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双杂原子掺杂生物质基碳材料电催化CO_(2)还原性能理论模拟研究 被引量：1
1
作者 赵钰莹 范孟孟 +1 位作者 孙康 蒋剑春 《林产化学与工业》 北大核心 2025年第2期87-95,共9页
为增强杂原子掺杂碳材料在电催化二氧化碳还原反应(CO_(2)RR)中的性能,揭示双杂原子掺杂的影响及其作用机理,通过密度泛函理论(DFT)模拟,围绕CO_(2)RR反应机制,研究最优的双杂原子掺杂策略,探讨了不同双杂原子掺杂构型对CO_(2)RR催化性... 为增强杂原子掺杂碳材料在电催化二氧化碳还原反应(CO_(2)RR)中的性能,揭示双杂原子掺杂的影响及其作用机理,通过密度泛函理论(DFT)模拟,围绕CO_(2)RR反应机制,研究最优的双杂原子掺杂策略,探讨了不同双杂原子掺杂构型对CO_(2)RR催化性能的影响,进一步明确最优双杂原子掺杂构型。研究结果表明:设计的系列氟-氮、氯-氮、硼-氮、磷-氮、硫-氮、硼-磷,以及硼-硫双杂原子掺杂石墨烯结构,B-N双杂原子掺杂碳材料(BNC)具有较高的稳定性和催化活性,有最低的形成能(3.72 eV)和较低的吉布斯自由能(ΔG, 0.53 eV)。吡啶氮(PyN)、吡咯氮(PyrrN)和石墨氮(GrN)3种N构型中,含有PyN-B构型的双杂原子掺杂碳材料可以促进CO_(2)还原为CO,其中N原子作为最佳的活性位点,ΔG值低至0.47 eV,展现出最优的催化性能。PyN引入的给电子性能与B的失电子性能形成双电荷效应,这种协同作用增强了材料对CO_(2)的吸附和活化作用,有效降低了CO_(2)RR的反应能垒,从而提高了催化剂的选择性和反应速率。 展开更多
关键词 碳基催化剂 B、N共掺杂 吡啶N-B 电催化CO_(2)还原 密度泛函理论
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杂原子掺杂生物质基碳材料电催化CO_(2)还原性能理论模拟研究
2
作者 赵钰莹 徐茹婷 +2 位作者 范孟孟 孙康 蒋剑春 《林产化学与工业》 北大核心 2025年第1期41-46,共6页
为研究不同杂原子掺杂生物质基碳材料对电催化CO_(2)还原性能的影响及反应机理,同时提高其还原性能,围绕碳材料电催化CO_(2)还原反应机制进行理论研究。通过密度泛函理论(DFT)模拟,对比反应中间体和基元反应的吉布斯自由能变化(ΔG),确... 为研究不同杂原子掺杂生物质基碳材料对电催化CO_(2)还原性能的影响及反应机理,同时提高其还原性能,围绕碳材料电催化CO_(2)还原反应机制进行理论研究。通过密度泛函理论(DFT)模拟,对比反应中间体和基元反应的吉布斯自由能变化(ΔG),确定不同杂原子掺杂生物质基碳材料最有可能的催化反应机制,筛选出具有高催化性能的杂原子结构。研究结果表明:B掺杂碳材料(BC)在电催化CO_(2)还原中具有最低的ΔG(0.64 eV)和较低的形成能(3.25 eV),表明BC具有较高的催化活性和稳定性。这主要归因于B原子的失电子特性,在掺杂后能够吸引周边碳原子的电子密度,进而在材料中形成电子空穴。这些电子空穴有利于电子与空穴对的生成及电荷的有效分离,为电催化过程中的电子转移提供通道,从而提高材料的催化性能。 展开更多
关键词 生物质基碳材料 杂原子掺杂 电催化CO_(2)还原 密度泛函理论
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生物质水热液化碳稳定同位素分馏机制研究
3
作者 午紫阳 沈娟章 谭卫红 《西南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期223-233,共11页
以C3植物源原料(杨木、木薯淀粉)和C4植物源原料(玉米秸秆、玉米淀粉)为研究对象,探讨了在硫酸(H_(2)SO_(4))和氯化铝(AlCl_(3))2种催化剂作用下,于170℃水热液化生成5-羟甲基糠醛(5-HMF)和乙酰丙酸乙酯(EL)过程中碳稳定同位素分馏机制... 以C3植物源原料(杨木、木薯淀粉)和C4植物源原料(玉米秸秆、玉米淀粉)为研究对象,探讨了在硫酸(H_(2)SO_(4))和氯化铝(AlCl_(3))2种催化剂作用下,于170℃水热液化生成5-羟甲基糠醛(5-HMF)和乙酰丙酸乙酯(EL)过程中碳稳定同位素分馏机制。