不同结晶指数纤维素的X射线光电子能谱分析

以离子液体处理纤维素得到不同结晶指数(Icr)的纤维素样品。对所得样品首次采用X射线光电子能谱(XPS)的C1 s能谱图与O1 s能谱图,来分析不同结晶指数纤维素分子的化学状态。结合纤维素固体核磁共振(CP/MAS13C NMR)的分析结果可知,纤维素的C2峰及O1 s1峰与纤维素大分子中的氢键关系密切,其峰面积相对含量与纤维素的Icr值呈现高度相关性,相关系数分别为r10.9992和r20.9679。     

竹重组材的X射线光电子能谱分析

应用X射线光电子能谱分析(XPS)的技术手段,以冷压热固化与热压法两种生产模式的竹重组材为研究对象,分析其竹材表面元素组成及相对含量的变化。试验结果表明,冷、热压法竹重组材表面的C、O及相对含量有明显差异。从C原子结合形式来看,冷压法与热压法相比,冷压法竹重组材CA(-C-C或-C-H)含量增加明显,CB(C-O或C-OH)含量减少明显,CC(C=O)含量减少,CD(O-C=O)变化不大。说明竹材纤维素、半纤维素、木素,以及抽提物含量等化学组分出现不同程度的变化,进而影响二类竹重组材产品的物理力学性能。     

等离子体改性聚丙烯饰面膜的拉曼光谱和XPS分析

采用介质阻挡低温等离子体对木制品聚丙烯(PP)饰面膜表面进行不同放电功率和处理速度的改性处理后,分别对其表面进行X射线光电子能谱(XPS)和激光共聚焦显微拉曼(Raman)光谱分析,研究等离子改性对PP饰面膜的化学成分和元素组成的影响。结果表明:由拉曼光谱可知,未处理的PP饰面膜表面含有大量的C原子和H原子间摇摆振动引起的振动峰、C原子间伸缩振动和C与H原子间弯曲振动引起的振动峰;经等离子体改性处理后,PP饰面膜表面在原有振动峰基础上,同时生成了具有较强拉曼活性的C—C和C—H的弯曲和振动峰等; XPS分析可得,等离子体改性处理前后,PP饰面膜表面主要表现为元素含量和量比的变化,等离子体改性后,C元素含量降低,O元素含量明显增加,O/C量比增大,且C1含量降低,C2含量明显增加。结合拉曼光谱和XPS对PP饰面膜表面进行定性和定量分析,可准确得到等离子体改性对提高PP饰面膜表面含氧官能团数量及表面活性改善的作用和影响。本研究可为等离子体改性处理对提高PP饰面膜表面附着力的理论研究和实践应用提供技术支持。     

微波等离子体处理木材表面光电子能谱分析

XPS是固体木材表面组成分析最有效和最灵敏的工具之一。本研究使用XPS研究木材微波等离子体处理前后表面化学组成的变化。经微波等离子体处理后 ,C1的含量降低而C2 、C3含量增加 ,并伴随C4生成 ,表明纤维素和 /或木素上羟基含量的增加。微波等离子体处理还在木材表面引入了N元素 ,推测有亲水的 -NH2 生成。比较了相同工作条件下 ,N2 、O2 及空气等离子体对木材表面化学组成影响 ,结果表明 :O2的影响最显著而N2 最弱 ,氧的影响还存在其特殊性。     

聚丙烯酰胺凝胶柱分离制备高纯度纤维低聚糖的研究

利用聚丙烯酰胺凝胶柱可分离制备纤维低聚糖.在其它分离条件相同、洗脱速度不同的情况下,完成一次分离需要的洗脱剂用量是不变的,洗脱剂用量对低聚糖的分离没有影响.采用一次分离技术可得到纯度分别为96.67%、68.76%和82.00%的纤维五糖、四糖和三糖组分,纤维低聚糖混合物的回收率为81.38%.将多次分离得到的各低聚糖组分在相同的分离条件下进行二次分离,五糖、四糖和三糖的纯度分别提高到98.45%、98.65%和98.12%,回收率分别为90.91%、47.42%和68.68%.     

