毛竹催化热解动力学研究

利用热重技术在不同升温速率和氮气气氛下对毛竹Phyllostachys edulis的氯化亚铜催化热解失重行为进行了研究。结果显示：毛竹主要热解温度区间为200．0～379．0℃,当温度为328．5℃时达到最大热解速率17．18％·Min-1;添加氯化亚铜后,毛竹的热解温度降低,热解速率增大,热解所需时间缩短。还通过Flynn-wall-Ozawa法求解了毛竹热解的动力学参数,纯毛竹的热解平均活化能为213．21kJ·mol-1,平均指前因子约为1017;氯化亚铜的加入使指前因子增大了10倍,其值约为1018,平均活化能变化不明显。图6表3参12     

毛竹催化热解动力学研究

 利用热重技术在不同升温速率和氮气气氛下对毛竹Phyllostachys edulis的氯化亚铜催化热解失重行为进行了研究。结果显示：毛竹主要热解温度区间为200.0~379.0 ℃,当温度为328.5 ℃时达到最大热解速率17.18%·min^－1;添加氯化亚铜后,毛竹的热解温度降低,热解速率增大,热解所需时间缩短。还通过Flynn-wall-Ozawa法求解了毛竹热解的动力学参数,纯毛竹的热解平均活化能为213.21 kJ·mol^－1,平均指前因子约为10¹⁷;氯化亚铜的加入使指前因子增大了10倍,其值约为10¹⁸,平均活化能变化不明显。图6表3参12     

椰壳热解动力学分析

[目的]研究椰壳热解及动力学。[方法]在不同热解速率(5、10、20 K/min)下对椰壳原料进行热重分析,并对热解过程进行了动力学分析。[结果]椰壳热解可分为水分损失阶段、热裂解阶段、热缩聚阶段3个阶段。椰壳热解阶段可以用一级动力学模型表示,随着热解速率增加,热解第1阶段活化能增加,第2阶段活化能降低。[结论]该研究为生物质能的推广应用提供理论依据。     

4种生物质秸秆的热解特性及其动力学分析

为比较不同种类生物质秸秆热解特性的差异,探讨地域对生物质秸秆热解特性的影响,以四川、湖北和云南产区的油菜、小麦、玉米和水稻秸秆为试材,采用SDT-Q600型同步热分析仪,通入高纯氮气后,对样品进行热解与测定(加热速率为20℃/min,终止温度为1 000℃),最终获得不同种类和不同产区生物质秸秆的TG曲线和DTG曲线,并对各曲线进行比较与分析。结果表明:4种生物质秸秆热解过程呈现相似的变化规律,但由于样品种类的组分不同,样品呈现出失重程度和失重速率上的差异;地域对同种生物质秸秆的失重程度有影响,对失重速率影响不明显。采用Coats-Redfern法,对不同种类和产区的生物质秸秆热解过程进行动力学计算,得出表观活化能和频率因子动力学参数。结果显示,在主要失重阶段生物质秸秆活化能为89~144kJ/mol。     

热重法研究落叶松热解动力学特性

采用热重分析仪,研究了氮气气氛下升温速率分别为20、30、40、50℃/min时落叶松木材的热解过程,并使用不同动力学分析方法对落叶松主要热解阶段进行了动力学研究,探讨了各方法之间的相似性.落叶松的热解过程可以分为预热、前热解、热解和后热解4个阶段.Freeman-Carroll法线性拟合结果表明,落叶松主要热解阶段可...     

滤泥的热解特性及动力学分析

【目的】研究滤泥的热解特性、动力学和热力学性质,为滤泥热解提供科学依据。【方法】采用定量法进行工业分析和元素分析;采用热重分析法,以5、10、15、20、25和30℃/min加热速率从室温加热至800℃,运用Kissinger、Flynn-Wall-Ozawa(FWO)和Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)3种方法处理热重试验数据。【结果】滤泥灰分含量为44.34%,挥发分含量为52.88%,C、H、N、S和O的重量百分比含量分别为24.96%、4.04%、1.98%、5.82%和18.86%,高位发热值(HHV)为11.39 MJ/kg。由TG(热重分析)曲线可知热解主要分为3个阶段进行,分别为微失重阶段(110℃左右)、快速热解阶段(150～510℃)和炭化阶段(510～800℃),不同加热速率下DTG(热重分析一阶微分)曲线峰值差别明显。运用FWO和KAS方法计算得出的平均活化能(Eα)分别为322.28和321.93 kJ/mol,平均焓变(ΔH)为289.04和288.24 kJ/mol,平均吉布斯自由能变(ΔG)为207.87和208.01 kJ/mol,熵变(ΔS)由负值持续增加为正值。【结论】较低的加热速率有利于滤泥的热解反应;FWO和KAS模型均能较好地描述滤泥热解过程,整个热解过程符合热力学第二定律,是一个复杂多步的吸热过程。     

