基于纳米压痕的木材细胞壁力学测量值与加载载荷相关性研究

通过改变纳米压痕过程中加载函数的具体参数值,研究了加载载荷与木材细胞壁弹性模量、硬度和蠕变性能的关系,并探求在木材细胞壁线性黏弹性范围内合适的加载载荷.研究结果表明:在测试过程中,当加载载荷逐渐增大时,马尾松木材细胞壁弹性模量变化明显;载荷为200μN时,弹性模量达到最大值,随后保持相对稳定;载荷达到400μN时弹性模...     

以玉米为例探究单子叶植物重力响应及维管结构的变化

【目的】重力对植物生长发育、形态建成、生理代谢等生物学过程发挥着重大作用,重力条件改变会诱导植物发生一系列生长与定向的变化。大部分木本植物在响应重力条件改变时,形成层活动会不均衡增加从而形成偏心生长的应力木,木质部结构和细胞壁成分发生明显变化。单子叶植物一般没有形成层,不能进行径向次生生长,且维管束多为散生。为了探究单子叶植物对重力的响应过程和结构变化,本文以玉米为研究对象,分析其响应重力的动态过程和形态结构变化;并通过与木本植物进行比较,揭示它们重力响应的差异。为进一步研究单子叶植物(如竹子等)及其他林木的重力反应提供一定借鉴。【方法】以玉米B73自交系为试验材料,待幼苗发育至10叶期,将试验植株水平放倒,对照植株保持直立。利用延时拍摄记录玉米重力响应过程的动态变化及变化的时间节点。通过组织切片观察和特异染色,分析发生重力响应的茎节产生的结构及细胞壁成分的变化。【结果】以第1片旗叶着生的节作为第1茎节,从下往上依次标记茎节。重力改变后玉米的响应过程及变化如下:1)响应过程:玉米从顶端向下依次感应重力作用。植株放倒10 h后开始响应重力,在之后的20 h内,植株从顶端到第4茎节先后向上弯起,直至植株与水平面呈90°角到达终止状态。2)形态变化:多次重复试验显示只有第4、5、6茎节发生明显的形态变化,在靠近节的近地侧部位出现不同程度的组织膨大。通过纵切观察,3个茎节膨大部位的组织和内部导管呈向上弯曲的状态。对照植株相应茎节并未发生改变。3)维管束结构变化:与对照相比,近地侧维管束的细胞数量增多并呈纺锤形,细胞壁极显著变薄且没有明显的导管组织;远地侧维管束的细胞数量和细胞壁厚度因生长状态不同而变化不一。第4茎节变化最显著。4)维管束细胞壁成分变化:分别用木质素特异染料间苯三酚和纤维素染料卡尔科弗卢尔荧光增白剂(calcofluor white)对试验组和对照组的横切切片进行染色,结果显示:近地侧维管束细胞壁的木质素含量较少,而纤维素含量比对照增多;远地侧维管束细胞壁成分与对照相比没有明显变化。【结论】玉米在重力条件改变后迅速调整茎节延伸方向,与对照相比茎节近地侧维管束细胞数量显著增多、细胞壁变薄、木质素减少而纤维素增多。由此推测玉米受重力影响后,通过调整居间分生组织活动,产生类似应拉木、压缩木的组织,但又与二者有所区别。这可为研究重力响应下木本植物维管组织分化(木材形成)的调控提供一定基础。     

皂化改性菠萝皮生物吸附剂对TVOC的吸附?

对农林废弃物菠萝皮进行化学改性处理,以去除大气中的TVOC有害气体,减轻大气污染的同时实现废弃物的多次循坏再利用,为吸附剂的研究与空气净化提供借鉴。利用二次正交旋转回归以及单因素实验对皂化改性菠萝皮吸附剂的制备工艺以及吸附条件优化;对渣粒径、温度和加入量进行单因素分析;利用吸附等温、动力模型拟合试验探究机理;通过BET、SEM及FTIR对样品进行表征;采用横向对比试验与其他材料对比吸附效果并探讨吸附剂的重复利用能力。结果表明：无水乙醇与氢氧化钠体积比为1:2.8,浸泡时间为6 h,离心时间为13 min,预测值Ymax=8.2759%;渣粒径60目、温度22℃、加入量3g为最佳单因素条件;吸附过程更符合Freundlich等温模型(R2=0.9926),吸附状态为多分子层多位点吸附;遵循二级动力学模型(R2=0.9757),即以化学吸附为主的物理化学双重吸附过程;比表面积显著增大、孔隙率升高,表面褶皱增多,且酰胺N-H基团、-OH等有效基团参与吸附;横向对比试验证明吸附效果在1%水平上显著优于其他四种吸附材料,即改性菠萝皮>硅藻土>活性炭>竹炭>树脂,且至少可重复利用7次以上。     