结果表明:①在AlCl_(3)催化下,C3木薯淀粉的5-HMF产率最高值为23.36%,碳稳定同位素比值从(-28.694±0.031)‰降低至(-30.370±0.007)‰;C4玉米淀粉的5-HMF产率最高值为23.46%,碳稳定同位素比值从(-18.151±0.022)‰降低至(-18.771±0.017)‰;C3杨木和C4玉米秸秆的5-HMF产率为9.80%和9.20%,碳稳定同位素分馏不明显,在60 min时分别达到(-27.031±0.035)‰和(-17.670±0.006)‰。②在H_(2)SO_(4)催化下,C3木薯淀粉的5-HMF产率高于AlCl_(3)的催化结果,碳稳定同位素分馏更显著;C4玉米淀粉的5-HMF产率和碳稳定同位素分馏也明显高于AlCl_(3)的催化结果;C3杨木和C4玉米秸秆的5-HMF产率均显著提高,碳稳定同位素比值变化幅度增大。C3木薯淀粉的5-HMF产率最高值为33.11%,碳稳定同位素比值从(-29.837±0.013)‰降低至(-32.065±0.013)‰;C3杨木的5-HMF产率最高值为12.93%,碳稳定同位素比值从(-24.940±0.033)‰降低至(-28.370±0.029)‰;C4玉米淀粉的5-HMF产率最高值为30.07%,碳稳定同位素比值从(-17.223±0.023)‰降低至(-18.427±0.003)‰;C4玉米秸秆的5-HMF产率在60 min时达到最高值11.04%,碳稳定同位素比值从(-15.727±0.012)‰降低至(-18.771±0.017)‰。③终端产物EL的生成也表现出碳稳定同位素分馏特征,符合瑞利分馏模型,其碳稳定同位素比值的变化能够体现反应进程。H_(2)SO_(4)催化更有利于提高C3和C4植物源原料的5-HMF产率并加剧碳稳定同位素分馏,尤其对结构复杂的木质纤维原料效果显著;AlCl_(3)催化更适用于淀粉等多糖类化合物的转化。 展开更多
关键词 碳稳定同位素分馏 5-羟甲基糠醛 水热液化
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机器学习在生物质烘焙研究中的现状及展望
4
作者 刘海云 孙云娟 +3 位作者 徐卫 陈义峰 汪东 黄萍 《林产化学与工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1-10,共10页
生物质资源丰富,对生物质进行烘焙预处理后,再利用机器学习(ML)对烘焙生物质进行燃料分级有利于实现生物质能源的规模化应用。本文介绍了机器学习算法在医疗诊断、图像识别、自然语言处理等领域的分类学方面的应用,重点综述了其对烘焙... 生物质资源丰富,对生物质进行烘焙预处理后,再利用机器学习(ML)对烘焙生物质进行燃料分级有利于实现生物质能源的规模化应用。本文介绍了机器学习算法在医疗诊断、图像识别、自然语言处理等领域的分类学方面的应用,重点综述了其对烘焙生物质的产物能量及固体产物产量等的预测效果。最后,根据机器学习分类和预测的相互转化,展望了未来将机器学习的分类技术用于烘焙生物质分类的前景。 展开更多
关键词 生物质烘焙 机器学习 原料分类
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木质纤维生物质的电化学催化研究进展 被引量：4
5
作者 徐俊明 翟巧龙 +3 位作者 龙锋 蒋霞 韩双美 蒋剑春 《林业工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第1期11-22,共12页
电催化是一种可以将电能转化为化学能的清洁、高效转化技术。在生物质精炼的各种策略中,电催化主要通过电子从电极表面转移到反应底物,在阳极和阴极分别发生氧化和还原反应,将生物质衍生物转化为高附加值的产品。总结了几种代表性的木... 电催化是一种可以将电能转化为化学能的清洁、高效转化技术。在生物质精炼的各种策略中,电催化主要通过电子从电极表面转移到反应底物,在阳极和阴极分别发生氧化和还原反应,将生物质衍生物转化为高附加值的产品。总结了几种代表性的木质纤维生物质衍生物,如糠醛、5-羟甲基糠醛(HMF)、木质素及其衍生物等,通过电催化反应转化为高附加值化学品的最新进展。其中,在生物质衍生物的电还原反应中,糠醛的电还原产物主要是糠醇和2-甲基呋喃,HMF的电还原产物主要包括2,5二甲基呋喃和2,5-二羟甲基四氢呋喃等;酚类化合物通过加氢脱氧可还原为高碳氧比、稳定的芳香烃类化学品;在生物质衍生物的电氧化反应中,糠酸是糠醛主要的电氧化产物,HMF主要的电氧化产物是为2,5-呋喃二羧酸;木质素可以通过电催化氧化转化为香兰素、愈创木酚等。讨论了电催化过程中的催化剂和反应参数(如电极电位、pH等)对生物质衍生物电催化效率的影响以及相应的反应机理,并对电催化应用于生物质高值化利用领域的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 电催化 木质纤维生物质 糠醛 5-羟甲基糠醛 木质素 酚类化合物
