解甲醛性能呈现先增大后减小的趋势。当配置制备的TiO₂溶液浓度为0.1 mol/L时,尺寸大...     

外负载TiO2功能化改性木材研究现状

TiO₂作为一种新型无机纳米改性剂,对于改善木材尺寸稳定性差、易燃、易朽、不耐虫蛀、易变色、耐老化性差等缺点,赋予其新的功能性具有良好的效果。文中主要对比了TiO₂负载木材的方法,即表面涂覆、水热法、溶胶—凝胶法和超声波辅助溶胶—凝胶法的机理和优缺点;分析了TiO₂改性对木材内部构造及微观结构的影响,归纳了TiO₂改性对木材吸湿性和力学性能的影响;概述了TiO₂在防水、阻燃、防腐、耐候、防变色、光催化和亲疏水双面功能型木材及磁吸附木材中的应用研究现状;归纳总结了TiO₂在改性木材科学研究中存在的问题,并提出合理建议,以期为实际生产和科学研究提供参考。     

单宁和纳米SiO2改性大豆基胶黏剂的制备及其性能

为制备无甲醛的环保型生物基木材胶黏剂,以单宁和纳米SiO₂改性脱脂豆粉制备大豆基胶黏剂（DSF）,并分析了改性大豆基胶黏剂的性能。研究结果显示：单宁和纳米SiO₂二元复合改性大豆基胶黏剂（DSF-T-SiO₂）在固化过程中能够形成稳定的交联结构;TG分析表明单宁和SiO₂改性显著提高了胶黏剂的热稳定性;单宁改性大豆基胶黏剂（DSF-T）可提高干态和湿态胶合性能,纳米SiO₂改性大豆基胶黏剂（DSF-SiO₂）的干态胶合性能略有提高,但湿态胶合性能无明显改善。经分析以25 g脱脂豆粉、 5 g单宁、 0.1 g纳米SiO₂和70 g去离子水混合均匀搅拌得到的改性胶黏剂DSF-T-SiO₂-2的起始黏度比未改性的DSF降低了79.58%;DSF-T-SiO₂-2的固化胶层水溶解率为（27.5±0.05）%,比对照组DSF下降了28.4个百分点。此外,DSF-T-SiO₂-2...     

NiCo2S4/木材液化物碳气凝胶复合材料的制备及电化学性能

以木材液化物为前驱体原料,经凝胶、碳化、活化法制备的碳气凝胶(CA)为基材,通过两步水热法在其骨架表面原位负载NiCo₂S₄得到NiCo₂S₄/木材液化物碳气凝胶(NiCo₂S₄-CA)复合电极材料。利用扫描电子显微镜(SEM)、氮气吸附-脱附实验、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等手段来表征NiCo₂S₄-CA材料的物相结构和表面形貌,通过循环伏安法、恒电流充放电及电化学交流阻抗等测试方法研究其电化学性能,探究其电荷储存机理。结果表明：NiCo₂S₄纳米颗粒锚定在具有珊瑚网络结构的CA骨架表面,形成丰富的多级孔隙结构。CA的引入有利于NiCo₂S₄的良好分散,缓解其团聚问题,且不会改变NiCo₂S₄的晶体结构。NiCo₂     

Ag-N-C-P掺杂TiO2改性沙柳活性炭的结构和再生性能

为提高TiO₂负载活性炭（AC）的可见光催化再生速率,采用非金属（N、C、P）-金属（Ag）多元素的协同作用对其进行改性。结果表明：Ti以Ti⁴⁺形式存在,Ag以银单质形式修饰TiO₂,N在TiO₂晶格中形成间隙氮,P在TiO₂晶格形成了Ti-O-P键。Ag掺杂对抑制TiO₂电子-空穴复合的效果低于N,但由于N元素在制备过程中,容易以气体形式逃逸,样品中保留较少,因此N掺杂改性再生效果较Ag差。虽然Ag和N掺杂使样品孔隙减少,但样品的含氧官能团含量增加,改性后样品的吸附性能得到了增强,且多元素掺杂对抑制电子-空穴复合效果最佳,因此Ag-N-C-P掺杂TiO₂改性AC表现出最优的再生速率和性能,从而实现了TiO₂改性AC的高效再生。     