稻草原料表面特性FTIR和XPS分析

运用红外光谱(IR)和X射线光电子能谱分析(XPS)法，考察了热磨处理对稻草表面特性的影响。结果表明：稻草秸秆内表面的活性基团数量和氧碳元素百分比都明显高于外表面；经热磨处理，稻草纤维表面的羟基、甲基、亚甲基等官能团含量显著增加，氧碳元素百分比相对秸秆表面有大幅度提高，证明热磨处理能增强稻草表面活性，为脲醛树脂稻草中纤板制造的技术可行性提供了依据。     

甲酸水解纤维素制取纤维低聚糖的研究

研究了盐酸催化下甲酸水解生物质纤维制取纤维低聚糖的过程,探讨了时间与温度对水解的影响,并对工艺条件进行优化.实验表明,随着反应时间增加,棉花结晶度随之减少并不断水解;水解的最佳工艺条件为:1g棉花、24g含4%(质量分数)盐酸的甲酸溶液在65℃下水解8h,总还原糖得率25.06%,葡萄糖得率16.71%,纤维低聚糖得率8.35%.     

木材表面非极性化原理的研究：Ⅳ.化学分析光电子能谱（ESCA）对木材乙酰化处

采用化学分析光电子能谱（ＥＳＣＡ）研究了杉木和杨木在乙酰化处理前后的表面化学结构变化,结果表明：杉木和杨木的表面 征有很大差别,杉木表面的碳原子相对含量较杨木表面高,而氦原子和氧原子的相对含量较构相对含量均有不同程度的增加。     

微波等离子体处理西南桤木表面的ESR和XPS分析

采用电子顺磁共振波谱 (ESR)和X射线光电子能谱 (XPS)技术 ,分析了微波等离子体处理前后西南桤木木材表面的性质。ESR图谱分析表明 :经过微波等离子体处理后 ,木材表面可迅速有效地产生大量的自由基 ;XPS图谱分析表明 :微波等离子体处理使木材表面O C原子比增加 ,C1 含量降低 ,而C2 、C3含量增加 ,并有C4 的出现。这些结果表明经微波等离子体处理后木材表面产生了大量的含氧官能团或过氧化物     

X射线扫描技术对原木内部缺陷的识别方法

对X射线的吸收能力,原木木质部分与内部缺陷部分存在不同,因此在X射线底片上形成的影像也不一样,根据一定的处理识别分析,可以对原木内部缺陷的参数进行测定。利用X射线的扫描图像,提出一种原木缺陷的识别方法。     

沙柳及柠条灌木材液化产物的核磁共振谱分析

以苯酚为液化剂、硫酸为催化剂的高温油浴加热下液化沙柳、柠条.采用核磁共振仪分别测试了二者液化产物的结构并进行比较分析,结果显示:沙柳、柠条在酸性条件下液化过程中,同时进行着降解、缩聚反应,液化产物主要生成了β-D-葡萄糖和松柏醇芳香核质子以及愈创木基型木质素结构;从1〖KG-*9〗HNMR图谱看出:沙柳液化物峰面积中所含平均质子的数量要多于柠条液化物,而13CNMR分析中,二者液化物的化学位移位置变化基本一致,只是沙柳液化物的谱线强度要比柠条液化物的谱线强度稍大一些.      

