木质素纳米颗粒在紫外防护领域的应用研究进展

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作者 侯龙龙 李琼仙 +3 位作者 宁微微 杨纯雪 杨冬梅 钱学仁 《中国造纸》 北大核心 2025年第3期19-27,共9页

木质素由于其特殊结构而具有抗紫外线、抗菌等特性,在紫外防护领域具有广阔的应用前景。为了更大程度地实现木质素的广泛利用,木质素纳米颗粒的研究一定程度上解决了木质素结构复杂、不均一以及颜色较深等问题,同时其抗紫外线能力进一... 木质素由于其特殊结构而具有抗紫外线、抗菌等特性,在紫外防护领域具有广阔的应用前景。为了更大程度地实现木质素的广泛利用,木质素纳米颗粒的研究一定程度上解决了木质素结构复杂、不均一以及颜色较深等问题,同时其抗紫外线能力进一步增强。本文详细介绍了木质素的紫外线防护功能、木质素纳米颗粒的制备及其在紫外防护领域的应用,为木质素在紫外屏蔽领域的资源化利用提供参考。 展开更多

关键词 木质素 纳米颗粒 紫外防护

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木质基N,P共掺杂氧化石墨烯改性泡沫炭制备及电容去离子性能研究 被引量：2

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作者 孔祥鑫 张坤 +2 位作者 吴振威 李伟 刘守新 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期6026-6034,共9页

以落叶松木屑为原料,磷酸二氢铵(NH_(4)H_(2)PO_(4))为掺杂剂,氧化石墨烯(GOs)为改性剂,经过液化、树脂化、发泡、炭化以及CO_(2)活化制备出木质基N、P共掺杂氧化石墨烯改性泡沫炭(N,P-GCF)。采用SEM、XRD、Raman、XPS、接触角测量仪分... 以落叶松木屑为原料,磷酸二氢铵(NH_(4)H_(2)PO_(4))为掺杂剂,氧化石墨烯(GOs)为改性剂,经过液化、树脂化、发泡、炭化以及CO_(2)活化制备出木质基N、P共掺杂氧化石墨烯改性泡沫炭(N,P-GCF)。采用SEM、XRD、Raman、XPS、接触角测量仪分别对N,P-GCF的表面形态、晶体结构、化学性质、亲水性能进行分析,通过改变NH_(4)H_(2)PO_(4)的添加量探究其对泡沫炭孔结构、电化学性能及电容去离子性能(CDI)的影响。结果表明:经GOs改性与NH_(4)H_(2)PO_(4)掺杂后,孔泡尺寸下降,无序性提高。N,P-GCF具有分级孔结构。当NH_(4)H_(2)PO_(4)掺杂量为2 g时,具有最高的比表面积(2684.11 m^(2)·g^(-1))、总孔容(1.42 cm^(3)·g^(-1))和介孔率(49.45%),N、P质量分数分别为2.48%和3.46%。N元素主要以N-5、N-6、N-X形式存在,P元素主要为P-C、P-N。相比于CF,N,P-GCF2.0具有优异的润湿性及力学性能。在1 mol·L^(-1)NaCl电解液的三电极体系中,1 A·g^(-1)的电流密度时N,P-GCF2.0的比电容为256.48 F·g^(-1),当电流密度增加至15 A·g^(-1)时,比电容保持率达72.51%。在500 mg·L^(-1)的初始NaCl溶液、1.2 V的工作电压下,N,P-GCF2.0具有最佳脱盐能力(29.97 mg·g^(-1))及盐吸附速率(1.84 mg·g^(-1)·min^(-1)),10次循环后脱盐能力保留率为90.12%,具有较好的循环稳定性。 展开更多

关键词 木质基 N P共掺杂 氧化石墨烯 泡沫炭 电容去离子

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木材仿生智能材料研究进展 被引量：28

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作者 李坚 甘文涛 王立娟 《木材科学与技术》 北大核心 2021年第4期1-14,共14页