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桉木化学机械浆废水好氧生物抑制特性分析及降解规律研究 被引量：2
6
作者 丁来保 田庆文 +3 位作者 杨然 朱津苇 郭奇 房桂干 《林产化学与工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期33-40,共8页
采用GC-MS方法分析了桉木化学机械浆废水厌氧处理和好氧处理出水的有机物成分及含量,统计了好氧处理前后废水中碳原子数的分析情况,分析了废水中主要的生物难降解组分及降解规律。研究结果表明:经厌氧和好氧处理后残余的主要有机污染物... 采用GC-MS方法分析了桉木化学机械浆废水厌氧处理和好氧处理出水的有机物成分及含量,统计了好氧处理前后废水中碳原子数的分析情况,分析了废水中主要的生物难降解组分及降解规律。研究结果表明:经厌氧和好氧处理后残余的主要有机污染物为芳樟醇(C10,21.21%)、对叔丁基苯乙酸甲酯(C13,21.39%)、二氢月桂烯醇(C10,8.90%)、铃兰醛(C14,6.16%)和香茅醇(C10,4.76%)等,主要为含苯环有机物和抑菌成分,具有生物难降解性和抑菌性,宏观表现为生物处理去除率较低。好氧处理前后,废水中醇类物质质量分数从19.32%上升至51.71%,醛类物质质量分数从3.68%上升至13.35%,酯类物质质量分数从29.75%降至28.32%,含苯环有机物质量分数从32.70%上升至61.06%,说明其他有机物获得比含苯环有机物更大幅度的降解。建议通过解毒预处理和生物强化提高微生物活性等途径改善生物处理效果,减轻后续深度处理的难度,降低综合处理成本,实现低成本达标排放。 展开更多
关键词 桉木化机浆废水 生物处理 生物抑制 降解规律 脱毒解毒
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基于实验型和工业型近红外光谱仪的木片材性预测建模对比研究 被引量：2
7
作者 梁龙 吕娜娜 +3 位作者 吴珽 邓拥军 沈葵忠 房桂干 《中国造纸》 CAS 北大核心 2024年第7期7-14,共8页
本研究探讨了采用工业型光谱仪和实验型光谱仪建立近红外模型用于快速预测木片材性的可行性,分析对比不同光谱仪的建模效果。针对不同材性指标分析特点,通过光谱信号校正和特征波长筛选算法优化模型预测性能,建立适宜的建模方法。结果表... 本研究探讨了采用工业型光谱仪和实验型光谱仪建立近红外模型用于快速预测木片材性的可行性,分析对比不同光谱仪的建模效果。针对不同材性指标分析特点,通过光谱信号校正和特征波长筛选算法优化模型预测性能,建立适宜的建模方法。结果表明,基于工业型光谱仪建立的近红外模型对木片水分、基本密度、纤维形态等物理性能指标表现出更高的预测精度,而化学组分含量的预测精度与实验型光谱仪无显著差异。工业型光谱仪木片理化材性近红外模型适用于制浆原料品质评价和工业过程分析。 展开更多
关键词 近红外光谱 木片 材性分析 制浆造纸
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竹化学机械浆筛分耦合长纤维级分磨浆的增强工艺研究 被引量：3
8
作者 黄楠 徐永建 +2 位作者 杜鹏 谢章红 房桂干 《中国造纸》 北大核心 2025年第1期120-127,共8页
本研究通过筛分竹化学机械浆(简称化机浆)得到各级分原料,耦合长纤维级分进行PFI磨浆处理,并将磨后长纤维级分与未处理短纤维级分按原比例混和抄纸;通过形态、形貌和保水能力确定长纤维分级标准,研究了长纤维级分经PFI磨浆处理后的形态... 本研究通过筛分竹化学机械浆(简称化机浆)得到各级分原料,耦合长纤维级分进行PFI磨浆处理,并将磨后长纤维级分与未处理短纤维级分按原比例混和抄纸;通过形态、形貌和保水能力确定长纤维分级标准,研究了长纤维级分经PFI磨浆处理后的形态、形貌和滤水性能变化,并分析了竹化机浆筛分耦合长纤维级分磨浆处理对纸张性能的影响。结果表明,竹化机浆中R50和P200/R400级分含量分别为46.4%和27.3%;微观结构表征显示R50和P50/R100级分纤维形态完整,表面较为光滑。筛分耦合长纤维磨浆后,随着PFI磨浆转数增加,R50和R100浆料游离度下降,保水值上升,纤维平均长度减小,平均宽度增加;磨浆转数增至7500 r时,细小纤维含量分别增至22.3%和26.6%。随磨浆转数的增加,R50和R100纸张松厚度下降,抗张指数和撕裂指数均增加;R50-P50/R400和R100-P100/R400纸张松厚度下降,抗张指数升高,撕裂指数先增加后降低。 展开更多
