木材中的纳米尺度、纳米木材及木材-无机纳米复合材料

为将纳米科技导入木材科学与技术研究领域,把木材科学、木材-无机复合材料学研究水平提升到纳米尺度的研究阶段,该文基于木材细胞壁的层构造及其主成分的堆积模型,提出了木材中的纳米空隙构造、纳米构造单元、纳米木材等新概念,并尝试性地讨论了纳米木材的制备方法,以及0-2,0-3,2-3木材-无机纳米复合的可行性.作者指出:①木材中的纳米空隙预示着木材具有收容纳米微粒、纳米管、纳米棒等纳米结构单元的空间.②木材中的纳米结构单元从大到小可以划分为:纳米层、纳米CMF和Matrix 、纳米晶胞、纤维素分子链簇.理论上由这些单元可以组合成纳米木材.③木材-无机纳米复合材料可以在0-2,0-3,2-3尺度上进行操作.     

木材／无机纳米复合材料研究现状与展望

在纳米材料特征、制备方法、纳米复合材料等方面研究成果的基础上．国内外的学对木材无机纳米复合材料进行了初步研究．研究表明．木材内部具有容纳纳米粒子的纳米空间．它存在于木材细胞壁上的微细纤维之间；并存在能与纳米粒子结合的活性基团；可用溶胶-凝胶法(sol—gel)、原位插层合成法、注入填充法等方法，形成木材／无机纳米复合材料；木材原有性能均能有不同程度的提高，甚至有可能产生全新的性能，基于木材的特点．以木材／无机纳米复合材料的工业化研究为目标，分析木材／无机纳米复合材料的制备、检测与分析表征的研究现状，提出研究建议与展望，主要包括无机纳米材料的筛选、表面改性和分散处理、纳米粒子与木材复合的途径和复合机理研究、木材／无机纳米复合材料的结构表征和性能分析及其应用研究等．     

纳米科技及其在木材科学中的应用前景(Ⅰ)--纳米材料的概况、制备和应用前景

综合介绍了近年来纳米粉体材料和纳米复合材料的制备，对木材／无机纳米复合材料研究进展进行了评述。通过纳米材料在木才、塑料、涂料等领域的应用，提出了纳米材料在木材科学与技术中的应用前景和发展趋势。     

纳米科技与纳米木材学的发展方向

纳米科技是21世纪知识创新和技术创新的源泉，纳米木材学是纳米科技与木材科学交叉融合的必然产物．提出了纳米木材学的研究领域和发展方向．     

硅气凝胶在木材-纳米无机质复合材料中的应用

气凝胶是一种新型的纳米多孔结构材料,具有可在纳米尺度控制和剪载的连续的三维网络结构,具有许多优异的性能和广阔的应用前案。结合气凝胶的制备过程,阐述了气凝胶的概念、性能、CO2超临界干燥工艺,探讨了硅气凝胶与木材的结合方式,随着二氧化硅气凝胶在木材科学与技术中的应用,必将给无机质复合木材的研究带来新的动力。     

超临界干燥制备木材-SiO2气凝胶复合材料及其纳米结构

采用溶胶-凝胶法和超临界干燥技术制备了木材-SiO2气凝胶,应用XRD、SEM、TFM等方法对气凝胶样品和木材-SiO2气凝胶复合材料的结构和物理性能进行了表征。结果表明：所制备SiO2气凝胶是连续网络的非晶态纳米多孔固体,其基本粒子的平均直径17～9．6nm,SiO2气凝胶与木材有良好的结合并保持木材的空隙结构。     

无机质复合木材研究进展

简要论述了木材-无机质复合材料的基本内涵与分类，综合介绍近年来国内外无机质复合木材的制备，对无机质复合木材的研究进展进行了评述。提出随着纳米材料在木材科学与技术中的应用，必将给无机质复合木材的研究带来新的动力。     