木材是人类最先注意和最早利用的材料之一,千百年来,一直被用作建筑和家居耗材。面对日益严峻的环境污染和能源枯竭,如何优质和高效利用木材已成为木材工业面向世界科技前沿、面向人民生命健康的“卡脖子”问题。向自然学习,创生具有仿... 木材是人类最先注意和最早利用的材料之一,千百年来,一直被用作建筑和家居耗材。面对日益严峻的环境污染和能源枯竭,如何优质和高效利用木材已成为木材工业面向世界科技前沿、面向人民生命健康的“卡脖子”问题。向自然学习,创生具有仿生结构的智能木材,是实现木材的自增值性、自修复性、自诊断性和自适应性,使木材从更高技术层面为社会进步服务的有效途径。本文针对近年来仿生构建先进木基功能材料在能源、环境和智能制造领域发展进程中出现的新理论、新技术和战略性作用开展论述,梳理代表性功能木材开发研究的现状和发展趋势,凝练木材仿生智能材料在加工技术和应用方面的问题,提出木材仿生科学发展的重点方向。 展开更多

关键词 木材 仿生 智能 低碳 可持续发展

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AgNO_(3)真空浸渍制备杀菌银缓释椰壳活性炭研究 被引量：2

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作者 孔祥鑫 范金玥 +4 位作者 张坤 黄举 黄晓丽 李伟 刘守新 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期12128-12132,12138,共6页

对椰壳活性炭在真空条件下浸渍硝酸银(AgNO_(3)),制备具有杀菌作用的银缓释椰壳活性炭(Ag/AC)。以大肠埃希杆菌(E.coli)为实验菌种考察Ag/AC的抑菌杀菌作用,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、比表面积分析仪分别对Ag/AC表面形... 对椰壳活性炭在真空条件下浸渍硝酸银(AgNO_(3)),制备具有杀菌作用的银缓释椰壳活性炭(Ag/AC)。以大肠埃希杆菌(E.coli)为实验菌种考察Ag/AC的抑菌杀菌作用,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、比表面积分析仪分别对Ag/AC表面形态、晶体结构、比表面积和孔结构进行分析。结果表明:银离子在AC表面被还原成粒径为200~800 nm的单质银;随着AgNO_(3)浸渍浓度的增加,银担载量上升、粒径增大,Ag/AC的比表面积、总孔容、平均孔径减小,杀菌性能与抗银流失性能提高。当AgNO_(3)溶液浸渍浓度为8.0 g·L^(-1)时,载银量最大(0.44%),杀菌性能最佳(99.26%);在水中振荡15 d,银流失率为30%,对比相同条件下常压浸渍得到Ag/AC银流失率为94.23%,真空浸渍制备的载银椰壳活性炭在保持高杀菌率的同时实现了银缓释。 展开更多

关键词 载银活性炭 真空浸渍法 杀菌 银缓释

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轴向压缩载荷下的音板木材振动和声学响应特性研究 被引量：2

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作者 翟学勇 苗媛媛 +3 位作者 王秀雅 万珂 尹玉雪 刘镇波 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第23期187-193,共7页

为了探究轴向压缩载荷对音板木材的振动和声学响应特性的影响,深入研究木质材料的发声机理。本研究模拟音板木材在实际装配中受到的约束和轴向压缩载荷,利用双通道快速傅里叶变换(FFT)频谱分析仪对200~1600 N轴向压缩载荷作用下音板木... 为了探究轴向压缩载荷对音板木材的振动和声学响应特性的影响,深入研究木质材料的发声机理。本研究模拟音板木材在实际装配中受到的约束和轴向压缩载荷,利用双通道快速傅里叶变换(FFT)频谱分析仪对200~1600 N轴向压缩载荷作用下音板木材的振动和声学性能进行检测。分析发现:在弹性形变范围内,随着轴向压缩载荷的增大,木材的共振频率呈下降的变化规律;轴向压缩载荷与音板木材的各声学参数呈显著的线性相关。通过SEM扫描电镜观察发现,正常、通直的细胞壁由于轴向压缩出现不同程度的褶皱,这是音板木材振动和声学性能变化的重要原因。研究结果表明,轴向压缩载荷对音板木材的振动和声学性能的影响具有较强的规律性,因预应力的存在以及微观构造的改变,其整体振动和声学性能呈下降趋势。 展开更多

关键词 音板木材 轴向压缩载荷 声学特性 声学参数 微观构造

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硫化铟锌/纸浆纤维复合纸的制备与光催化除甲醛性能研究 被引量：2

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作者 王可鑫 安显慧 钱学仁 《中国造纸》 CAS 北大核心 2021年第6期1-7,共7页