关键词 竹化机浆 筛分分级 PFI磨浆 耦合增强 纸张性能
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生物基聚氨酯胶黏剂的合成与性能研究 被引量：1
9
作者 汪宏生 叶韧 +2 位作者 张代晖 桂成胜 王春鹏 《林产化学与工业》 北大核心 2025年第3期45-51,共7页
以生物基2,5-呋喃二甲酸二甲酯(DMFD),油脂基氢化二聚酸(Pripol 1009)和生物基1,4-丁二醇(bio-BDO)为原料,采用酯交换/酯化-熔融缩聚法制备了相对分子质量约为1000的聚(2,5-呋喃二甲酸丁二醇酯-co-氢化二聚酸丁二醇酯)二醇(PBDF-20 dio... 以生物基2,5-呋喃二甲酸二甲酯(DMFD),油脂基氢化二聚酸(Pripol 1009)和生物基1,4-丁二醇(bio-BDO)为原料,采用酯交换/酯化-熔融缩聚法制备了相对分子质量约为1000的聚(2,5-呋喃二甲酸丁二醇酯-co-氢化二聚酸丁二醇酯)二醇(PBDF-20 diol),随后以PBDF-20 diol聚酯多元醇为软段、以二苯基甲烷-4,4′二异氰酸酯(4,4′-MDI)和bio-BDO为硬段,采用溶液加聚法制备得到生物基聚氨酯,并采用多种方法对生物基聚氨酯以及粘接试件进行表征。研究结果表明:PBDF-20 diol酸值和羟值满足指标要求,相应的生物基聚氨酯为具有微相分离结构的弱结晶性聚合物,其分散相长周期为13.4 nm;其玻璃化转变温度和熔融温度分别为35.5和154.1℃,拉伸强度及断裂伸长率分别为44.5 MPa和352%。利用该聚氨酯胶膜压制的竹材和桦木胶合板,剪切强度远高于传统三醛胶,尤其在不锈钢上表现出极佳的粘接性能,搭接剪切强度为(28.27±0.63)MPa,在桦木胶合板上的甲醛释放量<0.025 mg/m^(3),符合GB/T 39600—2021 E_(NF)级标准。 展开更多
关键词 生物基聚酯多元醇 聚氨酯 微相分离 E_(NF)级标准
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磁性木质素基碳材料/单过硫酸盐体系去除阿特拉津研究
10
作者 周泓燕 刘云龙 +3 位作者 金灿 杨兆哲 刘贵锋 孔振武 《林产化学与工业》 北大核心 2025年第4期43-52,共10页
以木质素磺酸钠(SL)-组氨酸(LH)自组装体和铁盐为前驱体,经高温炭化制备磁性木质素基多孔碳材料(MLCMs),并基于该材料构建了单过硫酸盐(PMS)高级氧化体系用于去除水体中阿特拉津(ATZ)污染物。研究表明:在不同铁掺杂量的碳材料(MLCM-1、M... 以木质素磺酸钠(SL)-组氨酸(LH)自组装体和铁盐为前驱体,经高温炭化制备磁性木质素基多孔碳材料(MLCMs),并基于该材料构建了单过硫酸盐(PMS)高级氧化体系用于去除水体中阿特拉津(ATZ)污染物。研究表明:在不同铁掺杂量的碳材料(MLCM-1、MLCM-2和MLCM-3)中,MLCM-2具有丰富的孔结构,比表面积1059.8 m^(2)/g,孔容1.107 cm^(3)/g,良好的顺磁性(饱和磁强度为8.1 T)和优异的ATZ去除性能(去除率87.3%),MLCM-2/PMS体系具有较宽的pH值适应性(3~11)及较强的抗共存离子干扰能力;碳材料中的吡啶N、吡咯N、Fe、C=O和C—S—C等位点参与活化PMS,产生的硫酸根自由基(SO_(4)^(·-))和羟基自由基(·OH)活性氧是氧化降解ATZ的主要物种。MLCM-2循环使用4次时,MLCM-2/PMS体系对ATZ的去除率从87.3%下降至61.4%;使用1次后的MLCM-2铁离子浸出质量浓度仅为152.8μg/L,具有良好的环境稳定性。 展开更多
关键词 木质素磺酸钠 自组装 磁性多孔炭 高级氧化技术 阿特拉津
