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    2021年, 第55卷, 第2期 刊出日期:2021-03-30 上一期   
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    2021 (2):  0-0. 
    摘要 ( 31 )   PDF(18932KB) ( 56 )  
    相关文章 | 计量指标
    研究报告
    羟基保护法制备聚(D-乳酸-葡萄糖)共聚物及其性能研究
    朱前进, 祁俐燕, 曹丹, 刘婷婷, 高勤卫
    2021 (2):  1-8.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2021.02.001
    摘要 ( 60 )   HTML ( 7 )   PDF(705KB) ( 53 )  

    α-D-葡萄糖为原料,采用羟基保护法制备1,2:5,6-双-O-异丙叉基-α-D-呋喃葡萄糖(ODG),并与聚D-乳酸(PDLA)熔融共聚合成聚(D-乳酸-1,2:5,6-双-O-异丙叉基-α-D-呋喃葡萄糖)共聚物(PDLAODG),然后水解脱羟基制备聚(D-乳酸-葡萄糖)共聚物(PDLAG)。采用核磁共振氢谱、傅里叶变换红外光谱、热重法、差示扫描量热法、X射线衍射、接触角与吸水率等方法测定结构与性能。结果表明:通过葡萄糖羟基保护法和熔融共聚法可以合成PDLAODG和PDLAG,且共聚物中葡萄糖基团接枝的PDLA链段的数量受到n(ODG)/n(PDLA)的调控,当n(ODG)/n(PDLA)≥5时,共聚物中只含有1条D-乳酸链段。PDLAODG与PDLAG的PDLA链段均形成α-型结晶。随着葡萄糖基团含量的增加,PDLAODG的熔点从151.5℃降至147.9℃、结晶度从58.2%降至42.1%、水接触角从78.1°降至71.5°,而PDLAG的熔点从156.8℃降至149.4℃、结晶度从61.9%降至50.0%、水接触角从70.1°降至64.4°。PDLAODG与PDLAG的亲水性均高于纯PDLA,且在葡萄糖基团含量相同时PDLAG的结晶度、熔点和亲水性均高于PDLAODG,即其热稳定性、结晶性和亲水性增加。

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    下吸式固定床气化炉的气化过程及气化特性模拟分析
    程相文, 刘丽智, 魏荣
    2021 (2):  9-15.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2021.02.002
    摘要 ( 45 )   HTML ( 3 )   PDF(5402KB) ( 35 )  

    为研究下吸式固定床气化炉内多相反应流场对气化过程的影响,基于Fluent软件,建立欧拉-拉格朗日模型追踪秸秆颗粒运动,P1模型模拟气化过程的辐射传热过程,同时耦合化学反应,对下吸式秸秆气化炉气化特性进行了分析。结果表明:燃料系数0.26,秸秆颗粒粒径13 mm,在距离燃烧器底部出口4.85 m处,秸秆挥发分开始与气化剂发生燃烧反应,气化炉中心位置处的火焰温度升高,随后随着挥发分燃烧耗尽温度逐渐下降。秸秆颗粒粒径从10 mm增加到30 mm时,产生的H2、CO和CH4可燃气摩尔分数逐渐降低,但差距不大;颗粒粒径为40 mm时会出现秸秆颗粒未完全燃烧现象,导致可燃气体产量严重下降,气化炉内的温度分布不稳定。

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    氧化铌/木质活性碳纤维复合材料的结构性能表征
    刘鑫, 马晓军
    2021 (2):  16-22.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2021.02.003
    摘要 ( 34 )   HTML ( 3 )   PDF(2764KB) ( 31 )  

    以木质活性碳纤维(ACHF)为载体,通过浸渍草酸铌以及改变煅烧温度,制备出不同煅烧温度(400、600和800℃)下的氧化铌/木质活性碳纤维(Nb2O5/ACHF)。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X光电子能谱(XPS)和全自动比表面积与孔径分析(BET)仪对制备的氧化铌/木质活性碳纤维结构、表面孔径等进行表征,并初步分析了其电化学性能。研究结果表明:随着煅烧温度的升高,纤维表面生成的正交晶型氧化铌晶体颗粒晶型越好,颗粒直径越大,且表面官能团的C—C键逐渐减少,而C—O键随之增加,比表面积从1 476.65 m2/g(400℃)降至1 302.31 m2/g(800℃),微孔率下降了10.79个百分点。此外,制备的氧化铌/木质活性碳纤维具有极好的双电层电容和赝电容特性,800℃煅烧的样品Nb2O5/ACHF-800表面具有多级孔隙结构,有利于其电化学性能,在电流密度为1 A/g的KOH电解液中比电容可达155 F/g。