本研究以硝酸铟为铟源,硫代乙酰胺为硫源,硝酸锌为锌源,将硫化铟锌(ZnIn_(2)S_(4))原位负载于纸浆纤维(PFs)上,制得ZnIn_(2)S_(4)/PFs复合纸,对其光催化除甲醛特性进行了分析。X射线光电子能谱仪(XPS)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微... 本研究以硝酸铟为铟源,硫代乙酰胺为硫源,硝酸锌为锌源,将硫化铟锌(ZnIn_(2)S_(4))原位负载于纸浆纤维(PFs)上,制得ZnIn_(2)S_(4)/PFs复合纸,对其光催化除甲醛特性进行了分析。X射线光电子能谱仪(XPS)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)分析表明ZnIn_(2)S_(4)被成功负载于PFs上,紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)分析表明ZnIn_(2)S_(4)/PFs复合纸具有光催化活性。研究发现,随着硝酸铟用量的增加,ZnIn_(2)S_(4)/PFs复合纸的甲醛去除率先增加后降低。当硝酸铟用量4 mmol时,所制ZnIn_(2)S_(4)/PFs复合纸的甲醛去除率最高(73.14%)。将ZnIn_(2)S_(4)/PFs复合纸放置于自然环境中30天,其抗张指数仅下降了5.1%,说明ZnIn_(2)S_(4)/PFs复合纸具有很好的环境稳定性。ZnIn_(2)S_(4)/PFs复合纸经3次光催化循环后,甲醛去除率下降了26.94%,表明具有较好的循环使用性能。 展开更多

关键词 光催化纸 硫化铟锌 原位负载 甲醛去除

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MXenes复合材料的发展:界面调控及结构设计 被引量：3

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作者 巴智晨 梁大鑫 谢延军 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1225-1240,共16页

MXenes作为一类新兴的二维材料,因具有独特的亲水性、优异的力学性能、丰富的表面官能团、高导电率、光热以及光电效应等性能而成为研究热点,广泛应用在电磁屏蔽、电化学储能、生物医药、分离、传感器和海水淡化等领域.虽然MXenes具有... MXenes作为一类新兴的二维材料,因具有独特的亲水性、优异的力学性能、丰富的表面官能团、高导电率、光热以及光电效应等性能而成为研究热点,广泛应用在电磁屏蔽、电化学储能、生物医药、分离、传感器和海水淡化等领域.虽然MXenes具有这些优异的性能,但是其存在的与疏水性高分子相容性差、带负电的官能团阻碍电解质运输及易氧化等问题限制了其实际应用.近年来,通过对MXenes进行界面调控以解决其固有缺陷,并在此基础上对MXenes进行针对性的结构设计以提升界面稳定性,其性能得到了进一步提升.本文对MXenes复合材料发展过程中在界面调控和结构设计方面的研究进展进行总结,并重点介绍了MXenes的结构和性质及MXenes在复合材料中的界面调控手段,对MXenes复合材料的结构设计进行了阐述,并对MXenes复合材料的发展前景进行了展望. 展开更多

关键词 过渡金属碳(氮)化物(MXenes) 复合材料 界面调控 结构设计

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浸渍胶膜纸覆贴超薄纤维板工艺对其表面胶合强度的影响 被引量：1

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作者 卢泽潭 魏明 +3 位作者 刘亮先 闵德秀 李坚 肖少良 《木材科学与技术》 北大核心 2024年第6期15-22,31,共9页

超薄纤维板是近年来开发的一种高精深加工和高附加值的木质新材料,具有厚度薄、密度高和表面质量平整光洁的特点,已经广泛应用于饰面材料领域。为了探究三聚氰胺浸渍胶膜纸覆贴超薄纤维板(简称饰面板)的关键参数及表面胶合性能机制,设置... 超薄纤维板是近年来开发的一种高精深加工和高附加值的木质新材料,具有厚度薄、密度高和表面质量平整光洁的特点,已经广泛应用于饰面材料领域。为了探究三聚氰胺浸渍胶膜纸覆贴超薄纤维板(简称饰面板)的关键参数及表面胶合性能机制,设置L16(45)正交试验探讨热压温度、时间和压力工艺因素,以及单因素试验分析超薄纤维板砂光工艺、初始含水率对饰面板表面胶合强度的影响。结果表明,饰面板的表面胶合强度主要受热压温度的影响,试验优化条件(热压时间10 s、温度205℃、压力2.7 MPa)下,表面胶合强度达到最大值1.95 MPa。采用180目砂光带处理超薄纤维板的表面胶合强度比未砂光的能提高1.5倍;超薄纤维板的初始含水率在8%左右时,表面胶合强度最佳。同时,扫描电镜(SEM)、接触角结果表明超薄纤维板在砂光处理后表面更加粗糙,初始含水率在8%左右时亲水性更强,有利于超薄纤维板与三聚氰胺浸渍胶膜纸形成更强的机械互锁作用和界面润湿作用。 展开更多

