纳米ZnO处理对毛竹材防霉和阻燃性能的影响

在室温条件下,分别采用0.2%,1%,2%,4%浓度的纳米ZnO对毛竹试件进行处理,比较了纳米ZnO处理前后毛竹防霉性能和阻燃性能的差异。结果表明:当药剂浓度从0%提高到2%时,毛竹试件的防霉效果随纳米ZnO吸药量的增加而提高,当药剂浓度从2%提高到4%时,纳米ZnO吸药量的增加并未提高毛竹试件防霉效果;纳米ZnO处理使毛竹的霉变时间推迟2～3周,并提高了毛竹的阻燃性能。     

提高竹丝板尺寸稳定性的研究

研究酚醛树脂胶黏剂固体含量、常温软化、加热软化时间以及增塑剂质量分数,对竹丝板尺寸稳定性影响。结果表明,提高树脂固体含量以及同时进行软化处理,可明显提高竹丝板的尺寸稳定性;增塑剂用量需在6%以上时,才能发挥作用。     

纳米氧化锌处理马尾松材室外防霉及阻燃性能初步研究

以马尾松Pinus massoniana为试材,分别采用质量分数为2.0,10.0,20.0,40.0 g·kg-1的纳米氧化锌进行处理,比较了纳米氧化锌处理前后马尾松材防霉性能和阻燃性能的差异.结果表明:相同处理时间下,马尾松试件栽药量和防霉效果均随纳米氧化锌浸渍质量分数的增加而提高.纳米氧化锌处理马尾松材的霉变时间比未处理材霉变时间推迟3～4周,防霉效果良好.2.0 g· kg-1纳米氧化锌处理的马尾松材的点燃时间比未处理材延迟7s,20.0g·kg-1纳米氧化锌处理的马尾松材的总发烟量比未处理材低.纳米氧化锌对马尾松材的热释放速率、总热释放量、质量损失速率和平均有效燃烧热影响不明显.图4表3参12     

微藻种类对其热解质量损失规律和产物及动力学的影响

微藻是一种新型的可再生生物质资源,采用快速热解技术,可得到高品质的先进液体燃料和高附加值化学品。该文采用热重-红外联用仪、快速热解-气质联用仪和分布式活化能动力学模型(distribution activation energy model,DAEM)对莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii,CDR)、小球藻(Chlorella vulgaris,CRV)和铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa,MCA)的热解行为开展了研究,系统地对比了3种微藻在化学组成、热解失重规律、动力学、热解产物等方面的差异,并对微藻的热解机理进行了探讨。结果表明:1)3种微藻的热解过程可分为3个阶段,分别为干燥段、快速热解段和炭化阶段,其中铜绿微囊藻失重率最大,达到17.34%/min,且随着升温速率的增加,TG/DTG(thermogravimetry/differential thermogravimetry)曲线往高温一侧移动;2)红外光谱分析结果表明微藻热解主要产物为CH4、CO2、含C=O键的脂肪酸、含N-H键和C-N键的酰胺类化合物,其中莱茵衣藻热解产生的CH4质量分数最高,铜绿微囊藻热解产生的含C=O键化合物质量分数最高;3)铜绿微囊藻的活化能数值最高,随着转化率增加,活化能从100增加到680 k J/mol;4)Py-GC/MS分析表明小球藻热解产生的含氧化合物质量分数最高,达到30.89%,铜绿微囊藻热解产生的酚类化合物、芳香族碳氢化合物、胺和酰胺类和其他含氮化合物的质量分数最高,分别达到10.41%,13.46%,13.87%和14.27%。本文可为微藻的能源化利用提供科学和基础数据。     