阻燃木粉-聚丙烯复合材料的热解特性及热解动力学研究

采用热重分析仪分析阻燃木粉鄄聚丙烯复合材料的热解特性,并研究不同升温速率对添加聚磷酸铵(APP)、 改性聚磷酸铵(M-APP)的阻燃木塑复合材料热解行为的影响,通过热重曲线建立热解动力学方程和分布活化能模 型,揭示了阻燃木粉鄄聚丙烯复合材料的热稳定性、热解反应活化能。结果表明:APP 和M-APP 2 种阻燃剂相比,M- APP 降低了复合材料的起始分解温度,并提高了木塑复合材料的残炭量;M=APP 使木粉最高分解温度由344.8 c 降低到334.1 c,使聚丙烯的最高分解温度由518郾5 益提高到525.6 c,残炭量由19.4% 提高到21.7%;添加 M鄄APP木塑复合材料的活化能比添加APP 的低。所以作为木粉鄄聚丙烯木塑复合材料的阻燃剂,M-APP 的阻燃效 果优于APP。      

秸秆热解·燃烧特性及动力学研究

利用热重分析仪,采用热重-差热(DTA-TG)等现代分析测试手段,对石家庄近郊的水稻、小麦、玉米秸秆的热解和燃烧特性进行研究,确定不同升温速率下反应动力学参数。结果表明:秸秆热解分为4个阶段,即干燥阶段、过渡阶段、热解阶段、炭化阶段。随着升温速率的增加,第一阶段的终止温度相似,第二至四阶段中,随升温速率的提高,热解起始温度、质量损失速率最大时候的终止温度和最大质量损失率均提高;秸秆燃烧随着升温速率的增加,秸秆的挥发分析出燃烧温度与固定碳开始燃烧温度都随之变大;研究不同升温速率下的动力学模型,发现秸秆热解和燃烧的动力学参数有所不同;对比不同种类的秸秆燃烧与热解的特性,发现同一地区的玉米秆、稻秆和麦秆这3种生物质的热解与燃烧规律基本一致。     

复合NP阻燃剂处理杨木的热解特性与动力学分析

为研究复合NP阻燃剂处理杨木的热解特性与阻燃机理,利用热分析法对蒸馏水、聚硅酸磷酸二氢铝(Al-Si)、NP阻燃剂(N-P)、聚硅酸磷酸二氢铝复合NP阻燃剂(N-P-Al-Si)处理杨木(编号为A、B、C、D)的燃烧性能进行探讨,分别运用Ozawa-Flynn-Wall法和修正Coats-Redfern法计算阻燃杨木活化能。结果表明:A仅有1个热解阶段,此阶段的活化能值为65~70 kJ/mol。阻燃处理材的热解大致分为2个阶段,D的主要热解阶段介于B、C之间,其热释放速率缓慢,失重速率和失重量最小。并且在不同的升温速率下D的失重趋势一致,随着升温速率的增大,失重曲线向高温方向移动。D第1、2阶段的活化能分别为120、240 kJ/mol,均显著大于C(115 kJ/mol),表明Al-Si与N-P复配后的阻燃效率得到提高。      

2种生物质材料的热解特性及动力学研究

用热重分析在不同升温速率（5—50℃／min）和一定氮气（20mL／min）条件下对甘蔗渣、杨木的热解失重过程进行研究。结果表明,加热速率越大,热解速率越快;其热解过程可分为失水干燥、预热解、快速热解和残余物热解4个阶段;甘蔗渣、杨木快速热解阶段的失重率分别为80％和85％,它们均可由一级反应过程描述。由Coats-Redfem方法计算得出,甘蔗渣、杨木快速热解阶段低温热解平均活化能分别为40．84、74．94kJ／mol,高温热解平均活化能分别为9．21、11．39kJ／mol。     

毛中群光能利用率的研究

依据生态学原理,对毛竹林种群的含水率,热值,生物量等进行研究,结果表明,毛竹秆,枝,叶各组分的平均含水率分别为３９．９５％,３３．８１％和５０．８１％,热值依次为２０１００．２３、１９８９２．０３和１９４６０．６２,并在这基础上报毛竹林种群光能利用率,从而为毛竹林的经营与开发提供科学依据。     

毛竹种群光能利用率的研究

依据生态学原理, 对毛竹林种群的含水率、热值、生物量等进行研究． 结果表明： 毛竹秆、枝、叶各组分的平均含水率分别为３９．９５％ 、３３．８１％ 和５０．８１％ , 热值依次为２０ １００．２３、１９ ８９２．０３ 和１９ ４６０．６２ （ｋＪ／ｋｇ）, 并在这基础上进一步分析了毛竹林种群光能利用率, 从而为毛竹林的经营与开发提供科学依据     

