杨木微/纳纤丝的制备与表征

木材纤维是可再生的天然有机物,用它制备"纳米粒子"作为复合材料增强相,可提高其附加值,扩大使用途径.以杨木纤维为原料,采用高压均质仪制备微/纳纤丝.利用激光粒度分析仪、扫描电子显微和X射线衍射仪对制备的杨木微/纳纤丝进行分析表征,结果表明,当均质处理条件为纤维悬浮液浓度为0.5%、均质压力为80 MPa、循环次数为40次时,杨木微/纳纤丝粒径分布在160 nm到10μm之间,单位体积表面积为83 787.01 cm2/cm3.     

球磨-酶解法制备纳米竹纤维的结构表征

采用机械球磨对竹纤维进行预处理,再经纤维素酶水解制备纳米竹纤维。通过光学显微镜(OM)、透射电子显微镜(TEM)、傅立叶红外光谱仪(FTIR)和X射线衍射仪(XRD)对竹纤维的形貌、组成、光谱学性能以及晶体特性进行了表征。实验结果表明:球磨法和酶解法在一定程度上都可以细化竹纤维;球磨预处理有助于竹纤维的酶解过程,且球磨-酶解法制备的纳米竹纤维粒径在100 nm左右;所制备的纳米竹纤维仍然保持竹纤维的基本化学结构,但球磨处理破坏了纤维素的结晶结构,其结晶度由64.15%降低到了38.55%。     

纳米纤维素的形貌及快速表征方法的比较

以商品南方松溶解浆、漂白桉木浆为原料,采用硫酸水解法、纤维素酶预处理法、2,2,6,6-四甲基哌啶氧自由基(TEMPO)氧化法以及机械法分别制备了纳米纤维素,利用透射电镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)详细表征了不同方法制备的纳米微晶纤维素(CNC)和纳米纤丝纤维素(CNF)。采用了多种商品粒度仪快速定性表征了纳米纤维素的大小,CNC为棒状纳米晶须结构,直径约为20 nm,长度为10~200 nm;CNF一般为网状结构,尺寸较大且分布较宽,单根CNF直径从几纳米到几百纳米不等。依据离心分离以及布朗运动制备的2种仪器非常适合半定量快速表征非网状结构的纳米微晶纤维素,实验重复性也很好。     

纳米ZnO光催化剂制备方法研究进展

指出了纳米ZnO作为一种常见的光催化剂,被广泛应用于水处理及室内空气净化,分析了其在环境保护方面的发展前景,探讨了几种纳米ZnO的制备方法,并阐述了不同方法的优缺点,对ZnO制备方法进行了总结和展望。     

打浆-高压均质法制备与调控多尺度纤维素微纳米纤丝

采用打浆-高压均质法以漂白针叶浆为原料,制备了纤维素微纳米纤丝(CMF)。研究了打浆过程中纸浆纤维特性的变化,均质工艺对CMF微纤丝形态和尺度的影响规律。研究结果表明:打浆可有效降低纤维的长度、促进纤维细纤维化,通过控制打浆时间(0～240 min),可将纤维的加拿大游离度(CSF)调控在800 mL到0 mL之间、纤维长度对应2.3 mm和0.43 mm之间。随着高压均质次数、压力和纤维质量浓度的增加,机械作用力增强,微纤丝化作用加大,CMF的宽度下降,其宽度分布趋于集中。通过控制均质次数(1～20次)、压力(50～110 MPa)和纤维质量浓度(0.1%～0.5%)的变化,可制备宽度为134～406 nm之间的多尺度CMF。打浆-高压均质法可作为环境友好的多尺度CMF制备方法。     