关键词 超薄纤维板 热压工艺 砂光工艺 初始含水率 浸渍胶膜纸 表面胶合强度

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低盐和低碱活性红染料在柞木单板染色中的应用 被引量：1

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作者 王敬贤 沈隽 +2 位作者 王建军 赫亮 王月婵 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期605-612,共8页

【目的】明确低盐和低碱活性染料应用于单板染色的适用性,可降低染液废液污染水平和生产成本。【方法】选择新型低盐活性大红(SNE)染料和低碱活性红(LA)染料对渗透性较差的柞木Xylosma japonicum单板进行染色,以应用较广的活性红(M-3BE... 【目的】明确低盐和低碱活性染料应用于单板染色的适用性,可降低染液废液污染水平和生产成本。【方法】选择新型低盐活性大红(SNE)染料和低碱活性红(LA)染料对渗透性较差的柞木Xylosma japonicum单板进行染色,以应用较广的活性红(M-3BE)染料作为对照,测试3种染料染色柞木单板的直接性、反应性、固色率和染色效果,利用傅里叶红外光谱(FTIR)、热重分析仪(TG)和扫描电镜(SEM)分析其官能团、组分和细观结构的变化。【结果】与M-3BE染料相比,SNE染料硫酸钠用量降至1/2和LA染料碳酸钠用量降至1/8时,SNE染料固色率提高了15.33%、色差降低了1.35%,LA染料固色率降低了3.37%、色差提高了2.03%。染色处理后,木材表面羟基含量减少,其中低盐染料染色柞木单板羟基含量最低,除出现较弱的硫酸盐S=O吸收峰外,无新吸收峰产生。3种活性染料与木材的结合机理和产生的官能团结构相似,但因染料母体结构差异较大,导致热分解曲线略有不同。染料分子可从木材表面扩散到木材内部,扩散程度从大到小依次为SNE、M-3BE、LA。【结论】SNE染料具有较高的上染率,LA染料具有优异的颜色提升性,可用来染色木材单板,从而降低电解质盐和碱的排放。 展开更多

关键词 木材学 柞木单板 染色 活性染料 低盐 低碱

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纤维素纳米晶/金纳米粒子复合虹彩薄膜的制备与表征 被引量：4

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作者 孟佳成 徐明聪 +1 位作者 刘守新 李伟 《林产化学与工业》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期49-56,共8页

以滤纸为原料,采用浓硫酸水解法制备纤维素纳米晶(CNCs),以柠檬酸钠还原法制备金纳米粒子(GNPs),并将GNPs与CNCs以不同质量比共混制备CNCs/GNPs复合虹彩薄膜;并在CNCs/GNPs体系中添加果糖,研究了果糖对等离子吸收共振效应的影响。采用... 以滤纸为原料,采用浓硫酸水解法制备纤维素纳米晶(CNCs),以柠檬酸钠还原法制备金纳米粒子(GNPs),并将GNPs与CNCs以不同质量比共混制备CNCs/GNPs复合虹彩薄膜;并在CNCs/GNPs体系中添加果糖,研究了果糖对等离子吸收共振效应的影响。采用透射电镜、反射光谱、扫描电镜、偏光显微镜、红外光谱、X射线衍射、紫外-可见光谱和圆二色谱对复合薄膜进行分析,探讨了GNPs与CNCs以不同质量比复合时的结构与性能,以及果糖对体系的影响。研究结果表明:CNCs在成膜过程中发生了自组装,形成了左旋的手性层状液晶结构;复合薄膜具有明显的虹彩颜色,具有周期性层状结构和指纹织构,添加GNPs没有改变CNCs本身的官能团,但复合膜具有明显的等离子共振吸收峰并发生蓝移。添加果糖会使薄膜颜色产生红移现象的同时促进GNPs更加均匀地分散,从而增强GNPs的等离子共振吸收效应。GNPs和果糖的加入不会改变CNCs的晶型结构,对纤维素的结晶度也没有影响。 展开更多

