松木屑/低密度聚乙烯微波辅助共热解行为研究(英文)

通过TG和DSC对松木屑/低密度聚乙烯(LDPE)混合物的热解行为进行了研究,并利用微波辅助加热方式对不同质量比松木屑/LDPE混合物的热解产物进行了分析。实验表明,松木屑和LDPE可在270～480℃温度区间共热解,且共热解行为以375℃为界可分为两个阶段;松木屑/LDPE质量比在10∶2以下时具有较明显的共热解行为。气-质联用(GC-MS)分析表明,提高微波功率或增加LDPE加入量均会降低共热解液相产物的产率,其产物中愈创木酚类产物的产率降幅明显;生成大量的1-羟基-2-丙酮和乙酸,约占液相产物分率50%以上。大功率微波辅助加热会增加不凝气体,且LDPE加入量的增加会促进CO、CO2的产生。     

微波低温催化热解木屑制取可燃气研究

以可燃性气体为目的产物,在450~600℃低温条件下对木屑进行微波催化热解。考察了热解温度、催化剂种类以及催化剂用量对微波热解可燃气产量和热值的影响,并分析热解过程中各气体组分的变化趋势。结果表明:催化剂的加入可有效提高气体产率,不同催化剂对气体产率的影响顺序为:K2CO3Na OHNa2CO3Mg OCa ONa H2PO4Na2HPO4。在热解温度550℃、K2CO3用量(以木屑质量计)20%的条件下得到高产量的中热值可燃性气体,气体产率为62.65%,低位热值14.05 MJ/m3;且K2CO3作为催化剂时可得到较高的H/C的气体。     

预处理对松木屑液化效率及产物化学组分的影响研究

以松木屑为原料,甲醇-水混合溶剂为液化剂,考察了不同溶液预处理对木屑表面结构以及对液化转化率的影响,同时研究了反应温度、液化时间对木屑液化效果的影响。结果表明,不同预处理方法均改变了木屑结构,其中经氢氧化钠预处理过的木屑结构破坏最大,有利于增强液化反应活性;以氢氧化钠溶液预处理木屑时,反应温度为320℃、液化时间为10 min时液化较合适,转化率达92.4%。GC-MS分析结果表明液化产物主要含有醇、醛、酮、酸、酯、酚类物质,不同的预处理对它们的含量有很大影响,未预处理过的木屑液化产物质量分数最多的是醛类物质,达到40.588%,氢氧化钠预处理和尿素预处理最多的分别是酮类和酸类物质,分别为30.878%、25.311%,而氢氧化钠与尿素共预处理木屑的液化产物中则酚类物质最多,为38.478%。     

不同气氛下杨树木屑的微波裂解特性研究

在CO_2和N_2气氛下对木屑的微波裂解过程进行研究,结果表明:不同气氛条件对裂解油组成、焦炭性质及气体组成均有影响。20 g木屑在N_2气氛下900 W时裂解油产率最大,为28.42%,800W时裂解油中酯类、酚类分别占67.2%和20.5%,酸、醛、醇等含量较低,所得焦炭的BET比表面积为125.44 m~2/g;CO_2通过参与反应影响了裂解油及焦炭的性质,木屑在CO_2气氛下800 W时裂解油产率最大可达到30.05%,与N_2气氛下的裂解油细成相比,酯类降至45.8%,酚类提高到26.4%,酸、醛、醇等增加了将近一倍约为(18.4%),而焦炭的BET比表面积升高到136.85 m~2/g,并且CO_2气氛降低了气体产物中H_2的含量同时增加CO的含量。     

