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纳米铜热处理竹材制备及其防霉性能
被引量：
2
1
作者
庞群艳
胡纲正
+4 位作者
李文轩
贺磊
邱竑韫
黄慧
何文
《林业工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第6期37-43,共7页
以毛竹为原料,通过将竹材真空浸没于氢氧化铜、聚乙二醇200和二乙醇胺混合溶液中,并在热处理温度为220℃的条件下分别进行4,6和8 h的热处理,借助液相还原原理,在热处理竹材内部生成纳米铜。通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、傅里叶变...
以毛竹为原料,通过将竹材真空浸没于氢氧化铜、聚乙二醇200和二乙醇胺混合溶液中,并在热处理温度为220℃的条件下分别进行4,6和8 h的热处理,借助液相还原原理,在热处理竹材内部生成纳米铜。通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对热处理竹材进行定性和定量表征。SEM和EDS检测显示,铜元素存在于竹材内部,并且含量随热处理时间增加而增多;XRD和XPS测试证实了存在于竹材内部的铜元素由纳米铜颗粒和少量纳米氧化铜组成;FT-IR结果表明,竹材中的半纤维素发生降解,亲水性基团数量明显降低。热处理后竹材的力学性能均有一定程度降低,吸湿性明显下降。然而,纳米铜热处理竹材的静曲强度和弹性模量仍分别能达到92 MPa和8.9 GPa,接触角均高于120°,吸湿率均低于5.0%,明显优于热处理竹材。黑曲霉、绿色木霉和桔青霉的防霉性能测试结果显示,纳米铜热处理竹材基本未发生霉变,3种霉菌的平均感染值在0.1以下,霉变防治效力均高于96%,相对于天然竹材和热处理竹材具有显著的改善,表现出优异的防霉性能。本研究提出的一步法制备纳米铜热处理竹材的思路不仅工艺简单,制品性能优异,还将进一步拓宽竹材的应用领域,促进“以竹代塑”的高效发展。
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关键词
热处理竹材
纳米铜颗粒
防霉性能
力学性能
吸湿性
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职称材料
高温热处理对毛竹防霉性能的影响
被引量：
7
2
作者
郭志豪
何文
+5 位作者
袁欣怡
李文轩
胡纲正
王瑞
陈金地
李兴丰
《林业工程学报》
CSCD
北大核心
2023年第3期32-38,共7页
以毛竹为原料,在160,180,200,220℃下分别进行2,4,6,8 h的热处理,重点分析总糖、还原糖、游离糖,pH、吸湿性的变化,结合黑曲霉的霉变测试,揭示高温热处理竹材的霉变机理。研究显示:竹材中总糖和还原糖的质量浓度总体呈现出下降的趋势,...
以毛竹为原料,在160,180,200,220℃下分别进行2,4,6,8 h的热处理,重点分析总糖、还原糖、游离糖,pH、吸湿性的变化,结合黑曲霉的霉变测试,揭示高温热处理竹材的霉变机理。研究显示:竹材中总糖和还原糖的质量浓度总体呈现出下降的趋势,总糖与还原糖的最低质量浓度分别为0.83和0.05 g/L,相比未处理竹材分别降低了68.7%和95.3%。同时,游离糖中的葡萄糖相比未处理竹材降低了13.5%;木糖与阿拉伯糖分别下降了73.1%和77.9%。而且,竹材的pH呈现出逐渐上升的趋势,维持在5.07~6.13,呈现出有利于霉菌生长的弱酸性环境。但是,高温热处理增大了竹材的接触角,润湿性降低,能阻碍霉菌生长的水分供应。黑曲霉测试显示:热处理能在一定程度上延缓竹材的霉变速率,但在160,180,200℃时竹材的感染面积占比均超过了75%,防治效力为0。即使在220℃时,霉菌感染面积仍接近50%,防治效力仅为50.0%。研究表明,尽管高温热处理降低了竹材的润湿性,糖分也明显减少,在一定程度上抑制了霉菌生长的营养物质和水分供给,延缓了霉菌的生长速率,但是竹材中保留的葡萄糖、木糖及阿拉伯糖等,以及适宜的pH仍为霉菌生长提供了充足条件,导致高温热处理对竹材霉变影响不明显。
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关键词
高温热处理
竹材
霉变特性
总糖
PH
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职称材料
具有纳米结构的木材气凝胶基电极的制备及其电化学性能
被引量：
1
3
作者
郭飞宇
何文
+5 位作者
王瑞
韦柏任
梁爽
季秋琳
胡纲正
李文轩
《林业工程学报》
CSCD
北大核心
2023年第6期122-130,共9页
超级电容器作为清洁可持续的储能设备,其电化学性能主要由电极材料决定,因此电极材料逐渐成为当前储能领域的研究热点。木材因其天然的多尺度微/纳米孔隙结构以及可再生、可生物降解等特点,逐渐被用于电极材料的研究。以巴沙木为基材,...