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油茶皂素化学修饰与溶血性的构效关系研究
11
作者 李胜男 程贤 +3 位作者 李盼盼 陈玉湘 蒋建新 毕良武 《林产化学与工业》 北大核心 2025年第1期81-88,共8页
为阐明油茶皂素及其衍生物与溶血活性的构效关系,为油茶皂素结构修饰提供理论指导,从而为油茶皂素药物开发提供理论基础。以油茶皂素为原料,通过酸水解、碱水解和还原反应合成油茶皂素化学修饰产物,基于红外光谱(FT-IR)、电喷雾-质谱(ES... 为阐明油茶皂素及其衍生物与溶血活性的构效关系,为油茶皂素结构修饰提供理论指导,从而为油茶皂素药物开发提供理论基础。以油茶皂素为原料,通过酸水解、碱水解和还原反应合成油茶皂素化学修饰产物,基于红外光谱(FT-IR)、电喷雾-质谱(ESI-MS)和核磁共振氢谱(1H NMR)对目标产物进行结构表征,并测试了油茶皂素及其修饰产物的溶血活性。采用密度泛函理论方法(DFT)在B3LYP/6-311++G**水平上对油茶皂素代表性化合物山茶皂素B2(camellia saponin B2)进行量子化学计算,基于化合物的几何结构、自然布居分析(NPA)电荷、前线分子轨道等参数深入研究油茶皂素结构与溶血活性之间的关系。产物的结构表征结果发现:红外光谱中碱水解产物的羟基峰强度增加,而酯基官能团的羰基峰强度减弱,表明在碱水解过程中酯基被还原为羟基。溶血活性测试结果表明:油茶皂素及其修饰产物的溶血率具有浓度依赖性,随着化合物质量浓度的增加,溶血率逐渐增加;相同质量浓度时,油茶皂素碱水解产物的溶血率明显低于原料、酸水解产物和还原产物,推测油茶皂素的酯基官能团对其溶血活性起着重要作用;0.25 g/L时,碱水解产物的溶血率为41.81%。此外DFT计算结果表明:camellia saponin B2的溶血活性位点位于苷元上的酯基部位,因此碱水解能够通过消除酯基基团而降低油茶皂素的溶血活性。 展开更多
关键词 油茶皂素 化学修饰 结构表征 溶血活性 构效关系
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储能用生物质基先进碳材料的研究进展 被引量：1
12
作者 张高月 王傲 +4 位作者 应浩 徐卫 孙昊 孙康 蒋剑春 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期24-28,32,共6页
简述了生物质基碳材料的储能机理及常用的制备方法;综述了形貌、类石墨结构、孔道以及表面官能团和杂原子掺杂等影响生物质基碳材料储能性能的规律和机理;最后对储能用生物质基碳材料未来的发展趋势和研究方向进行了展望。
关键词 生物质基碳 储能 电极材料 结构设计
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生物质棒状成型燃料的物理特性研究 被引量：15
13
作者 杨华 刘石彩 +1 位作者 赵佳平 陈庄星 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期114-118,共5页
利用木屑、竹屑及玉米秸秆等生物质原料,采用棒状成型机将原料压缩为棒状成型燃料。试验测定了成型燃料的松弛密度、抗跌碎性、抗渗水性和吸湿性等物理特性参数。结果表明:生物质原料纤维排列形态对成型燃料的密度有影响,原料纤维形态... 利用木屑、竹屑及玉米秸秆等生物质原料,采用棒状成型机将原料压缩为棒状成型燃料。试验测定了成型燃料的松弛密度、抗跌碎性、抗渗水性和吸湿性等物理特性参数。结果表明:生物质原料纤维排列形态对成型燃料的密度有影响,原料纤维形态结构排列整齐与零散结构相比,成型后成型燃料的密实度更好。生物质原料固定碳含量影响成型后成型燃料的表面颜色,固定碳含量低的生物质原料,成型后成型燃料的表面颜色较深。试验结果也表明了原料纤维形态和原料特性对成型燃料的抗跌碎性、抗渗水性及吸湿性均有重要影响。 展开更多
关键词 生物质燃料 棒状成型燃料 松弛密度 抗跌碎性 抗渗水性 吸湿性
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生物质基刺激响应型水凝胶研究进展 被引量：2
14
作者 刘玉鹏 况培培 +3 位作者 陈莹 王基夫 王春鹏 储富祥 《林产化学与工业》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期126-134,共9页