生物质三组分在聚乙二醇辅助热解液化过程中的协同作用

将三大组分的模型化合物微晶纤维素、木聚糖和木质素进行不同配比得到合成生物质,对不同配比的合成生物质样品进行热重(TG)分析,研究了其溶剂辅助热解液化行为,并得出三大组分在溶剂辅助热解液化过程中的协同作用。研究发现:温度低于350℃时,半纤维素对纤维素的降解有一定的促进作用;而高于350℃时,则有明显的抑制作用;半纤维素和纤维素均对木质素的降解起到抑制作用。采用极端顶点法选取典型配比的合成生物质,运用热裂解-色谱-质谱联用技术(Py-GC/MS)探究了合成生物质的溶剂辅助热解液化产物分布,得出了生物质各组分对溶剂辅助热解液化产物分布的影响。结果表明:合成生物质中的木质素含量较高会促进酸类物质的生成,纤维素和半纤维素的溶剂辅助热解液化产物对木质素溶剂辅助热解生成酚类化合物有一定的抑制作用;对于酯类化合物来说,合成生物质溶剂辅助热解液化都生成了较多的酯类物质,生物质三组分不同的配比促进了酯类化合物的生成。     

基于热重红外的硫酸盐法黑液热解特性分析

为了深入地探讨黑液热解的反应机理以及黑液热解过程中产物的释放规律,采用热重-红外联用(TG-FT-IR)技术对竹子和桉木混合硫酸盐法制浆黑液固形物(BLS)的热裂解过程进行了研究。TG-FT-IR结果显示,BLS热解产物的释放主要集中在500~2 000 s,热解产物主要是CO2、CH4、H2O、CO、醇酚类化合物和醛酮类化合物。BLS的整个热解过程可分为3个阶段,第1阶段的失重主要是原料中结合水的挥发引起的,此阶段的最大失重速率出现在105℃;第2失重阶段主要发生在173~518℃,失重率约为25.19%,主要产物是CO2、CH4、H2O、醇酚类化合物、醛酮类化合物以及少量的CO,此阶段CO2的生成量最大;第3阶段主要发生在722~1 000℃,失重率接近39.05%,产物主要是CO,其它小分子产物的产率都很低。     

竹材居里点快速热裂解研究

利用JHP-5型居里点裂解仪,在358、445、590和670℃4种居里点温度下快速热裂解竹材,通过GC-MS在线分析裂解产物。结果表明竹材居里点裂解液相主要产物为糠醛和酚类物质,其中445℃时2,3-二氢苯并呋喃的相对含量多达21%,并且液相主要产物的相对含量随温度的提高呈现先增后减的变化规律,裂解温度为445~590℃更利于液相产物的生成。裂解机理分析得知糠醛是由纤维素和半纤维素裂解产生,而酚类物质则来源于木质素。     

马尾松木质素快速热解及产物分析

以针叶材马尾松木质素(Pinus massoniana)为快速热解的原料,采用热解-气相色谱-质谱联用(PyGC-MS)技术,分别对磨木木素(MWL)、碱木素(AL)以及酸不溶木素(Klason木素)三种不同种类的木质素及磨木木素在不同热裂解温度下进行了热裂解实验,分析了不同条件下热裂解产物中主要酚类组分相对含量的变化。结果显示,裂解温度为500℃时,马尾松不同类型木质素热裂解产物存在较大差异,磨木木素、碱木素和酸不溶木素裂解产物中总酚相对含量分别为62.3%、44.86%和16.25%,结果说明磨木木素最易裂解,碱木素次之,酸不溶木素最难裂解。热裂解温度从400℃升高到500℃再升高到600℃的过程中,磨木木素裂解产物中总酚相对含量仅从59.78%升高到62.31%再升高到65.72%,主要酚类组分为愈创木酚及其衍生物,各酚类组分相对含量随温度升高呈现出不同的变化趋势。     

供氢剂作用下生物质快速热解的研究进展

生物质快速热解过程中会发生均裂等自由基反应从而生成不稳定的自由基中间体,供氢体的存在能够有效稳定这些自由基中间体,从而降低焦炭的生成,提高生物油产率及其品位,实现生物质的高效转化。概述了四氢萘、小分子醇类以及有机高分子聚合物等供氢剂作用下生物质快速热解特性、产物分布与供氢机理;总结了各类供氢剂作用下生物质快速热解的共性及各自特点;最后提出了未来在供氢剂筛选以及供氢剂作用下生物质热解过程定向调控方面的建议。     