超级电容器作为清洁可持续的储能设备,其电化学性能主要由电极材料决定,因此电极材料逐渐成为当前储能领域的研究热点。木材因其天然的多尺度微/纳米孔隙结构以及可再生、可生物降解等特点,逐渐被用于电极材料的研究。以巴沙木为基材,首先采用脱木素联合TEMPO氧化法将木材细胞壁分离具有纳米网络结构的木材气凝胶(TDW),然后将纳米纤维素分散的碳纳米管(CNT)悬浮液通过满细胞法浸渍到木材气凝胶中,冷冻干燥后在导管孔和细胞间隙中形成了连续的碳纳米管导电网络结构,最后进行聚吡咯(PPy)原位聚合,在细胞壁和导管孔中构建成具有纳米导电网络结构的TDW/CNT/PPy复合电极。电化学性能测试显示,由于在TDW的宏观孔隙中导电网络的构建,TDW/CNT/PPy的电化学性能明显优于TDW/PPy电极,而且随着碳纳米管比例的增加而增强,其中,TDW/CNT-2/PPy在1.0 mA/cm^(2)扫描速率下的比电容达到389 F/g、面电容为10.5 F/cm^(2),而且在10 mA/cm^(2)扫描速率下经过10000次循环后的电容保持率为95.1%。本研究通过在木材中构建连续的导电纳米网络结构,显示出优异的电化学性能,为木质基材在电极材料中的应用提供了一种新的思路。
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关键词
木材气凝胶
纳米结构
碳纳米管
聚吡咯
电化学性能
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职称材料
题名
纳米铜热处理竹材制备及其防霉性能
被引量：
2
1
作者
庞群艳
胡纲正
李文轩
贺磊
邱竑韫
黄慧
何文
机构
南京林业大学材料科学与工程学院
江西省林业科学院
出处
《林业工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第6期37-43,共7页
基金
江西省林业科学院省级科研基础研究与人才科研专项项目(2024511501)。
文摘
以毛竹为原料,通过将竹材真空浸没于氢氧化铜、聚乙二醇200和二乙醇胺混合溶液中,并在热处理温度为220℃的条件下分别进行4,6和8 h的热处理,借助液相还原原理,在热处理竹材内部生成纳米铜。通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对热处理竹材进行定性和定量表征。SEM和EDS检测显示,铜元素存在于竹材内部,并且含量随热处理时间增加而增多;XRD和XPS测试证实了存在于竹材内部的铜元素由纳米铜颗粒和少量纳米氧化铜组成;FT-IR结果表明,竹材中的半纤维素发生降解,亲水性基团数量明显降低。热处理后竹材的力学性能均有一定程度降低,吸湿性明显下降。然而,纳米铜热处理竹材的静曲强度和弹性模量仍分别能达到92 MPa和8.9 GPa,接触角均高于120°,吸湿率均低于5.0%,明显优于热处理竹材。黑曲霉、绿色木霉和桔青霉的防霉性能测试结果显示,纳米铜热处理竹材基本未发生霉变,3种霉菌的平均感染值在0.1以下,霉变防治效力均高于96%,相对于天然竹材和热处理竹材具有显著的改善,表现出优异的防霉性能。本研究提出的一步法制备纳米铜热处理竹材的思路不仅工艺简单,制品性能优异,还将进一步拓宽竹材的应用领域,促进“以竹代塑”的高效发展。
关键词
热处理竹材
纳米铜颗粒
防霉性能
力学性能
吸湿性
Keywords
heat-treated bamboo
nano-copper particle
anti-mold performance
mechanical property
moisture absorption property
分类号
S781.9 [农业科学—木材科学与技术]
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职称材料
题名
高温热处理对毛竹防霉性能的影响
被引量：
7
2
作者
郭志豪
何文
袁欣怡
李文轩
胡纲正
王瑞
陈金地
李兴丰
机构
南京林业大学材料科学与工程学院
福建吉兴竹业有限公司
出处
《林业工程学报》
CSCD
北大核心
2023年第3期32-38,共7页
基金
福建省科技计划项目(2021S0021)
江苏省农业科技自主创新资金项目[CX(20)3174]
文摘