薄皮核桃壳基活性炭的制备及表征

【目的】以农林废弃物薄皮核桃壳为原料,通过化学活化-高温炭化法制备多孔活性炭材料,优化制备工艺过程,表征吸附性能机理,为薄皮核桃壳的开发利用提供技术指导。【方法】以碘吸附值和亚基甲蓝吸附值为考察指标,进行活化剂的筛选,并进一步考察原料粒度、料液比、活化时间、炭化温度和炭化时间对制备出的活性炭的吸附性能的影响。采用N2吸附-脱附等温线、元素分析仪和FTIR测定了活性炭的孔隙结构、主要元素组成和表面官能团,扫描电镜分析形貌结构,XRD和TG分析活性炭的结晶度和热稳定性。【结果】选用磷酸为最佳活化剂,薄皮核桃壳活性炭的最佳制备工艺条件为:核桃壳粉100目、料液比1:4、活化时间120 min、炭化温度500℃、炭化时间60 min,此工艺条件下制备出的活性炭的碘吸附值为657.42±3.16 mg/g、亚甲基蓝吸附值为248.55±1.94 mg/g。制备出的活性炭的表面积为449.80 m2/g,具有丰富的孔隙结构,孔容积为1.11 m2/g,平均孔径为7.87 nm。碳元素含量为65.56%,结晶度不高,为无定型结构,活性炭在400℃左右发生热降解,主要含有羧基、酚基、醇羟基等活性官能团。【结论】采用磷酸活化法制备出的薄皮核桃壳活性炭的孔隙结构发达,具有良好的吸附性能,碘吸附值和亚甲基蓝吸附值均高于国家标准,具有将废弃物资源循环利用的价值和前景。     

块状不裂透明纳米陶瓷的制备方法

透明陶瓷具有高温氧化物单晶的优良理化性能和玻璃的异型加工时且尺寸任意放大的双重优点,因此,其应用领域越来越广。纳米陶瓷由于其晶粒的细化,晶界数量大幅度增加,可使材料的强度、韧性和超塑性大幅度提高,并对材料的电学、热学、磁学、光学等性能产生重要影响,为材料的利用开拓了一个崭新的领域,已成为材料科学研究的热点。     

杉木-纳米CaCO_3复合材料结构表征及其复合机理分析

用SEM和TEM观察与表征该复合材料的微观结构,表明改性物质纳米粒子在杉木中的结合方式与单纯加入有机高分子或无机微米粒子有很大差别,并发现凝胶中的纳米CaCO3粒子多数以纳米尺度分布在木材细胞壁上,部分则沉积在木材中的纳米空间;基于二元复合理论,结合XRD和EDXA等,分析了其复合机理,结果表明:纳米CaCO3可与杉木木材形成良好的复合;纳米CaCO3与木材组分既有原位复合,但主要是其表面的大量不饱和残键以及游离羟基与杉木木材细胞壁主要组分—纤维素和半纤维素上的羟基形成化学结合。     

孔纳米固体的制备技术

本项目是一种以纳米粉体为原料制备多孔纳米固体的方法，属于功能材料和结构材料交叉领域。本发明针对现有的纳米材料存在的诸多缺点，提出了利用可控汽化溶剂热压方法，以纳米粉体为原料组装多孔纳米固体的思路，以便在保留纳米粉体的大部分反应活性的同时．获得具有较高强度和反应活性的多孔纳米固体。     

碳纳米纤维的制备及应用

本文介绍了碳纳米纤维的主要制备方法,包括化学气相沉积法、静电纺丝法及固相合成法等。并讨论了碳纳米纤维在复合材料、锂离子电池负极材料、纳米电子器件、储氢材料等方面广阔的应用前景。     

姜黄素磁性印迹固相萃取材料的制备及其应用研究

以二氧化硅包覆的四氧化三铁为基材,姜黄素为模板分子,甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,采用热聚合技术制备出姜黄素磁性印迹聚合物。采用扫描电镜、差热分析、样品振动磁强计和红外光谱等多种技术对该磁性印迹聚合物的形态、性能和化学结构进行分析和表征,结果表明,在磁性四氧化三铁表面成功制备出姜黄素磁性印迹聚合物。结合高效液相色谱分析技术,对该磁性印迹聚合物的吸附性能进行探讨,该磁性印迹聚合物对姜黄素表现出特异性吸附性能,最大吸附容量计算值为36.2 mg/g;相对于大黄酸和大黄素,姜黄素的选择因子(β)分别是2.0和2.2。结合磁固相萃取技术与液相色谱检测技术,实现了姜粉样品溶液中姜黄素的分离、富集和检测,回收率为99.2%~107%。     