刺激响应型水凝胶是一种快速发展的新型功能高分子新材料,该水凝胶可以主动感受外部环境的差异,并以体积的溶胀或收缩等特定的方式将其感受到的变化反映到外界,在生活和生产的众多领域中显示出巨大的应用潜力。生物质原料作为可再生的... 刺激响应型水凝胶是一种快速发展的新型功能高分子新材料,该水凝胶可以主动感受外部环境的差异,并以体积的溶胀或收缩等特定的方式将其感受到的变化反映到外界,在生活和生产的众多领域中显示出巨大的应用潜力。生物质原料作为可再生的自然资源,近年来已被广泛应用于制备刺激响应型水凝胶,特别是随着可控/活性聚合、点击化学、动态共价键、超分子自组装、超分子聚集态调控等分子工程技术的快速发展和应用,能在一定程度上克服生物质大分子本身的结构缺陷,构筑出含有生物质原料分子独特结构的刺激响应型水凝胶,并促进了生物质利用的新型绿色合成策略、多功能化技术、简单模块化的合成工艺、现代生物技术等技术的发展。本文从刺激响应型水凝胶的刺激响应方法和类型出发,分别介绍了温度响应型、酸碱响应型、光响应型、电响应型、磁响应型和多重响应型6种类型水凝胶,重点阐述了生物质原料独特分子结构对刺激响应型水凝胶性能的影响机制,总结了不同环境响应型生物质基水凝胶在药物控释、生物组织工程、生物传感器、吸附材料、细胞培养和抗菌材料等方面的应用,并展望其未来发展方向。 展开更多
关键词 生物质 水凝胶 响应型 环境敏感
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桉木高得率浆废水电场辅助微电解预处理研究 被引量：1
15
作者 尹航 房桂干 +2 位作者 盘爱享 田庆文 朱亚玮 《林产化学与工业》 北大核心 2025年第1期149-156,共8页
分析了桉木高得率浆废水的有机污染特征,优化了该废水电场辅助微电解预处理的脱毒条件,并采用生物处理实验评估了电场辅助微电解的脱毒效果;进一步采用GC-MS法分析了原水(EW)、微电解(ME)和电场辅助微电解(EFME)预处理后废水的主要成分... 分析了桉木高得率浆废水的有机污染特征,优化了该废水电场辅助微电解预处理的脱毒条件,并采用生物处理实验评估了电场辅助微电解的脱毒效果;进一步采用GC-MS法分析了原水(EW)、微电解(ME)和电场辅助微电解(EFME)预处理后废水的主要成分。结果表明:电场辅助微电解预处理的较佳条件为废水初始pH值4、电场强度1 kV/cm,此条件下反应60 min,其BOD值由未加电场时的2 480 mg/L提高到3 000 mg/L。原水经过微电解和电场辅助微电解后可生化性显著增加,生化需氧量/化学需氧量(BOD/COD,B/C值)从0.33分别提升到0.38和0.45,厌氧处理效率从55.5%分别提升至62.5%和70.0%,最终综合生化效率分别为75.2%、 78.6%和83.1%。桉木制浆废水经微电解和电场辅助微电解预处理后,废水中的酚类、有机酸及其衍生物等抗氧化活性物质被分解为容易进行生化处理的丙酸、丁酸等物质,使得酚类、酰胺类化合物含量下降,酸类物质含量提高,酸类物质从原水的5.2%提高到23.3%(ME)和20.8%(EFME),改善了废水的可生化性。 展开更多
关键词 桉木 制浆废水 微电解 静电场
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废纸制浆造纸废水好氧生物强化增效处理研究 被引量：14
16
作者 丁来保 朱津苇 +2 位作者 杨然 郭奇 田庆文 《林产化学与工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期9-17,共9页
以竹炭为载体制备氮铈掺杂改性且固定化微生物及微量元素的生物增效材料,采用生物强化增效技术对废纸制浆造纸废水的好氧处理进行优化,通过降低生化处理出水浓度来降低深度处理的难度和成本。利用SEM和16S rRNA测序等手段对活性污泥表... 以竹炭为载体制备氮铈掺杂改性且固定化微生物及微量元素的生物增效材料,采用生物强化增效技术对废纸制浆造纸废水的好氧处理进行优化,通过降低生化处理出水浓度来降低深度处理的难度和成本。利用SEM和16S rRNA测序等手段对活性污泥表面形貌及结构和微生物菌落结构进行分析,综合评价了生物强化增效技术对废纸制浆废水好氧生物处理性能的影响。研究结果表明:该技术可以提高污染物生物降解能力,提高生物处理效果。