磁控溅射法制备纳米氧化锌/木材复合材料及其物理性能变化

目的为了改善木材表面物理性能，探索制备纳米氧化锌/木材复合材料的方法。方法以31年树龄的樟子松木单板作为研究对象，采用磁控溅射法制备纳米氧化锌/木材复合材料，对木材进行功能性改良，利用X射线衍射仪(XRD)、纳米压痕仪、接触角测量仪和扫描电镜(SEM)对样品结构、弹性模量、硬度、表面润湿性和微观形貌等进行表征。结果纳米氧化锌/木材复合材料XRD谱图显示:在2θ等于17.0°、22.5°、35.0°附近仍具有木材纤维素3个结晶面(101、002和040)的特征峰；在2θ等于31.8°、36.3°附近出现了ZnO(100)、ZnO(101)的特征衍射峰。在基底温度为200℃溅射条件下，木材纤维素结晶度下降23.1%。纳米压痕载荷-压入深度曲线形状变化较大，弹性模量增大了6.6倍，硬度增大了23%；纳米氧化锌/木材复合材料表面水接触角为140.2°；表面的纳米氧化锌粒径较小，分散性较好，在木材单板表面分布平整均匀。结论磁控溅射法制备纳米氧化锌/木材复合材料对木材结晶区没有形成影响，依然存在木材纤维素特征衍射峰，纤维素的结晶结构没有遭到破坏，但衍射峰强度有所降低；在木材单板表面生长氧化锌薄膜增大了木材表面的弹性模量和硬度，使木材表面润湿性能从亲水性变为疏水性，接近氧化锌材料的超疏水性能；木材表面生长的氧化锌薄膜均匀，排列致密，表面平整，无裂痕。可见，利用磁控溅射法在木材单板表面生长氧化锌薄膜，能够制备理想的纳米氧化锌/木材复合材料。      

纳米技术及其在木材科学中的应用前景(Ⅱ)--纳米复合材料的结构、性能和应用

综合介绍高分子聚合物纳米复合材料及木质纳米复合材料的结构和性能，通过纳米材料在塑料、建材、涂料等领域应用的分析，提出了纳米材料在木材科学中应用的设想。     

杉木木材/蒙脱土纳米复合材料的结构和表征

该文预先合成水溶性酚醛树脂作为中间介质,通过加压浸渍处理制备了杉木木材/蒙脱土纳米复合材料(WMNC),采用XRD、SEM、FTIR、TG-DTA等分析手段对WMNC的结构特性进行了表征.结果表明:①由于部分蒙脱土剥离片层进入了杉木木材细胞壁,WMNC中杉木木材的结晶度降低.②由于蒙脱土改性、树脂分子对蒙脱土的插层以及木材浸渍处理过程等的差异,蒙脱土在WMNC中的大小、形态和分布具多样性.蒙脱土填充的不均匀性,与杉木木材本身的渗透变异性相关.WMNC中的蒙脱土,部分填充于木材细胞腔等大孔隙,部分附着在木材细胞腔内壁,部分进入了细胞壁.③WMNC的缔合羟基增多,醚键大量增多,蒙脱土与杉木木材可能存在氢键或化学键结合.④WMNC的热分解历程改变,热性能提高,起始分解温度降低,高温区的热解失重显著减少,在一定程度上体现了无机复合组分蒙脱土纳米片层的纳米复合效应.      

不同倾斜角度对应力木生长应力、木材密度和干缩性质的影响

通过在安徽农业大学人工林场选取3年生马尾松实生苗和1年生杨树扦插苗进行栽培(其中马尾松杨树各60株,每12株为1组,共5组,每组对应1个角度,共5个角度0°、15°、30°、45°和60°),跟踪测定其生长应力指示值(growth stress indicator,简称GSI)、基本密度、干缩性质,并对它们的关系进行研究.结果表明:(1)杨树、马尾松GSI绝对值大小和倾斜角度呈显著正相关关系;(2)杨树、马尾松的基本密度和倾斜角度都呈显著正相关关系;(3)杨树、马尾松径向干缩率和倾斜角度关系不显著,杨树、马尾松轴向干缩和倾斜角度呈正相关关系,杨树弦向干缩和倾斜角度呈正相关关系,马尾松弦向干缩和倾斜角度呈负相关关系;(4)杨树应拉木区的弦向干缩大于对应拉木区,径向干缩变化不大;马尾松应压木区的弦向和径向干缩均小于对应压木区,应力木区的轴向干缩远大于对应力木区.     