三分式径流增肥整地对黄土丘陵区土壤理化性状和蓄水能力的影响

依托中日合作第二期黄河中游流域防护林建设项目,以昕水河流域的典型地区吉县、大宁、蒲县、隰县4个县为试验点,运用三分式径流增肥整地技术对该地区土壤理化性质、蓄水能力展开了试验研究,结果表明:土壤孔隙状况得到明显改善,10 cm~60 cm土层总孔隙度和毛管孔隙度平均提高了6.4%~7.8%和8.8%~11.2%,特别是0 cm~30 cm土层,与对照相比,孔隙状况得到极大改善;4种三分式径流增肥整地方式0 cm~40 cm土层的有机质、全氮、全磷、全钾及水解氮、有效磷、速效钾均有较大提高,与对照相比分别提高了57.1%,21.21%,17.0%,3.2%,38.1%,51.1%和22.5%;水平沟整地秋季、春季土壤含水率分别比对照高1.1%和1.3%,相对提高了5.7%和13.7%.鱼鳞坑整地秋季、春季土壤含水率分别比对照高1.1%和2.4%,相对提高了5.5%和26.4%.在最干旱的6月份,水平沟整地和鱼鳞坑整地平均土壤含水率分别提高了2.5%和2.4%,相对提高了35.7%和37.5%.     

基于微波液化的木质纤维素组分分离和转化——纤维素组分的理化和酶解性质

【目的】将微波加热与甘油利用相结合的综合炼制工艺用于木质纤维素生物质预处理,探索其在燃料乙醇制备中的可行性,为实现经济可行、经济有效的木质纤维素生物质酶解预处理技术和生物燃料生产提供基础信息。【方法】以银腺杨、日本落叶松、刚竹和柳枝稷为试验材料,采用微波液化法对其进行液化处理,将液化产物分为纤维素、半纤维素和木质素组分,并对纤维素纤维组分进行综合表征。【结果】化学分析结果表明,纤维素纤维具有较高的葡聚糖含量;红外光谱显示,木质素和半纤维素的信号逐渐减弱,说明半纤维素和木质素经液化处理后有效脱除;XRD分析结果表明,纤维素纤维结晶度高、表面积大。【结论】相比原木质纤维素生物质,银腺杨、日本落叶松、刚竹和柳枝稷4种原材料纤维素纤维的酶解糖化效率均有不同程度提升(最高酶解转化率可达70%),液化固体产物--纤维素纤维在制备燃料乙醇中具有广阔的潜力和前景。     

姜黄素衍生物的合成和生物活性研究（英文）

以姜黄素和马来酸酐为原料,经酯化、异构化、酰氯化和酯化合成了4个姜黄素衍生物。姜黄素衍生物c1~c4的收率分别为80.5%、83.7%、81.2%和85.4%,用IR,1H NMR和13C NMR确证了目标化合物的结构。并对c1~c4的抗氧化活性和抗菌活性进行了评价。结果表明,姜黄素衍生物c1~c4清除DPPH·的IC50分别为164.14±0.82、166.98±0.66、171.97±0.99和175.10±2.34 mg/L,它们的抗氧化活性均低于姜黄素(36.22±0.22 mg/L),姜黄素的酚羟基对抗氧化活性有重要影响。c1~c4均具有良好的抗菌活性,其中化合物c4的抗菌活性最好,c4对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、青霉菌和黑曲霉菌的最小抑菌浓度(MIC)分别为0.5、0.5、0.25和1.0 g/L。α,β-不饱和羰基结构的化合物修饰姜黄素有望开发新的抗菌药物。     

