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2021年, 第55卷, 第1期 刊出日期:2021-01-30 上一期   
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2021 (1):  0-0. 
摘要 ( 26 )   PDF(23320KB) ( 57 )  
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林业特色资源加工利用产业发展战略研究
我国活性炭产业发展典型案例分析——以福建元力活性炭股份有限公司为例
孙昊, 孙云娟, 缪存标, 孙康, 蒋剑春
2021 (1):  1-9.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2021.01.001
摘要 ( 37 )   HTML ( 4 )   PDF(3929KB) ( 56 )  

活性炭产业是林业特色资源加工剩余物高效综合利用产业。2018年我国木质活性炭产量超过45万吨,总产值约40亿元,广泛应用于食品、药品、新能源、环境保护、化工、军工等行业,有力支撑国民经济各行业保持高质量可持续发展,保障国家食品和药品安全,切实提升林业产业节能减排和绿色发展水平。福建元力活性炭股份有限公司作为国内活性炭行业的龙头企业,年产活性炭超过10万吨,2019年出口量达2.9万吨,具有林业剩余物原料来源丰富,规模化、连续化、清洁化生产能力强,中高端产品质量好等优势。但国内木质活性炭产业仍存在生产过程自动化和智能化水平不高、高端产品缺乏、绿色高端制造新技术欠缺等问题,建议创新产业发展模式、将木质活性炭产业列入资源循环利用产业目录、从国家层面设立科研专项,并在财政、金融、税收和政策等方面给予扶持。

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银杏资源加工利用产业发展现状
周昊, 王成章
2021 (1):  10-14.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2021.01.002
摘要 ( 28 )   HTML ( 0 )   PDF(442KB) ( 52 )  

银杏是我国传统重要的经济林和绿化树种,银杏产业链产值200亿元,是重要的地方农林特色产业。我国的银杏资源占全世界的85%,银杏种植面积约40万hm2,栽培数量达25亿株以上。本文综述了银杏资源量、分布情况及主要利用部位,介绍了银杏主要产品(银杏叶提取物、银杏制剂和白果)及加工技术现状、产品质量控制及其分析检测方法,分析了产业未来的发展趋势,指出了我国银杏叶加工技术与国际先进水平有明显差距,普遍存在规模小、设备落后、技术力量薄弱、生产效率低、产品质量差、产品标准达不到国际标准等问题,缺乏高、精、尖的深加工银杏产品。未来银杏产业需重点开发高附加值的产品,开拓高端化妆品和生物饲料领域。同时针对振兴山村和特色小镇新形式,提出银杏产业可以发展特色银杏文化产业、银杏休闲观光和银杏特色乡村康养产业的思路。

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樟树资源化学加工利用产业发展现状
莫开林, 吴斌, 李江, 姜勇刚
2021 (1):  15-22.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2021.01.003
摘要 ( 29 )   HTML ( 1 )   PDF(640KB) ( 48 )  

油樟和樟树化学型中的芳樟、龙脑樟是中国特色樟科树种,总面积约8万公顷,主要分布在四川宜宾、四川广安、江西赣州、广西南宁、湖南新晃等地。樟树叶油中的1,8-桉叶素、芳樟醇和天然龙脑是重要的出口产品,也是医药、香精香料和日化行业的主要原料。本文综述了樟树资源特征、分布,介绍了油樟油、芳樟油、龙脑樟油的化学组成和生物活性,樟树油的主要产品及其提取、分离、纯化技术,以及质量控制、分析检测方法和存在的技术瓶颈;分析了樟树产业现状及其在医药、香料日化、食品等行业中的应用,阐述了樟树产业在应用基础研究、终端产品研发、国家、省级相关规划、标准化原料基地建设、樟树定向培育技术等方面存在的问题,并提出了相应的建议与对策,为樟树资源化学加工利用提供参考依据。

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油茶资源利用及产业发展现状
赖鹏英, 肖志红, 李培旺, 邱静, 张爱华
2021 (1):  23-30.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2021.01.004
摘要 ( 23 )   HTML ( 0 )   PDF(645KB) ( 62 )  