竹制品纳米复合涂层的抑菌防霉效果

以纳米TiO₂及纳米ZnO为原料制备了复合涂层,测试分析了竹制品复合涂层的抑菌和防霉效果。结果显示,复合涂层有较强的抑菌防霉效果,其中10%纳米ZnO的抑菌效果最强,纳米TiO₂和纳米ZnO混合物的防霉效果最强。试验证实,纳米TiO₂及纳米ZnO的复配处方有抑菌防霉作用,有望应用于竹制产品的表面抑菌及防霉。     

Ni-B/CxNy@mSiO2催化剂的制备、表征及其催化松香加氢性能研究

成功制备了一种由内腔、疏水性掺氮碳内层和亲水性二氧化硅外层组成的Janus两亲性碳硅双骨架纳米材料C_xN_y@mSiO₂,并首次将Ni-B合金纳米粒子负载在两亲性碳硅纳米材料上制得Ni-B/C_xN_y@mSiO₂催化剂,并用于松香的水相加氢反应。采用SEM、TEM、N₂吸附-脱附、XRD、XPS等方法对催化剂的结构进行分析与表征,结构分析结果表明：该催化剂具有大比表面积的纳米材料的中空结构,有利于传质和底物富集,内层碳骨架中N原子的掺杂使得附加的金属纳米颗粒得以附着,细小的Ni-B非晶态合金粒子均匀地分散在C_xN_y@mSiO₂中空纳米球及mSiO₂外壳层中,亲水性二氧化硅外壳可以提高催化剂的稳定性和分散性。在水/油两相反应体系中,作为固体发泡剂的两亲性纳米催化剂极大地促进了H₂的溶解及与底物的接触。Ni和B原子之间的协同作用可以显...     

新型氮-磷-硫/单分散二氧化硅复合阻燃剂的阻燃效果

通过利用各元素之间的协效作用，在二氧化硅表面与氮、磷、硫元素发生接枝共聚制备成氮-磷-硫/二氧化硅（N-P-S/SiO₂）复合阻燃剂，用来对竹基板材进行改性处理，研究其对板材的阻燃性能。结果显示，经N-P-S/SiO₂复合阻燃剂处理的竹板材载药能力及阻燃性能均优于浸渍N-P-S处理的样品，随着时间的增加竹板材的载药量呈现出先上升后趋于稳定的变化趋势；TG/DTG结果显示，经N-P-S/SiO₂复合阻燃剂处理的样品有较高的残炭量（32.1%）及热稳定性。     

全球[CO2]变化与植物水分关系

业已发现增加环境[CO₂]可以改善大多数植物的水分胁迫。许多研究结果表明,较低的蒸腾速率（Tr）与[CO₂]增加导致气孔关闭有关。由于[CO₂]增加引起蒸腾速率的下降和净光合速率（Pn）的提高,因此,生长在高于环境[CO₂]下的植物常常能够保持较高的水分利用效率（WUE）.也发现生长在高于环境[CO₂]下的植物能够保持较高的总水势（Ψ）,增加叶面积和生物量,有较大的根/茎比率（R/S）,因而通常比生长在正常环境[CO₂]下的植物更耐干旱。[CO₂]增加诱导产生的植物结构的变化（比如导管或管胞的解剖结构、叶比导度等）,可能与木质部空穴脆弱性的变化有关,也可能与栓塞逃逸的环境条件相联系。这些重要的问题需要进一步的研究。     

酯化半乳甘露聚糖与Mg（OH）2、Sb2O3混配抄造增强阻燃纸

以丁烷四羧酸制得的酯化半乳甘露聚糖（EGM）为纸张增强剂，Sb₂O₃和Mg（OH）₂为阻燃剂，研究其复配方式对阻燃纸物理性能和阻燃性的影响。研究结果表明：添加EGM能提高阻燃纸的抗张指数、耐破指数、耐折度，控制Sb₂O₃用量为15%,当添加1.5%EGM和15%Mg（OH）₂时，阻燃纸的抗张指数达到56.2 N·m/g,耐破指数达到了3.37 kPa·m²/g,耐折度达46次，相比未添加EGM的阻燃纸分别增加了14.7%、 12.0%和119.0%。当Sb₂O₃用量为15%、Mg（OH）₂为25%时，纸张的阻燃效果达到最佳，阻燃纸的炭化长度为16.8 mm,续燃时间为0.43 s,灼燃时间为25.96 s。扫描电镜及能谱分析表明：Mg（OH）₂和Sb₂O₃成功附着在纸张纤维中，且EGM的添加增强了Mg（O...     