正常木与应压木木材形成组织中差异表达蛋白质的鉴定

为了鉴定应压木木材细胞壁形成中的差异表达蛋白质,并确定其在木材形成中的功能,采用双向差异凝胶电 泳技术,对正常木和应压木木材形成组织中蛋白质进行分离和鉴定,获得了较高质量的双向凝胶电泳图谱。应用 TOF-MS/ MS 技术对应压木和正常木木材形成组织中的差异表达蛋白质进行鉴定,并用MASCOT 软件对每个差异 点的匹配峰值在Swiss Prot 数据库中进行检索,最终确定了7 个差异蛋白质。其中,4 个蛋白质在应压木中表达上 调,3 个表达下调。这些蛋白质参与了木质素生物合成、应力响应与胁迫、细胞骨架运动及脂类代谢,因而推测它们 与应压木木材的形成有关。      

木材剩余物的木酢液制备及其成分分析

为了解以木材剩余物为原料的木酢液制备特性和木酢液的成分组成,采用电控炭化反应釜进行调制试验,分析了不同材料和调制温度下的生成物组成。并采用GC-MS对木酢液的成分组成进行分析,同定出有机酸、酚、醛、酮、酯等38种有机成分,对主要组成成分进行定量分析。结果表明,采用杉木调制的针叶材木酢液,与采用杨木调制的阔叶材木酢液,其酚类成分的组成含量存在一定的差别,这与原料木素的组成成分有一定的相关性, 通过其特征谱图可以对混合木质来源材料制取的木酢液进行评价和分析。      

不同水基防腐剂处理木材的表面自由能

该研究中测定了蒸馏水、二碘甲烷、甲酰胺和甘油等4种参照液体在不同水基防腐处理（包括铬化砷酸铜CCA以及另外两种商品名为NW和NS的处理）后的木材表面所形成的接触角，并根据酸碱作用理论计算得到其表面自由能及其两个分量——Lifshiz van der Waals（LW）分量和酸碱作用（AB）分量.结果表明，NW和CCA处理使木材表面的疏水性有所增加，而NS处理由于早材的水分渗透速率加快总体表现为亲水性增加.利用蒸馏水、二碘甲烷、甲酰胺这3种参照液体计算得到的未处理早材、未处理晚材、CCA处理早材、CCA处理晚材、NW处理早材、NW处理晚材、NS处理早材和NS处理晚材的表面自由能分别为43.1、44.5、43.4、45.1、49.4、40.6、46.0和40.9 mJ/m[[sup]]2[[/sup]].由此可见，CCA处理材的表面自由能接近于未处理材，而经过NW和NS处理后，早材和晚材的表面能都有一定程度的变化，但对于木材整体来说表面自由能仍接近于未处理材.      

宁波保国寺大殿木构件属种鉴定

为配合宁波保国寺大殿保护和未来修缮的需要,对保国寺大殿古建筑主要木构件木材进行了属种鉴定。采用切片、光学电子显微镜拍照、宏观和微观特征分析等方法,对287个试样进行了属种鉴定。结果表明:保国寺大殿的木构件共有9个属种,分别是杉木属、硬木松属、云杉属、扁柏属、落叶松属、水松属6个属的针叶材和龙脑香属、锥木属、板栗属3个属的阔叶材。     

Glycogen content in the wood boring isopod, Limnoria lignorum

The glycogen content of the isopod, Limnoria lignorum, ranges from 2.01 to 3.44 percent of its dry weight. Starvation of the animal for I week results in a decrease of the glycogen content by about 68 percent. Measurements of its oxygen consumption indicate that sufficient carbohydrate, probably its sole source of energy, is oxidized daily to meet the carbon requirements. The infestation zone of Limnoria is restricted to the surface of submerged wood, since this isopod borer, unlike the molluscan borers, does not have a glycogen reserve sufficient to meet prolonged periods of anaerobiosis.     

KY-Fw木材阻燃剂对木材吸湿性和尺寸稳定性的影响

以杉木(Cunninghamia lanceolata)和泡桐(Paulownia forlunei)为试材,通过KY-Fw阻燃剂处理木材与未处理木材的对比研究,比较分析KY-Fw阻燃剂对木材的吸湿性和尺寸稳定性的影响.结果表明,KY-Fw阻燃剂对木材的吸湿性有一定的影响,但影响不大;阻燃木材的尺寸稳定性略有提高.     