以毛竹为原料,在160,180,200,220℃下分别进行2,4,6,8 h的热处理,重点分析总糖、还原糖、游离糖,pH、吸湿性的变化,结合黑曲霉的霉变测试,揭示高温热处理竹材的霉变机理。研究显示:竹材中总糖和还原糖的质量浓度总体呈现出下降的趋势,总糖与还原糖的最低质量浓度分别为0.83和0.05 g/L,相比未处理竹材分别降低了68.7%和95.3%。同时,游离糖中的葡萄糖相比未处理竹材降低了13.5%;木糖与阿拉伯糖分别下降了73.1%和77.9%。而且,竹材的pH呈现出逐渐上升的趋势,维持在5.07~6.13,呈现出有利于霉菌生长的弱酸性环境。但是,高温热处理增大了竹材的接触角,润湿性降低,能阻碍霉菌生长的水分供应。黑曲霉测试显示:热处理能在一定程度上延缓竹材的霉变速率,但在160,180,200℃时竹材的感染面积占比均超过了75%,防治效力为0。即使在220℃时,霉菌感染面积仍接近50%,防治效力仅为50.0%。研究表明,尽管高温热处理降低了竹材的润湿性,糖分也明显减少,在一定程度上抑制了霉菌生长的营养物质和水分供给,延缓了霉菌的生长速率,但是竹材中保留的葡萄糖、木糖及阿拉伯糖等,以及适宜的pH仍为霉菌生长提供了充足条件,导致高温热处理对竹材霉变影响不明显。
关键词
高温热处理
竹材
霉变特性
总糖
PH
Keywords
heat treatment
bamboo
characteristics of mildew
total sugar
pH
分类号
S781.9 [农业科学—木材科学与技术]
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职称材料
题名
具有纳米结构的木材气凝胶基电极的制备及其电化学性能
被引量：
1
3
作者
郭飞宇
何文
王瑞
韦柏任
梁爽
季秋琳
胡纲正
李文轩
机构
南京林业大学材料科学与工程学院
出处
《林业工程学报》
CSCD
北大核心
2023年第6期122-130,共9页
基金
福建省科技计划项目(2021S0021)
江苏省农业科技自主创新资金项目(CX(20)3174)。
文摘
超级电容器作为清洁可持续的储能设备,其电化学性能主要由电极材料决定,因此电极材料逐渐成为当前储能领域的研究热点。木材因其天然的多尺度微/纳米孔隙结构以及可再生、可生物降解等特点,逐渐被用于电极材料的研究。以巴沙木为基材,首先采用脱木素联合TEMPO氧化法将木材细胞壁分离具有纳米网络结构的木材气凝胶(TDW),然后将纳米纤维素分散的碳纳米管(CNT)悬浮液通过满细胞法浸渍到木材气凝胶中,冷冻干燥后在导管孔和细胞间隙中形成了连续的碳纳米管导电网络结构,最后进行聚吡咯(PPy)原位聚合,在细胞壁和导管孔中构建成具有纳米导电网络结构的TDW/CNT/PPy复合电极。电化学性能测试显示,由于在TDW的宏观孔隙中导电网络的构建,TDW/CNT/PPy的电化学性能明显优于TDW/PPy电极,而且随着碳纳米管比例的增加而增强,其中,TDW/CNT-2/PPy在1.0 mA/cm^(2)扫描速率下的比电容达到389 F/g、面电容为10.5 F/cm^(2),而且在10 mA/cm^(2)扫描速率下经过10000次循环后的电容保持率为95.1%。本研究通过在木材中构建连续的导电纳米网络结构,显示出优异的电化学性能,为木质基材在电极材料中的应用提供了一种新的思路。
关键词
木材气凝胶
纳米结构
碳纳米管
聚吡咯
电化学性能
Keywords
wood aerogel
nano-structure
carbon nanotube
polypyrrole
electrochemical performance
分类号
S781.9 [农业科学—木材科学与技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
纳米铜热处理竹材制备及其防霉性能
庞群艳
胡纲正
李文轩
贺磊
邱竑韫
黄慧
何文
《林业工程学报》
CSCD
北大核心
2024
2
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职称材料
2
高温热处理对毛竹防霉性能的影响
郭志豪
何文
袁欣怡
李文轩
胡纲正
王瑞
陈金地
李兴丰
《林业工程学报》
CSCD
北大核心
2023
7
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职称材料
3
具有纳米结构的木材气凝胶基电极的制备及其电化学性能
郭飞宇
何文
王瑞
韦柏任
梁爽
季秋琳
胡纲正
李文轩
《林业工程学报》
CSCD
北大核心
2023
1
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职称材料
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