2,6-二甲基-7-辛烯-2-烷基(或羟烷基)醚的合成研究

以氢型丝光沸石为催化剂，二氢月桂烯与单醇或二醇加成反应生成2，6-二甲基-7-辛烯-2-烷基或羟烷基醚。实验结果发现，各种醇与烯生成醚化合物的趋势如下：直链伯醇易于支链伯醇；伯醇易于仲醇；低碳直链伯醇易于高碳直链伯醇，同时还发现，1，3-丁二醇、1，6-己二醇与烯的反应，只生成单醚。文中还考察了反应温度和时间对反应的影响。     

2Z-2马铃薯施肥栽植机的设计研究

2Z-2马铃薯施肥栽植机,可根据农户的要求,调整种植株距和栽种深度,一次可完成施肥、栽种、覆土和镇压等项作业。给出2Z-2马铃薯施肥栽植机的设计依据,并介绍了该设备主要工作部件,即机架、施肥部件、栽植装置、稳种器和传动部件的设计计算过程。     

微波辐射下SO2-4/ZrO2-TiO2催化合成乙酸诺卜酯

以自制诺卜醇和乙酸为原料,固体超强酸SO2-4/ZrO2-TiO2为催化剂,甲苯为带水剂,在微波辐射条件下合成乙酸诺卜酯,考察了微波辐射条件和催化剂制备条件、催化剂用量等对乙酸诺卜酯得率的影响.结果表明,微波辐射温度、时间及催化剂的制备条件和用量对乙酸诺卜酯得率有较大影响.优化的工艺条件为:诺卜醇质量 20 g,醇酸物质的量比1:1.15,微波辐射温度 105 ℃,微波功率 650 W,辐射时间 85 min,催化剂SO2-4/ZrO2-TiO2(Ti与Zr质量之比为6:1,焙烧温度 450 ℃)用量为诺卜醇质量的 2.5 ﹪,该条件下乙酸诺卜酯得率 81.3 ﹪.此外,催化剂可重复使用4次.与普通加热反应相比,时间缩短,产物得率提高.     

复合型固体超强酸SO2-4/ZrO2-TiO2催化α-蒎烯异构反应研究

SO2-4/ZrO2-TiO2复合型固体超强酸催化剂对α-蒎烯异构化反应有很高的催化活性和较好的选择性.通过GC-MS分析,异构反应的主产物是莰烯,副产物主要是三环烯和α-松油烯,另有6种产物,含量在1%～6%.实验考察了该催化剂的制备条件如钛与锆物质的量比、硫酸浸渍浓度、焙烧温度对其催化性能的影响.结果表明,催化剂的制备条件不同,对莰烯选择性和α-蒎烯转化率有较大影响.适宜的催化剂制备条件是钛∶锆为4∶ 1、硫酸浓度0.5 mol/L、焙烧温度600 ℃.用上述条件所制的SO2-4/ZrO2-TiO2复合型固体超强酸作为α-蒎烯异构化反应的催化剂.作者对影响反应过程的主要因素进行了探讨.优化的工艺条件:反应时间1～2 h、反应温度130 ℃±2 ℃、催化剂用量3%.该条件下α-蒎烯转化率96.58%,莰烯选择性57.39%.此外,还考察了催化剂放置时间对异构产物的影响和催化剂重复使用情况.     