普通生化处理出水COD平均值140 mg/L、氨氮平均值2.3 mg/L,色度平均值260倍,平均COD去除率86.47%、平均氨氮去除率88.83%、平均色度去除率33.33%;同等条件下,生物增效处理出水COD平均值72.2 mg/L、氨氮平均值0.95 mg/L、色度平均值50倍,平均COD去除率93.02%、平均氨氮去除率达到了95.39%、平均色度去除率87.18%,处理效果明显优于普通生化处理。生物增效处理出水采用传统PAC或PFS处理均可达到排放标准,且PFS的处理成本低至0.63元/m^(3);而普通生化处理只能采用芬顿处理才能达到排放标准,且处理成本达3.27元/m^(3)。SEM分析结果显示:生物增效处理的活性污泥絮体结构紧凑,具有更高的生物量;与普通生化处理的污泥相比,生物增效处理的污泥中脱硫杆菌门(Desulfobacterota)和拟杆菌门(Bacteroidota)丰度增加了3.07和2.29个百分点,unclassified_o_PB19属增加了2.96个百分点,说明生物增效材料的投加能帮助一些具备特殊降解功能的微生物创造有利生存环境并激活其生长,提高了反应体系的定向降解能力。 展开更多
关键词 废纸制浆造纸废水 活性污泥法处理 生物强化增效 碳基改性材料 微生物菌群结构
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木质素基高比表面积活性炭的制备及其电化学性能研究 被引量：3
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作者 杨中志 王傲 +3 位作者 马名哲 丁玉 孙云娟 蒋剑春 《林产化学与工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期37-44,共8页
将杨木先经过CO_(2)辅助水热预处理,再用对甲苯磺酸溶液处理,分离得到高纯度酸溶性木质素(AHL)。以AHL为前驱体,分别采用H_(3)PO_(4)法和KOH法制备了孔隙结构发达的活性炭AHLAC-H_(3)PO_(4)和AHL-AC-KOH,通过多种技术手段对活性炭的结... 将杨木先经过CO_(2)辅助水热预处理,再用对甲苯磺酸溶液处理,分离得到高纯度酸溶性木质素(AHL)。以AHL为前驱体,分别采用H_(3)PO_(4)法和KOH法制备了孔隙结构发达的活性炭AHLAC-H_(3)PO_(4)和AHL-AC-KOH,通过多种技术手段对活性炭的结构进行了表征,并对比研究了其作为超级电容器电极材料时的电化学性能。结构表征结果表明:AHL-AC-H_(3)PO_(4)和AHL-AC-KOH的比表面积分别为2490和3344 m^(2)/g,总孔容分别为1.24和1.74 cm^(3)/g。电化学性能测试结果表明:随着电流密度从0.5 A/g增大到10 A/g时,AHL-AC-H_(3)PO_(4)的比电容由241.24 F/g下降至83.95 F/g,电容保持率仅为34.80%;而AHL-AC-KOH的比电容由269.19 F/g下降至229.76 F/g,电容保持率为85.35%。AHL-AC-H_(3)PO_(4)的充/放电行为可逆性和倍率性能较差,电阻较大;而AHL-AC-KOH具有典型的双电层电容和法拉第快速氧化还原反应特性,并展现出高度可逆的充/放电行为,且具有良好的倍率性能和较小的电阻。 展开更多
关键词 木质素 活性炭 电化学性能 超级电容器
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Re_(x)Ru@C双金属催化剂低温催化脂肪酸加氢反应性能研究
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作者 赵佳平 刘朋 +3 位作者 李静 夏海虹 王瑞珍 蒋剑春 《林产化学与工业》 北大核心 2025年第4期121-128,共8页
通过浸渍法制备了Re_(x)Ru@C双金属催化剂,并使用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)对其结构和组成进行了表征。表征结果说明:Re和Ru在载体表面均匀分布,而且催化剂中含有大量的Re的氧化物。考察了催化剂用量、Re/Ru摩尔比、反应温... 通过浸渍法制备了Re_(x)Ru@C双金属催化剂,并使用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)对其结构和组成进行了表征。表征结果说明:Re和Ru在载体表面均匀分布,而且催化剂中含有大量的Re的氧化物。考察了催化剂用量、Re/Ru摩尔比、反应温度、H_(2)压力及反应时间等反应条件对催化硬脂酸加氢反应性能的影响。研究结果表明:Re/Ru为0.25∶1(Re_(0.25)Ru@C催化剂)时,在催化剂用量30%、反应温度140℃、H_(2)压力3 MPa及反应时间4 h时,Re_(x)Ru@C催化硬脂酸加氢反应的转化率达到100%,而且十七烷(C_(17))和十八烷(C_(18))的选择性达到99%。由于循环使用后的催化剂中Re的氧化物减少以及部分Ru被氧化而导致催化剂活性降低,使用5次后,Re_(x)Ru@C催化硬脂酸的转化率为97.91%,加氢产物主要为十八醇(C_(18)-OH)。 展开更多