毛竹林光谱特征及其与典型植被光谱差异分析

以毛竹光谱特征为研究对象,通过对光谱曲线和一阶导数曲线进行分析,探明了不同季节毛竹林的光谱特征及其与典型树种的光谱差异,为毛竹林的遥感监测提供了理论依据。研究结果表明:1)毛竹光谱曲线在可见光波段出现1个反射峰和1个吸收谷,这2个峰的对应波长分别为556和680 nm, 近红外波段的反射率明显增大。2)大年毛竹林春季和夏季的一阶导数曲线的红边波段呈“双峰”,秋季和冬季呈“单峰”,夏季的红边位于700 nm,其他季节红边位于718 nm;小年毛竹林秋季的一阶导数曲线的红边波段呈“双峰”,冬季呈“单峰”,红边均位于718 nm;不同季节毛竹林红边振幅大小依次为:春季夏季冬季秋季。3)毛竹林与其他典型植被在500～600、660～680、700～900 nm 等波段的反射率差异明显,可作为遥感监测的最佳波段,并且“绿峰”、“红谷”、红边位置、红边振幅以及红边波段的“峰型”等特征可作为毛竹林遥感识别的主要参数,监测最佳季节是春季,其次为秋季。      

光照强度对毛竹竹笋到幼竹生长过程的影响

为了解毛竹竹笋到幼竹生长过程对光的需求,通过对野外毛竹林样地内竹笋设置笋尖透光、全遮光2种处理,以全自然光作对照,动态测定了各处理下毛竹幼竹的生长指标,结果表明:不同光照强度对毛竹幼竹成竹过程有显著差异,笋尖透光处理的毛竹生长最好,株高、胸径分别比对照提高了12.99%和2.43%。从动态生长看,毛竹株高从3月份到4月底,增长相对缓慢,5月份开始,增长明显加快,到5月下旬至6月初增长平缓,毛竹的生长过程基本结束。而毛竹胸径从4月底开始,迅速增加,到5月中旬达到稳定不变,与对照相比差异不显著(P<0.05),说明毛竹胸径的大小几乎不受光照强度的影响,而取决于竹笋的大小。但其生长过程受到光照强度的影响,适当遮光有助于提前进入胸径生长。3种立地条件下,表现的趋势基本一致。这对解释毛竹幼竹在林下迅速进入林冠层而似乎不依赖较强光照强度有着重要的理论意义,同时有利于分析毛竹成功扩张到周边森林群落的内在机制。     

毛竹气候生态优势层域的研究

根据武夷山南北侧不同海拔气象与毛竹实测资料，分析毛竹生长适温期（日平均气温１５～２５℃），光热水资源的垂直分布规律以及毛竹生长的限制因子，揭示了山区毛竹优势生长的气候之谜，从而提出确定毛竹气候生态的宏观优势栽培层域的方法。     

毛竹林林下植物的组成与分布

福建三明长期人工经营的毛竹林林下植物包括41个科84个种的灌木层植物、15个科28个种的藤本层植物、22个科30个种的草本层植物。并初步探讨了林下植物各层次的数量分布特征。     

毛竹实生苗对不同浓度NaCl溶液的生理响应

以1 a实生毛竹苗为材料,通过测定在不同浓度NaCl胁迫条件下的各项生理指标,研究了NaCl胁迫对其生理机制的影响。结果表明:随着NaCl处理时间的延长,超氧化物歧化酶(SOD)活性呈先升高再下降、过氧化物酶(POD)和可溶性蛋白呈先下降后上升的趋势;丙二醛(MDA)含量呈上升-下降-再上升的趋势;叶绿素含量、苗高生长量、新发根数呈显著下降趋势。其中毛竹在中、低浓度(6 g.L-1左右)NaCl处理下能够维持较高的保护酶活性和可溶性蛋白含量(约29.49 mg.g-1)、较低的丙二醛(MDA)含量(约2.24μmol.g-1)以及较高的叶绿素含量(约3.32 mg.g-1)。     

毛竹干枯病在福建的发病规律

通过调查及试验研究,明确了毛竹干枯病病害发生的规律性,其病原菌从梢部伤口侵入,越冬病原菌的分生孢子为侵染源。每年的5-6月及9-10月为毛竹干枯病的发病期。病害发生与主要气象因子(气温、相对湿度)和山坡地理位置直接相关。     

毛竹林生态系统经济阈值及研究框架

在阅读大量有关经济阈值研究文献的基础上,创新地把经济阈值与毛竹林的科学研究结合起来,指出在毛竹林生态系统研究中,应用经济阈值研究手段与方法的必要性和重要性,并提出毛竹林生态系统经济阈值的概念、研究框架及其注意的一些问题,为毛竹林优化经营和丰产培育提供新的思路与技术.     

不同管理模式对毛竹林碳贮量的影响

该研究旨在比较不同管理模式对毛竹林碳贮量的影响和1年生毛竹碳积累的动态变化.结果表明,1年生毛竹碳积累量在10月份前随时间推移呈直线增加,此后碳积累量的增加趋缓;集约经营和粗放经营毛竹林中1年生毛竹碳积累量在6个月内分别为10.11和5.61 t/hm2,且碳积累主要集中在竹秆,占总碳贮量的71.6%～78.0%;集约经营和粗放经营毛竹林下凋落物的碳贮量分别为1.173和 2.156 t/(hm2·a);集约经营毛竹林年固碳量为12.750 t/(hm2·a),是粗放经营毛竹林的1.56倍;与杉木人工林、热带山地雨林和马尾松林相比,毛竹林具有更大的固定CO2的能力.因此,毛竹是森林植被中固碳效果最好的林木之一.