杨木粉与纤维素热解特性的对比研究

利用热重红外联用的分析方法对杨木粉和纤维素的热解失重特性和产物生成特性进行了对比研究。结果表明,杨木粉与纤维素热解失重的主要阶段在210～400℃范围内,裂解速率均约在350℃时达到最大。由于纤维素与杨木粉组成成分不同,杨木粉发生热失重的时间更早过程更长,而结构单一的纤维素在热失重过程中反应更为剧烈,分解速度较快裂解更完全。在线红外分析结果表明,杨木粉和纤维素热解产生的气体主要为CO2、CO、H2O及饱和小分子烷烃类,由于杨木粉中还有除纤维素以外的组分,使其热裂解过程变得更为复杂。     

配方施肥对刨花润楠土壤养分、微生物生物量及酶活性的影响

以刨花润楠(Machilus pauhoi)林为对象,进行氮、磷、钾配方施肥正交试验,探究了对刨花润楠土壤养分、微生物生物量及酶活性的影响。结果表明:相比不施肥对照组,各施肥组土壤中的有机质含量、全氮、磷、钾含量、微生物生物量含量以及酶活性均有不同程度的提高。氮肥、磷肥和钾肥在不同水平上对有机质含量、微生物生物量含量、酶活性均存在显著的影响效应。经隶属函数综合分析,氮磷钾配比N2P3K1时改善土壤养分状况,提高土壤肥力的效果最好。     

近30年来东洞庭湖植被覆盖时空变化研究

洞庭湖湿地变化一直是湿地生态研究一项重要内容。本研究利用1989—2016年间6期的TM/ETM数据,结合气象、水位数据对东洞庭湖的植被覆盖度进行时空变化及关联分析,以期从长时间序列上揭示东洞庭植被覆盖变化的机理,为湿地植被保护提供重要的理论依据。结果表明:1)研究时段上,东洞庭湖的整体植被覆盖度存在降低的趋势,空间上,植被覆盖度等级围绕着水体呈现出由低到高的梯度差异。2)1989—2016年间,东洞庭湖的植被覆盖情况以退化为主,退化面积达到75.59%,且以轻度退化为主要类型;整体来说,研究区南边比北边退化程度高。3)研究区低、高植被覆盖区受水位变化的影响较大,与东洞庭湖特有的水文变化特征密切相关。     

雷竹笋用林覆盖措施对土壤养分的影响

以砻糠为覆盖材料,试验研究了雷竹林不同覆盖次数对林地土壤养分的影响。结果表明:覆盖措施减少了林地土壤的水解氮和速效磷含量,减少幅度随着覆盖次数的增加而增大,土壤速效钾含量却呈现相反的变化趋势,覆盖次数越多土壤钾素积累越多;覆盖增加了土壤有机质含量和土壤阳离子交换量,土壤保肥性增强;覆盖改善了土壤的物理性质,土壤容重减小,保水、通气性增强;多次覆盖使土壤的酸性减弱,pH值增大,表层土壤酸性强度减弱,pH值增高趋势因施肥和覆盖年限而异。因此,建议改变林地经营模式或者采用间隔带状覆盖的形式降低土壤劣变现象的出现。     

世界单竹属栽培品种研究

竹亚科(Bambusoideae)单竹属(Lingnania McClure)是竹类植物中的一个特殊类群,由于其节间较长,特别适于劈蔑编制生产和生活用品,历史上一直都是其分布区居民不可或缺的生产和生活资料,被广泛栽培和应用。单竹属植物种类较少,全世界近20种,中国产14种,主要分布于华中及华南部分省区。越南有少量分布。为适应国际竹类栽培品种登录工作的需要,依据《国际栽培植物命名法规(ICNCP)》的规则和要求,经系统整理,已确认单竹属传统栽培品种4个,新登录栽培品种1个,再加上2个原栽培品种,共计7个栽培品种,分属于2个不同竹种。现将这些栽培品种及其相关信息整理,以便查阅和参考。     