油茶是世界四大木本油料植物之一,也是我国特有的优质木本油料资源。油茶籽油是一种高档植物油,具有丰富的营养物质和保健功效成分。为了促进油茶资源的合理配置,延伸油茶产业链,提高综合效益,本文对油茶资源的分布和总量进行概述;对油茶籽油、油茶果壳、油茶饼粕的功能成分及利用现状进行分析;纵观油茶产业发展历程总结出油茶产业可推广经验,指出产业在良种培育、原料采收及储存、产品研发、企业生产经营及品牌建设过程中存在的问题;并结合产业未来发展的趋势对出现的问题提出可供参考的对策与建议。

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研究报告
KOH活化法制备气化稻壳活性炭及其吸附性能
吴有龙, 徐嘉龙, 马中青, 蔡伟, 刘晓欢, 钱俊
2021 (1):  31-38.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2021.01.005
摘要 ( 24 )   HTML ( 0 )   PDF(1662KB) ( 60 )  

以气化稻壳炭(GRHC)为原料,KOH为活化剂制备活性炭,研究了不同活化温度和碱炭比对活性炭得率、比表面积、孔径分布以及碘值的影响。利用全自动气体吸附分析仪、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、扫描电镜等仪器对活性炭的理化性质进行表征,并通过吸附等温线、吸附动力学探讨其对甲基橙的吸附机制。结果表明:活化时间为1 h时,随着活化温度和碱炭比的增加,活性炭得率逐渐下降,比表面积和碘吸附值呈先增加后减少的趋势;气化稻壳炭制备活性炭的最佳工艺为碱炭比2:1、活化温度800℃、活化时间1 h,此条件下制备的活性炭得率41.73%、比表面积1 829.09 m2/g,总孔容1.007 cm3/g、碘吸附值1 984.85 mg/g、甲基橙饱和吸附量为217.87 mg/g。气化稻壳活性炭对甲基橙的吸附过程与Langmuir和Freundlich模型相关性都良好(R2>0.99),吸附动力学更加符合准二级动力学模型。

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松香基表面活性剂调控制备NiO纳米微球及其吸附刚果红
邱子言, 王怀, 罗诗兰, 胡飞龙, 黄钦, 宋湛谦
2021 (1):  39-48.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2021.01.006
摘要 ( 29 )   HTML ( 3 )   PDF(5871KB) ( 83 )  

通过天然产物松香制备松香基表面活性剂,利用该表面活性剂调控晶体生长制备出多级Ni(OH)2纳米结构,并进一步制备成NiO微球。通过FT-IR、NMR、XRD、SEM、TEM等表征确定了NiO的形貌及结构,通过BET等表征测试确定了其为多级多孔的结构。FT-IR、UV研究表明该多级纳米NiO对刚果红具有极高的吸附能力,其最大吸附量为657.89 mg/g,远优于商业NiO(337.18 mg/g)。研究结果表明:在pH值3,质量浓度为50 mg/L刚果红20 mL,吸附剂NiO适宜质量为16.8 mg时,吸附10 min达到平衡,平衡吸附量为50 mg/g。NiO对刚果红的吸附更符合Freundlich模型,吸附容易进行,吸附是吸热过程;吸附动力学符合准二级动力学方程,吸附过程以化学吸附为主。循环5次使用后吸附效率没有明显减弱,对刚果红去除率保持98%。

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柠檬醛基抗油茶炭疽病菌衍生物的定量构效关系研究
曾嵘, 司红燕, 陈尚钘, 宋杰, 王宗德, 廖圣良
2021 (1):  49-55.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2021.01.007
摘要 ( 19 )   HTML ( 0 )   PDF(618KB) ( 55 )  