Analysis of chemical structure of wood charcoal by X-ray photoelectron spectroscopy

Wood charcoal carbonized at various temperatures was analyzed by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), and X-ray diffractometry to investigate the changes of chemical structures during the carbonization process. From the infrared spectra, the carbon double bonds and aromatic rings were seen to form at a carbonization temperature of about 600°C. From the XPS spectra, the ratio of aromatic carbons increased in the temperature range 800–1000°C and over 1800°C. The condensation of aromatic rings proceeded as carbonization progressed. The drastic reduction of electrical resistivity of charcoals was observed in almost the same temperature range. It was found that the condensation of aromatic rings had some relation to the decline in electrical resistivity. Wood charcoal carbonized at 1800°C was partly graphitized, a finding supported by the results of X-ray diffraction and XPS. The functional groups containing oxygen diminished with the increase in carbonization temperature.This paper was presented at the 45th Annual Meeting of the Japan Wood Research Society in Tokyo, April 1995 and at the 47th Annual Meeting of the Japan Wood Research Society in Kochi, April 1997     

表面光电子能谱（XPS）及其在木材科学与技术领域的应用

表面光电子能谱分析是固体木材及纤维表面化学组成分析最有效及最灵敏的工具之一。本文简要介绍表面光电子能谱的基本原理、分析方法、木材表面化学组成基本特征以及表面光电子能谱在木材科学与技术领域的应用。     

一种快速测定棕榈藤材材质特性的近红外光谱分析法

分析了棕榈藤生物质材料特点与近红外光谱关系;阐述了近红外光谱分析技术可以快速准确地预测棕榈藤材的材质特性,并详细介绍了其中包括藤材的选择及加工、藤材近红外光谱采集、藤材材性真值测量、多变量数据分析与模型建立的实验方法与操作步骤。     

Fiber charge characteristics of pulp suspension containing aluminum sulfate

Fiber charge characteristics of pulp suspensions containing aluminum sulfate were investigated with relation to adsorption behavior of aluminum components on the pulp fibers by streaming potential measurement using a particle charge detector, X-ray photoelectron spectroscopy, and X-ray fluorescence analysis. When aluminum sulfate was added to a pulp suspension prepared using deionized water, a streaming potential of the suspension went from negative to slightly negative according to the adsorption of aluminum components on the pulp fibers. Subsequent addition of a dilute NaOH solution to the suspension drastically cationized the fibers in the pH range of around 5 by predominant and homogeneous adsorption of cationic aluminum complexes on the fiber surfaces. However, the aluminum flocs that formed heterogeneously on the fiber surfaces at higher pH by further alkali addition made nearly no contribution to cationization of the fibers, although the abundant aluminum components were retained in the pulp sheets. Therefore, only aluminum cations adsorbed uniformly on the fiber surfaces perform well to control the charge properties of the pulp fibers at the wet end; and the preferential aluminum adsorption behavior on the fiber surfaces, by utilizing the required amounts of hydroxyl ions, probably accounts for the effective cationization of the fibers under acidic to neutral papermaking conditions.This research was presented in part at the presymposium of the International Symposium on Wood and Pulping Chemistry, Seoul, June 1999; at the International Symposium on Environmentally Friendly and Emerging Technologies for a Sustainable Pulp and Paper Industry, Taipei, April 2000; and at the 2000 annual meeting of the Society of Fiber Science and Technology, Japan, Kyoto, June 2000     

湿地松木材近红外光谱与其结晶度的相关性

对湿地松木材近红外光谱与X射线衍射法测定的木材结晶度之间的相关性进行分析,并结合近红外光谱分析技术的基本理论,探讨降低光谱范围和选择相关光谱信息对近红外光谱预测木材结晶度的影响.结果表明:1)降低参与建模的近红外光谱范围仍然可以得到比较理想的近红外光谱模型与预测结果,当选用2 000～2 500 nm区域的光谱建立模型时,预测值与实测值的相关系数r达到0.943;2)当选择光谱范围更小但与木材纤维素吸收峰密切相关的光谱数据(1 400～1 660 nm或2 020～2 250 nm)进行建模时,模型的预测效果并未降低(r＞0.947),甚至仅采用7个光谱数据也可以得到比较理想的预测结果,预测相关系数r可达到0.930,说明采用更少的但与木材纤维素吸收峰密切相关的光谱信息,所建立的预测模型仍可得到比较理想的预测效果,这将有利于低成本、便携式近红外光谱仪的开发.