关键词 双金属催化剂 脂肪酸 低温加氢 烷烃
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数字图像比色法测定肉桂油中醛类化合物的研究
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作者 程贤 李胜男 +3 位作者 李盼盼 陈玉湘 李鹏飞 毕良武 《林产化学与工业》 北大核心 2025年第2期19-25,共7页
基于醛类化合物可与2,4-二硝基苯肼(DNPH)反应生成红色显色物质的原理,采集有颜色部位的图像,利用三基色红绿蓝(RGB)模式提取数据,建立了一种检测醛类化合物的数字图像比色法,用于检测肉桂油样品中醛类化合物,并对检测方法进行了条件优... 基于醛类化合物可与2,4-二硝基苯肼(DNPH)反应生成红色显色物质的原理,采集有颜色部位的图像,利用三基色红绿蓝(RGB)模式提取数据,建立了一种检测醛类化合物的数字图像比色法,用于检测肉桂油样品中醛类化合物,并对检测方法进行了条件优化和方法学验证。研究结果表明:针对20μL待测样品,加入1 mL的DNPH(5 mmol/L)、 10μL盐酸和1.5 mL氢氧化钾(60 g/L)完成显色反应,可利用样本颜色的蓝/绿(B/G)值作为指标建立肉桂醛测量方法,该方法标准曲线的相关系数为0.998 6,定量限为1 mg/L,检测限为0.5 mg/L,基质干扰为6.5%,日内和日间精密度分别为0.39%和0.52%,准确度为102.5%~107.5%,相对标准偏差(RSD)均小于6.5%。 展开更多
关键词 数字图像比色法 2 4-二硝基苯肼 肉桂油 醛类化合物
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纤维素基导电弹性体的制备及性能研究 被引量：1
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作者 齐稷 罗通 +2 位作者 王春鹏 储富祥 王基夫 《林产化学与工业》 北大核心 2025年第2期70-76,共7页
先通过丙烯酰氯(AC)与乙基纤维素(EC)进行酯化反应合成乙基纤维素基大分子单体(ECAC),然后以丙烯酸-2-羟基乙基酯(HEA)为单体,ECAC为交联剂,1-丁基-3-甲基氯化咪唑鎓为导电填料和2-羟基-2-甲基苯丙酮为光引发剂,通过光固化本体聚合,制... 先通过丙烯酰氯(AC)与乙基纤维素(EC)进行酯化反应合成乙基纤维素基大分子单体(ECAC),然后以丙烯酸-2-羟基乙基酯(HEA)为单体,ECAC为交联剂,1-丁基-3-甲基氯化咪唑鎓为导电填料和2-羟基-2-甲基苯丙酮为光引发剂,通过光固化本体聚合,制备了一种无液体、可用于应变传感的纤维素基导电弹性体,并采用红外光谱(FT-IR)分析仪、核磁共振氢谱(~1H NMR)仪、差示扫描量热(DSC)分析仪、热失重(TG)分析仪和万能试验机等对产物进行表征。FT-IR和~1H NMR分析表明ECAC已成功合成,DSC与TG分析表明ECAC提高了纤维素基导电弹性体的热稳定性,ECAC添加量10%的导电弹性体比未添加的玻璃化温度高5.19℃,比ECAC添加量2%的导电弹性体损失5%和50%质量所对应的温度分别高20.2和12.7℃。当ECAC添加量为8%时,导电弹性体的力学性能最佳,其断裂伸长率和抗张强度分别达到698%和1.91 MPa。当导电弹性体作为传感器时,ECAC添加量的提升会降低其灵敏度(G_F),从而降低其传感性能。控制ECAC的添加量可以调控导电弹性体的力学和传感性能,实现导电弹性体在不同场景下的应用。 展开更多
关键词 丙烯酸酯 本体聚合 改性纤维素 弹性体 传感器
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