为探讨柠檬醛基衍生物的结构与其对油茶炭疽病菌的抗菌活性之间的关系,研究了柠檬醛基抗油茶炭疽病菌衍生物的定量构效关系。使用计算化学软件Gauss View05、Gaussian 09W、Ampac和Codessa分别完成了柠檬醛基衍生物分子结构的构建、优化、描述符计算与筛选,以及QSAR模型建立。结果表明:建立了一个含有4个描述符:氢原子之间的相互斥力、分子中带正电荷加权部分表面积比例、氢原子的数量、分子表面正电荷分布以及分子总表面积的最佳QSAR模型,相关系数(R2)为0.926 5。对最佳QSAR模型进行内部检验和外部检验,其中留一法内部检验的RCV2=0.865 7,三重内部检验的Rtraining2=0.879 3、Rtest2=0.882 4;外部检验的R2=0.946 7,表明该模型具有良好的稳定性和预测能力。解析建模描述符可知,柠檬醛基衍生物分子结构中与氢键供体相关的描述符对抗菌活性具有显著影响。本研究可为新型柠檬醛抗油茶炭疽病菌衍生物的设计与合成提供理论指导。

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秸秆的自加热及自燃特性研究
朱烨璇, 盛昌栋
2021 (1):  56-62.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2021.01.008
摘要 ( 30 )   HTML ( 1 )   PDF(1778KB) ( 55 )  

针对秸秆堆积储存和制粉过程中的自燃问题,采用杜瓦瓶自加热装置对稻草(RS)、麦秸(WS)、玉米秸秆(CS)堆积储存的自加热过程进行研究,并考察含水量对自加热的影响;同时,采用慢速升温的热重分析方法对3种秸秆的低温氧化特性进行研究。自加热实验结果显示:3种秸秆的自加热过程遵循相同的规律(均分为诱导期、温度上升期和温度下降平稳期3个阶段),且含水量越高,自加热能力越强;其中稻草的自加热能力最强,麦秸最弱。低温氧化特性实验结果表明:相较于麦秸,稻草和玉米秸秆的低温氧化、热解能力较强,制粉时具有较高的自燃风险。综合3种秸秆的自加热能力和低温氧化特性,稻草和玉米秸秆堆积储存和制粉过程中具有较高的自加热及自燃风险。

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核桃壳炭的制备及其对氨氮废水的吸附性能研究
靳珂, 陆倩, 马来九, 李惠娟, 史正军
2021 (1):  63-69.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2021.01.009
摘要 ( 22 )   HTML ( 0 )   PDF(2000KB) ( 54 )  

为解决当前氨氮废水污染问题,以自制核桃壳炭为吸附剂,以NH4+为模型吸附分子,考察了核桃壳预处理方式、焙烧温度、焙烧时间和铵根离子初始浓度等对氨氮废水吸附的影响,并采用多种手段对核桃壳炭进行表征。研究结果表明:经H3PO4预处理后于700℃焙烧2 h制备的核桃壳炭对低浓度的NH4+具有优异的吸附能力;当铵根离子初始质量浓度为8 mg/L,100 mL NH4+溶液中加入核桃壳炭2 g,吸附时间为240 min时,NH4+去除率达93.41%;核桃壳炭吸附氨氮符合准二级动力学模型。比表面积和孔径分析结果表明:经H3PO4预处理后制备的核桃壳炭的比表面积为269.18 m2/g,总孔容积为0.173 6 cm3/g,微孔容积为0.125 cm3/g,平均孔径为5.46 nm。FT-IR、XRD和SEM分析表明:经H3PO4预处理制备的核桃壳炭为石墨碳晶相,表面呈现石墨片层结构,从而使其具有良好的NH4+的吸附性能。

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竹材液化树脂制发泡栽培基质材料工艺优化
刘震涛, 刘乐群, 和晴晴, 孙思佳, 赵莹, 王盟盟
2021 (1):  70-76.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2021.01.010
摘要 ( 26 )   HTML ( 1 )   PDF(2067KB) ( 58 )  

以竹材剩余物为原料,通过液化树脂化制备得到竹材液化树脂,再通过添加聚醚多元醇对竹材液化树脂进行改性,并利用正交试验优化制备工艺参数。结果表明:最优制备工艺参数为发泡体系总质量为200 g,树脂添加量30%,固化剂添加量7.5%,PM-200添加量20%,聚醚多元醇添加量1%,发泡剂添加量10%,表面活性剂添加量8%。此工艺下发泡栽培基质材料的表观密度为0.041 9 g/cm3,浸出pH值为2.61,吸水率为85.93%,保水率为97.68%。通过红外、热重和扫描电镜等表征发现:添加聚醚多元醇后,竹材液化树脂发泡栽培基质材料的粉化情况减轻很多,具有良好的泡孔结构,且具有良好的热稳定性;在耐候性试验中发现,栽培基质材料在室内外放置时主要官能团均未发生变化,都具有良好的耐候性。