温度对竹材烘焙过程中气固液三相产物组成及特性的影响

烘焙预处理可有效降低生物质原料的含水率和O/C比、提高能量密度、可磨性和疏水性,进而减少热解油中水分和含氧化合物的含量,改善生物油的稳定性和品质。该文采用程序控温管式炉、热重-红外联用仪(TGA-FTIR)和快速热解-气质联用仪(PY-GC/MS)等开展生物质烘焙试验研究,研究烘焙温度(210、240、270和300℃)对毛竹烘焙过程中气、固、液三相产物的特性影响。试验结果表明:(1)烘焙固体产物:随烘焙温度升高,固体产物中固定碳和C元素含量显著增加,使得原料的热值从18.85 MJ/kg增加至23.12 MJ/kg,能量密度增加;O元素含量显著减少,使得O/C比值从0.74降低至0.42。(2)烘焙气体产物:烘焙气体成分主要为H_2O、CO_2、CO和CH_4组成,其中CO_2含量最高,其次为H_2O、CH_4和CO,所有气体产物含量随烘焙温度的升高而逐渐增加。(3)烘焙液体产物:烘焙液体产物主要由酸类、酮类、呋喃类、酚类以及醛类等有机物构成,其中酸类、酚类和呋喃类相对含量较高,最高可达20.34%、22.05%和31.42%,酮类、醛类含量相对较少,分别占10.43%与8.26%,随烘焙温度升高,酸类含量先增加后减少,呋喃类、酚类、酮类含量逐渐增加,醛类含量变化规律不显著。(4)基于对烘焙气、固、液体产物分析可知,竹材中的氧元素主要以H_2O、CO_2、CO和有机酸等形式脱除,烘焙预处理能有效提高竹材能量密度,去除水分与含氧化合物,提高烘焙固体产物的利用价值。研究结果可为竹材能源化利用提供参考。     

木质素种类和催化剂添加量对热解产物的影响

木质素是一种天然可再生的芳烃类高聚物,可通过催化热解技术制取苯、甲苯和二甲苯(简称"三苯")等高附加值的平台化学品。该文选取4种木质素,分别为磨木木质素(milled wood lignin, MWL)、碱木质素(alkali lignin, AL)、Klason木质素(Klasonlignin,KL)和溶剂型醇解木质素(organosolvethanollignin,OEL),采用热重-红外光谱联用仪(TGA-FTIR)和热解-气质谱联用仪(Py-GC/MS),研究木质素种类和HZSM-5(Si/Al=25)催化剂添加量(1:1、1:2、1:3和1:5)对木质素催化热解产物的影响。结果表明:1)通过催化剂结构表征可知,HZSM-5属于密排六方晶相结构,孔径分布主要以微孔为主,弱酸含量高于强酸,该结构特征易于发生择形催化反应,增加BTX的产率;2)通过木质素的元素分析及其相关结构表征可知,在4种木质素中,MWL的C和H元素含量最高,分别为62.96%和7.24%,MWL的有效氢碳比值最高,达到0.67。AL的O元素含量最高,达到44.25%,并且其高位热值最低仅为19.90MJ/kg,说明AL中含有更多的含氧官能团和β-O-4连接键;3)由TGA-FTIR分析可知,由于MWL的重均分子量(MW)和多分散系数数值较大,其催化降解失质量温度范围最宽,失质量峰数量最多,但是AL残炭率最低,表明AL的热稳定性最差,AL中的挥发份更多的转化为热解气体和液体产物;并且随着催化剂添加量的增加,H_2O、CH_4、CO_2和CO释放量增加;4)由Py-GC/MS分析可知,随着HZSM-5的加入,导致木质素热解过程中含氧的酚类化学组分含量显著降低,酚类中间产物通过脱羟基、脱甲氧基、脱羰基等脱氧反应逐步转化为BTX,表现出优异的择形催化能力。由于MWL的有效氢碳比最高,使得MWL催化热解产生的芳烃产率最高,并且苯、二甲苯及其甲苯的含量在木质素/催化剂添加量分别为1:5、1:3和1:3时达到最大值,其绝对峰面积分别4.51×10~7、1.26×10~8和8.58×10~7。该文研究可为木质素催化热解制取高附加值化学品提供理论指导。     

载银二氧化钛纳米抗菌剂处理竹材和马尾松的防霉和燃烧性能

采用不同质量分数（10，50，100，200g．kg-1）的栽银二氧化钛（TiO。）纳米抗菌剂分别对马尾松P／nusmassoni—aria材和毛竹Phyllostachysedulis材进行浸渍处理．并对处理后试件的防霉性能和阻燃性能进行研究。结果表明：纳米抗茵剂处理的试件载药量随纳米抗茵剂质量分数提高而增加．处理后毛竹材的霉变时间比未处理材推迟3周左右．处理后马尾松材的霉变时间比未处理材推迟4周左右．防霉效果良好。纳米抗茵剂对毛竹材的燃烧性能无明显影响．处理材的点燃时间比未处理材延迟3～4S。纳米抗茵剂处理的马尾松材的热释放速率和总热释放量降低，有效燃烧热（EHC）、平均质量损失率、总发烟量无明显变化。图8表4参11