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    甜菜粕的季铵化修饰及其对核固红的吸附特性
    张艳霞, 俞雪, 李洋, 朱思明
    2021 (2):  23-30.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2021.02.004
    摘要 ( 38 )   HTML ( 3 )   PDF(1067KB) ( 28 )  

    为改善甜菜粕作为生物吸附剂的吸附性能,使用季铵盐四丁基溴化铵(TBAB)对甜菜粕(SBP)进行修饰,制得吸附剂季铵盐四丁基溴化铵改性甜菜粕(TBAB-SBP),使用FT-IR、XRD、SEM对TBAB-SBP化学结构和表面形貌进行表征。并探究TBAB-SBP对核固红的吸附性能,分析其动力学、热力学和吸附等温线。结果表明:TBAB能有效负载到SBP表面,增加功能官能团种类和数量。TBAB-SBP对溶液中核固红的静态吸附最佳工艺条件为:溶液pH值2.0,质量浓度100 mg/L的核固红溶液100 mL,吸附剂用量0.6 g、吸附时间180 min、吸附温度25℃,此时的色素清除率为94.44%,与SBP相比,色素清除率上升约12个百分点。TBAB-SBP对核固红的吸附符合Langmuir等温线模型,说明吸附过程为均匀单分子层吸附;吸附过程为自发的放热过程;TBAB-SBP吸附核固红过程符合准二级吸附动力学模型,说明该吸附以化学吸附为主。

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    化学/生物型复合增脂剂对云南松增脂效果及生理指标的影响
    王瑞苓, 刘祥义, 刘建祥, 吴春华
    2021 (2):  31-37.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2021.02.005
    摘要 ( 33 )   HTML ( 3 )   PDF(503KB) ( 25 )  

    以硝酸稀土为主要成分的化学增脂剂与乙烯利和α-萘乙酸这2种生物增脂剂复合得到化学/生物型复合增脂剂1和增脂剂2,并施用于云南松的增脂实验,均取得了较好的增脂效果,年平均增脂率分别为31.48%和20.20%。松脂中松节油质量分数提高24.6%,松脂流动性增加,品质得到提高。对施用增脂剂的云南松进行生理指标测试,结果表明:施用增脂剂后,松针鲜质量、干质量增加率最高可达34.57%和37.89%;叶绿素、可溶性糖和可溶性蛋白的量也都增加,最大可提高59.94%、25.88%和42.85%。云南松中三大保护酶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性提高,最大可提高178.38%、137.60%和43.22%,三大保护酶有助于提高植物的耐寒性和环境适应能力;施加增脂剂可以降低云南松丙二醛(MDA)含量(最多可降低36.91%),保证植物细胞内环境稳定性,从而促进云南松产脂量增加。

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    工艺参数对生物油酚醛树脂胶合板甲醛和TVOC含量的影响
    黄萍, 杨帆, 贾亮亮, 李健, 李冬兵
    2021 (2):  38-44.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2021.02.006
    摘要 ( 42 )   HTML ( 3 )   PDF(500KB) ( 42 )  

    为探究制胶阶段和压板阶段的6个因素(生物油替代率、醛酚比、热压温度、热压时间、热压压力、涂胶量)对胶合板中甲醛和总挥发性有机物(TVOC)含量的影响,在单因素试验基础上,设计L25(56)正交试验对工艺参数进行优化。采用顶空固相微萃取法(HS-SPME)和气相色谱/质谱(GC/MS)联用技术对生物油酚醛树脂胶合板(BPFP)中游离甲醛和除甲醛外的TVOC、苯酚进行检测。结果表明:当生物油替代率为60%,醛酚比值(nF/nP)1.6,热压温度190℃,热压时间4 min,热压压力1.2 MPa,涂胶量为200 g/cm2时,胶合板中含甲醛最低。热压温度和压力对甲醛含量有显著的影响,生物油替代率和涂胶量对胶合板中游离甲醛含量的影响较小;在生物油替代率为60%,醛酚比值2.2,热压温度190℃,热压时间5.5 min,热压压力1.4 MPa,涂胶量为210 g/cm2时,胶合板中TVOC含量最低。

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    氢化诺卜基双子季铵盐的合成及抑菌活性
    冯雪贞, 肖转泉, 范国荣, 王宗德
    2021 (2):  45-49.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2021.02.007
    摘要 ( 30 )   HTML ( 3 )   PDF(522KB) ( 25 )  