姜黄色素的提取与检测技术研究进展

概述了姜黄色素的组成、理化性质,重点阐述了传统与现代分离技术在姜黄色素提取中的应用及其分析检测技术的研究进展。同传统的提取技术相比,微波、超声、超临界等提取技术有着不可比拟的优越性。高效毛细管电泳法、差示脉冲伏安扫描法、极谱催化波法等技术的出现,拓宽了检测技术的选择性,提高了检测的灵敏度。     

木塑复合材料微观结构主要表征技术

木塑复合材料（WPC）因其具有良好的耐候性、疏水性及低成本等优异性能已得到广泛应用。WPC的性能决定其应用领域,而性能在很大程度上由其结构决定。因此,研究WPC结构与性能间关系具有重要的科学意义和指导作用。文中概述了国内外有关WPC微观结构表征的主要技术,总结了目前存在的主要问题,并提出未来的研究方向。     

反相悬浮聚合法制备单宁螯合树脂及表征

将黑荆树单宁与多聚甲醛在有机分散剂液体石蜡中发生反相悬浮聚合反应,制备出一种球状单宁螯合树脂,并通过正交试验得出适宜的合成条件为:单宁与多聚甲醛的质量比为12:1、反应温度67℃、反应时间3.5 h、石蜡体积65 mL.利用红外光谱、X射线衍射、热分析和扫描电镜等方法对单宁螯合树脂结构与性能变化进行深入研究;并初步探讨了单宁螯合树脂与Cr6 之间的作用机理.     

功能基聚氧化松香二元醇酯的制备与性能研究

探讨了松香的氧化及氧化产物与二元醇反应合成聚酯的反应;研究了催化剂、反应温度、反应时间、投料比及不同二元醇类对聚酯制备的影响。采用紫外光谱、红外光谱等对松香氧化产物及聚酯结构进行了表征,并测定了聚酯的酸值、溶解度、热失重和软化点。实验结果表明,当反应温度为75℃,反应时间为8 h,氧化产物酸值达到318 mg.g-1;聚氧化松香乙二醇酯制备的适宜条件为:以AlCl3为催化剂,反应温度120~140℃之间,反应时间为20 h左右,投料比n松香氧化产物∶n乙二醇=1∶1.2~1∶1.5。该聚酯热失重5%时的温度为178.19℃,软化点为248℃,在甲苯、乙醇和丙酮中溶解度分别为0.0008 g.ml-1、0.0392 g.ml-1和0.0204 g.ml-1。     

泡沫炭的制备及应用

泡沫炭(CF)是具有炭特征的海绵状炭材料。泡沫炭以其低密度、耐高温、高机械强度等优异性能而在较多领域展示出巨大应用潜力。对泡沫炭的制备原料、制备方法进行了综述,讨论了制备过程中的影响因素和其结构性能的差异,归纳了泡沫炭的结构、性质和应用,并对泡沫炭未来的发展进行了展望。     

竹炭陶土复合材料的制备和结构性能表征

以竹炭粉、陶土为主要原料,经混合、成型、干燥和煅烧等工艺制得竹炭陶土复合材料(以下称竹炭陶),采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪、拉曼光谱测试仪(Raman)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和比表面积测试仪等仪器,对竹炭陶的微晶构造、孔隙结构、吸附和红外辐射性能等进行表征。结果表明:竹炭微粒镶嵌在陶土基体中,保留原有以中孔为主的孔隙结构和类石墨化晶体结构,获得的竹炭陶具有较大的比表面积和中孔为主的孔隙结构,能有效地吸附甲醛、苯等有害气体。加入一定量的竹炭能提高竹炭陶的远红外发射率,其红外发射率均高于陶土和竹炭,结合红外吸收光谱谱图分析,竹炭陶具有高红外发射率的本质在于具有倍频吸收、分子基团振动、转动及晶格振动。