木质素基碳点和石墨烯量子点制备方法研究进展

碳点(CDs)和石墨烯量子点(GQDs)由于结构稳定、环境友好、水分散性和生物相容性良好、易于功能化改性和可光致发光等优点已成为备受关注的零维碳纳米材料,有望广泛应用于生化指示、生物医学、储能、显示器件和催化等前沿领域。近年来,相比于传统的化石燃料基化合物,来自可再生生物质的木质素及其衍生物不仅价廉易得、活性基团丰富,而且具有天然芳香结构,已成为CDs和GQDs的重要前驱体。但是,已有报道对木质素的解聚机制认识不足,这也逐渐成为制约木质素基CDs和GQDs性能提升的瓶颈之一。因此,必须阐明木质素在相关工艺过程中发生解聚的化学本质,并明确杂原子掺杂与木质素基CDs和GQDs的激发依赖发光行为的内在联系。笔者首先介绍了木质素基CDs和GQDs的制备方法发展历程和潜在应用,同时对其结构和性质等进行评述,重点讨论并总结了制备具有出色激发依赖发光行为的木质素基CDs和GQDs的技术难点,认为开发一类适用于普遍性木质素原料的高效环保解聚策略,以及揭示木质素基CDs和GQDs的杂原子掺杂与其激发依赖发光行为的关联机理将成为该领域今后的重点研究方向。     

纳米纤维素基紫外屏蔽膜材料的研究进展

纳米纤维素是一种高透明度、高机械强度的材料，使用不同的方法如真空过滤法、溶液浇铸法等可将其制备成膜材料。通过对纳米纤维素进行改性或添加紫外屏蔽剂可以提高膜材料的紫外屏蔽性能，实现其在光敏材料覆膜、食品包装、紫外防护等领域的应用价值。首先介绍了紫外屏蔽剂作用机制，重点综述了改性纳米纤维素、纳米纤维素/无机氧化物、纳米纤维素/木质素及其他复合紫外屏蔽膜材料的研究进展，最后总结并展望了纳米纤维素基紫外屏蔽膜材料制备及应用所面临的机遇和挑战。     

纳米纤维制备过程中酶处理对分散性能的影响

植物纤维原料中少量的纤维素、半纤维素及木质素之间存在着醚键、酯键和苯基糖苷键等化学键联结,形成木质素碳水化合物复合体(LCCs),而这种共价键联接可能使微纤丝难以彻底解离成纳米纤维,由此影响到纳米纤维的分散及稳定性能.试验以漂白硫酸盐云杉木浆为原料,经打浆、磨浆及高压均质处理的常规制备纳米纤维流程,在高压均质前增加木聚糖酶/漆酶体系处理环节,研究探讨其对纳米纤维分散及稳定性能的影响.结果表明,经木聚糖酶和漆酶处理后,红外吸收光谱分析发现在811 cm-1处的半乳葡甘聚糖、896 cm-1处异头碳(C1)伸缩振动、1 056 cm-1处苯环伸展振动(木素)、1 161 cm-1处C-O-C不对称伸展振动、1 460 cm-1处-CH2变形振动(木质素苯环间侧链)等特征吸收峰强度均明显减弱或消失,表明存在于微纤丝之间的半纤维素和木质素发生降解,LC键发生断裂.同时,经过木聚糖酶和漆酶处理后,SEM显示纤维结构变得疏松、表面裂纹及孔隙变大;经高压均质处理后制得的纳米纤维,其水相分散及稳定性能得到明显提高.     

p-TsOH对稻草的组分分离动力学及分离产物性质

在当前资源短缺和能源危机问题的背景下,用稻草等非木质纤维素原料制备生物质基材料等的研究备受重视.使用质量分数20％～60％的对甲苯磺酸,在60～80℃的反应温度、15～60 min的时间内对稻草进行组分分离,得到的纤维固体产物的得率基本在60％以上,灰分含量在10％以上.通过固体产物与废液等的化学成分分析,得到组分分离...