关键词 纤维素纳米晶 金纳米粒子 果糖 虹彩薄膜 等离子共振

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用于湿度响应的手性向列纤维素纳米晶体/单糖复合虹彩薄膜的制备与性能 被引量：2

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作者 孙文野 张善华 +5 位作者 徐传保 安邦 滕睿 徐明聪 李伟 刘守新 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期111-120,共10页

以滤纸为原料,采用浓硫酸水解法制备纤维素纳米晶体(CNC),将果糖、葡萄糖和甘露糖分别与CNC以不同质量比共混,通过蒸发诱导自组装方法制备了CNC/单糖复合虹彩薄膜。紫外-可见反射光谱分析结果表明,复合薄膜具有明显的虹彩颜色,随着每种... 以滤纸为原料,采用浓硫酸水解法制备纤维素纳米晶体(CNC),将果糖、葡萄糖和甘露糖分别与CNC以不同质量比共混,通过蒸发诱导自组装方法制备了CNC/单糖复合虹彩薄膜。紫外-可见反射光谱分析结果表明,复合薄膜具有明显的虹彩颜色,随着每种单糖含量的增加,薄膜的结构色发生了明显的红移。偏光显微镜和扫描电子显微镜表征结果表明,CNC在成膜过程中发生了自组装,复合虹彩薄膜保留了CNC原有的指纹织构和周期性层状结构。红外光谱和X射线衍射分析表明,添加单糖没有改变CNC本身的官能团,单糖与CNC通过物理作用相结合。单糖的加入也不会改变CNC的晶型结构,对纤维素结晶度的影响十分有限。加入单糖有助于提高薄膜的湿度响应性能,复合薄膜在相对湿度为37%和98%的环境之间表现出从绿色到红色的可逆结构色变化。 展开更多

关键词 纤维素纳米晶体 单糖 结构色 虹彩薄膜 手性 自组装

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N,P共掺杂香蒲基炭气凝胶的制备、表征及其电化学性能 被引量：1

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作者 黄举 孙佳明 +3 位作者 张坤 吴振威 李伟 刘守新 《林产化学与工业》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1-8,共8页

以香蒲花序为原料,NH_(4)H_(2)PO_(4)为掺杂剂,经酸性NaClO_(2)预处理、超声波细胞破碎处理、冷冻干燥、高温炭化制备N、P共掺杂香蒲基炭气凝胶(NPCA)。采用SEM、N_(2)吸附/脱附、XRD、XPS对NPCA的形貌、孔隙结构、晶相结构、表面化学... 以香蒲花序为原料,NH_(4)H_(2)PO_(4)为掺杂剂,经酸性NaClO_(2)预处理、超声波细胞破碎处理、冷冻干燥、高温炭化制备N、P共掺杂香蒲基炭气凝胶(NPCA)。采用SEM、N_(2)吸附/脱附、XRD、XPS对NPCA的形貌、孔隙结构、晶相结构、表面化学组成进行表征,系统研究了掺杂量和炭化温度对NPCA电化学性能的影响。研究结果表明:NPCA是由无定形炭组成的三维网状立体结构;NPCA表面氮元素以吡啶氮(N-6)、吡咯氮(N-5)、石墨化氮(N-Q)和氧化氮(N-X)的形式存在,磷元素以P—O和P—C的形式存在。NH_(4)H_(2)PO_(4)的掺杂量和炭化温度影响NPCA的孔隙结构及表面化学结构。NPAC的较佳制备条件为:香蒲纤维素与NH_(4)H_(2)PO_(4)的质量比为1∶2,炭化温度800℃。此条件下制备的NPAC-2-800具有丰富的孔隙结构和表面官能团,比表面积为599.88 m^(2)/g,总孔容积为0.27 cm^(3)/g,微孔容积为0.20 cm^(3)/g,平均孔径为3.69 nm,并且NPCA的N、P质量分数分别为5.69%和5.12%。电化学性能测试结果表明:在6 mol/L KOH溶液、三电极体系中,在1 A/g的电流密度下NPCA-2-800的比电容为249 F/g,比未掺杂NH_(4)H_(2)PO_(4)样品的比电容(106.7 F/g)增加了133.4%,并且具有较好的倍率性能。 展开更多

关键词 香蒲 炭气凝胶 电化学性能

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