幼树阶段杉木不同无性系生长与形态性状分析

杉木是我国南方最重要的造林树种之一,在木材安全重大战略中具有举足轻重的地位。株型是决定杉木产量的核心要素,掌握理想株型的性状组成对提高杉木产量具有重要的意义。本研究对来自福建省洋口国有林场的14个杉木组培无性系造林后3 a内生长量和造林后第2年的形态指标进行比较与分析,研究试验林分郁闭前幼树阶段的形态与和生长特点以及它们之间的关系,为杉木理想型无性系的选择和不同株型的定向培育方法提供理论依据。结果表明:1)造林后1至3年林分树高的平均值分别为1.00、2.52和3.87 m,第3年的胸径平均值为4.76 cm,无性系的树高生长变异系数随着生长时间的增长呈下降的趋势,不同无性系的生长量之间存在极显著的差异;其中除020在高生长上优势明显外,054、061、063和023在3 a内的树高和胸径生长均具有较大的优势。2)造林后第2年坐生密度、冠幅、枝盘数、当年生节间距离、一级侧枝数和年盘二级分枝数的平均值分别为63.58片、176.1 cm、6.11、21.76 cm、21.02和19.88,且不同无性系之间存在极显著的差异;说明杉木株型之间的差异较大。3)通过聚类分析将无性系063、054及061归为浓密型杉木,无性系047、148、023及049归为稀疏型。4)生长与形态之间的相关性分析表明浓密型杉木的生长量更大,根据以上的分析初步认定,在生长初期,杉木的理想株型具有枝条浓密和冠幅宽大的特点。     

6种典型盐生植物生长对盐土养分的作用研究

选择盐角草、盐地碱蓬、二色补血草、中亚滨藜、獐毛、星星草等6种典型盐生植物,采用野外原位种植,研究各生育期土壤速效氮、速效磷、速效钾、有机质、全氮含量的变化特征。结果显示,与生长初期相比,植物生长末期的盐角草、二色补血草、中亚滨藜、獐毛、星星草群落的土壤速效氮显著降低,中亚滨藜、獐毛、星星草群落的土壤速效磷显著降低,土壤速效钾虽有所降低,但并未达显著水平,土壤有机质和全氮随植物生长基本无变化。该结果可为未来盐碱地改良和治理提供参考。     

不同光照条件对铁力木幼苗生长特性的影响

采用1年生铁力木苗木为试验材料,应用4种光照条件(CK、T_1、T_2、T_3,透光率分别为100%、45.7%、13.9%、6.3%)进行盆栽试验,探索铁力木幼苗对光照强度的适应性,以确定铁力木幼苗的最佳光照环境。结果表明,在T_1条件下,苗木苗高、高径比为最高,在低遮荫条件下促进苗木生物量积累,在T_3条件下苗木生长受到了抑制。因此,得出铁力木苗木在T_1条件(透光率45.7%)下最有利于铁力木苗木的生长。     

满洲里地区枣球蜡蚧发生危害调查

枣球蜡蚧是满洲里榆树上的主要害虫,以若虫和雌性成虫严重危害榆树。为了掌握该虫发生规律,对其展开了调查研究。研究结果,满洲里7个地区平均虫口密度为3.57个/10 cm,平均有虫株率为57.86%。危害最严重和最轻的地区分别是203国道和机械化林场,危害指数分别为30.2和0。不同地区枣球蜡蚧有虫株率图显示,由远方中学到机械化林场这7个地区枣球蜡蚧发生规律可能与榆树种植区地理方位有关,本次调查研究为今后防治杏球坚蚧提供有效的数据依据。     

低品质纤维制备微纤化纤维素的研究

以造纸浆渣作为原材料,用高碘酸钠氧化法制备二醛基纤维素(DAC),并利用响应面法优化了DAC的制备工艺,最后对二醛基纤维素进行高压均质化处理得到了微纤化纤维素(MFC)。实验结果表明:在反应温度48℃,氧化剂用量50%,反应时间176 min的最优工艺条件下制备的DAC醛基达到947.38μmol/g。高压均质处理60 min得到的MFC平均粒径为532 nm,结晶度为27.13%,仍然保留有纤维素的基本结构,但热稳定性有所降低。在纸浆中添加5%的MFC可使纸页的抗张强度和耐破指数分别提高了81.40%和47.41%,透气度下降约50%,不透明度稍有提高。