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HPMo/SBA-15催化β-蒎烯二聚反应制备高密度燃料
向凤红, 朱平, 杨晓琴, 侯英, 刘祥义, 徐娟
2021 (1):  77-82.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2021.01.011
摘要 ( 19 )   HTML ( 0 )   PDF(644KB) ( 52 )  

使用原硅酸四乙基酯、三嵌段共聚物P123制备了SBA-15,并采用浸制法将磷钼酸(HPMo)负载于SBA-15上制得催化剂HPMo/SBA-15。以HPMo/SBA-15催化β-蒎烯进行二聚反应,然后将二聚产物经Pd/C催化加氢反应制得高密度燃料。采用FT-IR,XRD和N2吸附-脱附等温线对HPMo/SBA-15的结构进行表征,探讨了不同负载量的HPMo/SBA-15催化剂对β-蒎烯二聚反应的催化性能。结果表明:制备的HPMo/SBA-15催化剂具有介孔特性,当HPMo负载量较低(≤ 80%)时,HPMo在SBA-15上分散均匀,当HPMo负载量较高达到100%时,HPMo分布不均匀,在分子筛表面团聚,堵塞孔道,导致HPMo/SBA-15比表面积降低。80% HPMo/SBA-15催化活性最高,150℃下其催化β-蒎烯二聚加氢反应4 h时二聚产物的得率达到63.3%;二聚产物加氢制备的高密度燃料的密度和热值与燃料JP-10相当,但因黏度过大,不能作为燃料单独使用,仅可作为添加剂与其他燃料复配使用。

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综述评论
植物纤维素基碳气凝胶的制备及应用研究进展
王丽娜, 马晓军
2021 (1):  83-90.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2021.01.012
摘要 ( 43 )   HTML ( 7 )   PDF(1644KB) ( 59 )  

植物纤维素基碳气凝胶具有低密度、可生物降解、优异的吸附性能和电化学性能稳定等特点。本文围绕其原料来源、制备工艺及其在环境治理和能量储存与转化方面的应用,分析了植物纤维素基碳气凝胶的性能及研究进展。详细叙述了以棉花、木材、竹纤维等为原料的植物纤维素基碳气凝胶的制备方法,如:溶胶-凝胶法、水热炭化法、直接炭化法等。分析了制备过程中干燥方法、溶剂的选择及置换、复合改性等影响因素,并介绍了碳气凝胶在空气净化、油水分离、有毒化合物、重金属离子的去除等环境治理及能量转化与储存方面的。

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生物质基碳气凝胶的研究进展
张洁, 段荣帅, 李子江, 王慧, 张宁, 张淑亚, 司传领
2021 (1):  91-100.  doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2021.01.013
摘要 ( 42 )   HTML ( 3 )   PDF(7649KB) ( 58 )  

碳气凝胶是一种新型的纳米多孔碳材料,具有孔隙率高、比表面积大、导电性能优良、耐高温等优点,在催化剂载体、电容器及吸附材料等领域具有广阔的应用前景。与传统的碳气凝胶相比,生物质基碳气凝胶具有前驱体环保可再生的优势,可为生物质高值化、功能化利用提供新思路。本文在简单介绍生物质基碳气凝胶制备过程(包括溶胶-凝胶化、干燥、炭化)的基础上,重点介绍了3类来自不同生物质前驱体(植物纤维素、细菌纤维素和具有三维多孔结构的植物本身)碳气凝胶的制备方法,并对碳气凝胶及其复合材料在催化剂载体、吸附材料、超级电容器、锂离子电池方面的应用进行了综述,最后对生物质基碳气凝胶的研究方向和发展前景进行总结和展望。

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