丛枝菌根真菌和糖醇螯合钙对草莓采后果实硬度和细胞壁酶活及其关键基因表达的影响

以盆栽‘红颜’草莓为试材,研究了摩西管柄囊霉（Funneliformis mosseae）和糖醇螯合钙不同浓度（0.10%、0.15%、0.20%）处理对草莓采后果实硬度和细胞壁酶活的变化,同时,初步探究了不同处理对草莓果实软化关键基因FaPG1、FaβGal4的表达水平的影响。结果表明,与对照相比,以糖醇螯合钙单独施用（0.15%和0.20%）、接种丛枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhizal fungi, AMF）配施糖醇螯合钙均能显著提高草莓果实硬度。同时,不同处理均抑制多聚半乳糖醛酸酶（PG）、果胶甲酯酶（PME）、β-半乳糖苷酶（β-Gal）活性的上升,草莓果实软化关键基因FaPG1和FaβGal4在处理后均下调表达。在接种AMF条件下,随着糖醇螯合钙浓度的增加,果实硬度逐渐增强,其中以接种AMF联合施用0.20%糖醇螯合钙溶液效果最好。     

‘玉露香梨’果实发育中细胞壁组分和水解酶活性的变化

为揭示‘玉露香梨’果实发育期质地变化机理。探寻‘玉露香梨’果实细胞壁在果实生长过程中各组分的变化趋势,为梨果实品质调控提供科学依据。通过检测果实发育期细胞壁含量、细胞壁组成物质含量、果胶酶、纤维素酶和β-葡萄糖苷酶活性。‘玉露香梨’成熟时细胞壁含量仅为原含量的1/9;细胞壁水溶性果胶和离子型果胶含量呈现上升趋势,而共价结合型果胶含量呈现先上升后下降的趋势;纤维素和半纤维素含量呈先上升后下降的趋势; ‘玉露香梨’生长发育期内果胶酶活性呈现上升趋势,成熟期活性上升了3.8倍多,纤维素酶活性在‘玉露香梨’发育期,呈现上升趋势。随着‘玉露香梨’果实的生长发育,细胞壁含量及组分在细胞壁水解酶的作用下,随之发生了变化。     

复合硅改性热处理杨木的制备及性能

[目的]针对木材树脂改性剂释放甲醛不环保,无机改性材吸湿性高等问题,将廉价易得的硅石粉溶液化,再有机杂化,制得高渗透、环保、防火的水溶性木材复合硅改性剂,通过真空加压浸渍处理和热处理联合改性,可以有效提高木材的物理力学和阻燃等性能.[方法]分别制备硅油复合硅改性剂(SC2)和偶联剂杂化硅改性剂(HS2),对人工林杨木进...     

羧基丁苯胶乳改性脲醛树脂胶粘剂的研究

利用羧基丁苯胶乳对脲醛树脂胶粘剂进行改性,同时在脲醛树脂合成过程中加入一定数量的玉米淀粉等改性剂,进一步提高改性脲醛树脂的综合性能,降低生产成本。羧基丁苯胶乳改性脲醛树脂胶粘剂具有游离甲醛含量低、生产工艺简单等特点,生产出的胶合板的胶合强度和甲醛释放量均满足国家标准。     

用蛋白酶组合对大豆分离蛋白改性的研究

用蛋白酶组合对大豆分离蛋白进行有限水解,所得水解液不苦,具有良好的风味.改性后的大豆分离蛋白的氮溶指数由未水解的82提高到95,20℃时溶解度在25%以上.经正交试验得到的大豆分离蛋白水解的最佳工艺参数为:加酶量,0.55%(w/w);固液比,1∶8(w/w);酶解时间,60 min.     

透明木材界面的基础性研究与应用进展

透明木材是一种节能环保型木质基复合材料,因其具有透光率高、质地轻、隔热性好和成本低等优良特性,发展前景广阔。然而,透明木材内木模板与浸渍聚合物间的界面缺陷是导致该复合材料光学性能和力学性能降低的主要因素之一。为了更好地制备与使用透明木材,笔者围绕透明木材界面的基础性研究与应用现状展开详细论述。首先以讨论透明木材的制备方法及透光原理为切入点,依次介绍了透明木材界面的形成原理、研究意义和测试方法;随后通过文献研究法、对比法与数据归纳法总结出目前对于透明木材界面优化的相关方案,包括木模板改性、树脂改性和整体工艺的创新。目前这类研究大多聚焦在对木模板与树脂间界面空隙的缩小,以增强样品的结构与性能,少数研究也朝着界面选择性设计调控、界面可逆形变等方向发展。最后论述了透明木材界面研究成果在节能建筑、智能窗口、光电器件与家居设计等领域的相关应用。通过对透明木材界面的基础研究与应用的归纳梳理,可为今后更好地研究透明木材的界面特性并拓展透明木材的功能运用提供参考。