    将氢化诺卜基二甲基胺分别与3种αω-二氯代烷反应制备了3种新型含氢化诺卜基的双子季铵盐:四亚甲基-1,4-双(氢化诺卜基二甲基氯化铵)(2a)、五亚甲基-1,5-双(氢化诺卜基二甲基氯化铵)(2b)和六亚甲基-1,6-双(氢化诺卜基二甲基氯化铵)(2c)。对其结构进行NMR和MS表征,并采用菌丝生长速率法测定了这3种化合物对9种植物病原菌的抑菌活性,结果表明:3种化合物对所试植物病原菌均有优良的抑菌活性,其中化合物2c的抑制效果最好,其在质量浓度12.5~200 mg/L时对枇杷炭疽病菌、松枯梢病病原菌、七叶树壳孢菌、烟草黑胫病菌和西瓜枯萎病菌的抑制率都大大高于相同质量浓度的百菌清。

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    甲基膦酸二甲酯/木质素磺酸钠聚氨酯泡沫的制备及其阻燃性能
    于泽, 李旭, 王佳楠, 刘志明
    2021 (2):  50-54.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2021.02.008
    摘要 ( 32 )   HTML ( 3 )   PDF(1285KB) ( 25 )  

    利用木质素磺酸钠(SLS)替代部分聚醚多元醇,同时将甲基膦酸二甲酯(DMMP)作为添加型阻燃剂,采用"一步发泡法"制备出甲基膦酸二甲酯/木质素磺酸钠聚氨酯泡沫材料(DMMP/SLS/PUF),通过极限氧指数(LOI)测试对其阻燃性能进行分析,探究了SLS替代率及DMMP添加量对材料阻燃性能的影响。并利用锥形量热(CONE)仪和扫描电镜对材料的燃烧行为、残炭量和残炭形貌进行分析。测试结果表明:当SLS替代率为80%时,材料80% SLS/PUF的阻燃性能最好,LOI值达到了24.5%。在该替代率的基础上,DMMP添加量为30%时,材料30% DMMP/80% SLS/PUF的LOI值达到了27.3%。与PUF相比,SLS和DMMP加入使得30% DMMP/80% SLS/PUF的热释放速率由245.2 kW/m2(PUF)降到了166.8 kW/m2、总热释放量和总烟释放量降低到12.1 MJ/m2和3.4 m2,分别降低了0.2 MJ/m2和0.4 m2。同时阻燃剂的加入使材料的残炭量由20.3%提高到了37.3%,促进了材料的成炭,并且炭层表面连续、致密且较光滑,使得材料具有良好的阻燃性能。

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    羟基香茅醛肟及其烷基醚的合成与除草活性
    彭云, 肖转泉, 廖圣良, 范国荣, 陈尚钘, 王宗德
    2021 (2):  55-59.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2021.02.009
    摘要 ( 36 )   HTML ( 3 )   PDF(434KB) ( 29 )  

    将羟基香茅醛(1)与盐酸羟胺反应合成羟基香茅醛肟(2),再与溴代烷反应制得4种羟基香茅醛肟烷基醚(3a~3d),用GC-MS、IR和NMR对产物结构进行了表征。采用平皿法测定了羟基香茅醛肟及其烷基醚在不同浓度下对一年生黑麦草生长的抑制作用,结果表明:化合物3b(0.31 mmol/L)、化合物3c(0.63 mmol/L)、化合物3d(2.50 mmol/L)对一年生黑麦草根的生长抑制率高于阳性对照敌草隆(10 mmol/L)对黑麦草根的抑制率(94.1%);化合物3b(0.31 mmol/L)、3d(0.31 mmol/L),化合物3c(0.63 mmol/L)对一年生黑麦草茎的生长抑制率高于敌草隆(10 mmol/L)对黑麦草茎的抑制率(88.10%)。

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    综述评论
    功能化木材在水污染净化领域的研究进展
    张明, 杜西领, 时君友, 孙耀星, 李坚, 王成毓
    2021 (2):  60-70.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2021.02.010
    摘要 ( 72 )   HTML ( 5 )   PDF(11985KB) ( 401 )  

    木材在工业废水治理领域拥有独特优势,如绿色、可再生、原料易得、适用范围广等。本文简单介绍了以木材为原料,通过脱木质素、功能纳米材料负载、官能团修饰等方法制备新型功能化木质复合材料(如:木材滤膜、木材气凝胶吸附材料、木材海绵等),并用于净化含有重金属离子、微生物、有机物染料、油污等工业废水的相关研究进展。分析了制备工艺、改良方法等对木材过滤与吸附废水中污染物种类、降解效率、吸附容量、杀菌效果以及循环使用性的影响,并指出了木质复合材料在水污染净化领域存在的潜在问题与未来应用前景。

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