2BFS-2暗式注水灌溉点播机的研制

该点播机可暗式给水,同时耕作两垄以上,能一次完成松土、灌水、施肥、播种、覆土、镇压六项作业,并可以安在牵引式或悬挂式拖拉机上。该机由连接部件、松土铲、灌水器、施肥机构、排种机构、覆土器、镇压器等组成。介绍了所研制点播机的结构及参数。     

木材-SiO2醇凝胶复合材的超临界干燥工艺

采用超临界CO2流体对木材-SiO2醇凝胶复合材的干燥工艺进行研究.结果表明:由于受到木材的包围,木材-SiO2醇凝胶复合材的超临界干燥工艺条件最终确定为动态和静态干燥温度为50℃,动态和静态压力为25 MPa,动态干燥时间为180 min.经扫描电镜观察,木材-SiO2气凝胶在微观上有良好的网络结构,SiO2气凝胶与木材有良好的结合并保持木材的孔隙结构.通过透射电镜观测,所制备的木材-SiO2气凝胶复合材料中的SiO2气凝胶是由直径约13～300 nm的SiO2颗粒构成的连续网络结构.超临界c02流体干燥的木材-SiO2气凝胶复合材表现突出的增容现象,由于紫椴与西南桤木结构不同,两者的增容率有较大的差异,西南桤木的增容率约为紫椴木材的1/2左右.     

下的降解

对木质素磺酸盐在紫外光/双氧水(UV/H2O2)体系下的降解过程进行了研究,通过对比处理前后木质素磺酸盐溶液的紫外可见光谱、凝胶渗透色谱(GPC)谱图、红外光谱谱图、1H NMR谱图及溶液化学耗氧量(COD)的变化对其降解过程进行了跟踪和讨论。此外,通过对木质素的模型化合物——愈创木酚降解的研究,推测了降解中苯环的开环过程。实验结果表明,木质素磺酸盐在UV/H2O2体系处理下能够发生降解,降解过程中首先生成一些中间产物,随着反应时间的加长,最终能够降解成CO2、H2O等小分子化合物。     

-TD引发体系下TMP与MMA接枝工艺的研究

研究了Fe^2＋-H2O2-二氧化硫脲（TD）引发体系下热磨机械浆（TMP）浆料与甲基丙烯酸甲酯（MMA）的接枝共聚工艺。分析了在该引发体系下各反应条件对接枝率、接枝效率和单体转化率的影响。结果表明，TD的加入能有效地使接枝共聚得以顺利进行；适当提高温度，增加单体浓度，控制合适的TD用量都能提高接枝率和接枝效率，并能在较短的时间成功接枝；接枝率一般维持在80％以上，适宜条件下能达到91％。     

Nitrogen transfer between N2-fixing plant and non-N2-fixing plant

The transfer mechanisms, calculating methods and ecological significance of nitrogen transfer between legumes and non-legumes are briefly reviewed. There are three pathways of nitrogen transfer from legumes to neighboring non-legumes: (1) the nitrogen pass in soluble form from the donor legume root into the soil solution, move by diffusion or/and mass flow to the receiver root and be taken up by the latter; (2) nitrogen pass into the soil solution as before, be taken up and transported by mycorrhizal hyphae attached to the receiver roots; (3) if mycorrhizal hyphae form connections (bridges) between the two root systems, the nitrogen could pass into the fungus within the donor root and be transported into the receiver root without ever being in the soil solution. The mechanisms of nitrogen transfer between N₂-fixing plants and non-N₂-fixing plants are reviewed in terms of indirect and direct pathways. The indirect N-transfer process is related to the release of nitrogen from legumes (donor plants), the possible interaction of this nitrogen with soil, the decomposition and mineralization of legumes and turnover of nitrogen, the nitrogen absorbing and competing abilities of the legume and the non-legume (receiver plant). The direct nitrogen transfer process is generally considered to be related to the nitrogen gradient and physiological imbalance between legumes and non-legumes, and when the donor legume lies in stressful stage (i.e. removal of shoots or attacked by insects), the nitrogen transfer can be improved significantly. The methods of determining nitrogen transfer (indirect¹⁵N-isotope dilution method and direct¹⁵N determination method) are evaluated, and their advantages and shortcomings are shown in this review. Foundation Item: This paper was funded by National Science Foundation and Doctor Foundation of China. Biography: J{upang} San-na (1970-), male. Ph. doctor, engineer in Collage of Resource and Environment. Beijing Forestry University Responsible editor: Chai Ruihai