长白落叶松木芯基本密度与材性指标相关及建筑材优良家系选择研究

对24年生长白落叶松优树子代测定林14个处理（13个家系和1个对照）的生长性状、木芯基本密度进行遗传变异分析和方差分析,结果表明,家系间生长性状和木芯基本密度均存在较大变异,家系间生长性状差异极显著,木芯基本密度差异显著,树高、胸径、材积和木芯基本密度家系遗传力分别为0.73、0.72、0.80和0.60,进行家系水平的改良具有很大的潜力。生长性状、木芯基本密度与物理力学指标相关分析结果表明:生长性状与木芯基本密度、解析木基本密度、气干密度呈正相关不显著,与大多数力学指标间相关不显著;木芯基本密度与解析木基本密度、气干密度、径面抗劈力、抗弯弹性模量、抗弯强度、顺纹抗压强度和径面硬度呈极显著正相关,且回归分析模型比较理想,可以利用胸径木芯基本密度值预测物理力学指标值,间接选择和评价长白落叶松建筑材优良家系。通过生长性状和木芯基本密度综合分析选出166、169为优良家系,根据解析木物理力学性状选出的优良家系与其结果一致;树高、胸径、材积和木芯基本密度的遗传增益分别为14.27%、19.96%、48.12%和14.06%;优良家系树高、胸径、材积和木芯基本密度分别比对照高7.20%、13.31%、38.46%和4.76%。      

功能型木材改性剂对速生杨木物理力学性能的改性效果

以速生杨木为研究对象,通过木材改性剂对速生材浸渍强化处理,使用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱分析仪、傅氏转换红外线光谱分析仪对改性前后的木材进行表征,并分析改性前后木材的物理性能。结果表明：经木材改性后,速生材物理性能显著提高。X射线衍射仪数据表明,木材改性剂使木材结晶度从39．65％降到36．89％,能谱分析仪结果显示：氮（N）氧（0）碳（C）元素在木材内部分布均匀,扫描电子显微镜谱图分析了禾材改性剂在木材管孔中的分布,最后红外光谱图表明改性剂与木材内部集团发生交联反应．并且羟基数目大量减少。图4表1参7     

杏树枝木醋液的制取及其抑菌活性和化学成分分析

【目的】以杏树枝为原料热解制取木醋液,研究其抑菌活性和理化性质,为将杏树枝木醋液作为一种新型植物源抗菌剂提供理论依据。【方法】利用干馏热解的方法,依据木材热解的理论分别在90~170,170~370和370~450℃3个温度段收集粗制木醋液,经过静置、木炭粉吸附杂质、过滤等过程得到精制木醋液,并对其pH、有机酸含量和密度等理化性质进行测定。然后以黄瓜炭疽病菌(Colletotrichum lagenarium)、葡萄霜霉病菌(Plasmopara viticola)、棉花黄萎病菌(Verticillium dahliae)、辣椒疫霉病菌(Phytophthora capsici)和小麦赤霉病菌(Fusarium graminearum)等5种农林业常见致病病菌为靶标菌,对所得到的木醋液进行抑菌活性研究,并对170~370℃收集杏树枝木醋液的化学成分进行了GC/MS分析。【结果】90~170,170~370和370~450℃3个温度段收集杏树枝木醋液的pH分别为3.41,2.93和3.31;有机酸含量为3.66%,5.38%和2.89%;密度分别为1.01,1.05和1.02 g/mL。3个温度段木醋液抑菌能力的分析结果表明,170~370℃收集木醋液的抑菌能力较强。GC/MS分析发现,170~370℃收集木醋液的化学成分中,酚类的相对含量为55.06%,醛类的相对含量为12.66%,酸类的相对含量为7.33%;苯酚含量相对最高(15.02%),其次为糠醛(相对含量为8.00%)和乙酸(相对含量为6.55%)。【结论】杏树枝木醋液抑菌能力最强的收集温度为170~370℃,其主要化学成分为苯酚及其他酚类化合物。