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生物质基硬碳钠离子电池负极材料预处理研究进展
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作者 张文浩 韩文佳 +4 位作者 陈安祥 周世晋 王晓龙 陈仪玮 李霞 《材料导报》 北大核心 2025年第9期201-212,共12页
生物质基硬碳因成本低廉、碳源丰富而广泛应用于钠离子电池负极材料的制备。但由于生物质前驱体组分和结构特性的局限,直接碳化制备的生物质基硬碳材料电性能难以满足需求。因此,通过在特定条件下对生物质前驱体进行预处理,调整和优化... 生物质基硬碳因成本低廉、碳源丰富而广泛应用于钠离子电池负极材料的制备。但由于生物质前驱体组分和结构特性的局限,直接碳化制备的生物质基硬碳材料电性能难以满足需求。因此,通过在特定条件下对生物质前驱体进行预处理,调整和优化生物质前驱体的组分和结构,增强其电化学性能成为当下的研究热点。本文从预处理角度出发,首先总结了近年来生物质资源化利用预处理工艺、作用以及机理,然后综述了化学法、物理法与生物法等三种生物质基硬碳钠离子电池负极材料预处理方法的研究进展,以期为后续研究者在生物质基硬碳材料预处理工艺的选择、应用上提供参考。 展开更多
关键词 生物质 硬碳 钠离子电池 负极材料 预处理
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生物基2D/3D油水分离材料研究进展
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作者 苏洋 秦利明 +1 位作者 陈业红 吴朝军 《中国造纸》 北大核心 2025年第2期168-182,共15页
当前由于漏油事故以及工业油性废水污染,对环境以及人类健康造成严重危害,采取有效措施完成高效油水分离具有重要意义。相较于传统的机械法、过滤法带来的高能耗、不可回收性等问题,纤维素、壳聚糖等生物基油水分离材料凭借生物降解性... 当前由于漏油事故以及工业油性废水污染,对环境以及人类健康造成严重危害,采取有效措施完成高效油水分离具有重要意义。相较于传统的机械法、过滤法带来的高能耗、不可回收性等问题,纤维素、壳聚糖等生物基油水分离材料凭借生物降解性、生物相容性和原材料丰富等独特优势受到诸多学者青睐。本文依据2D、3D生物基油水分离材料的制备方式不同,总结了近几年中通过浸涂、抽滤、静电纺丝等制备2D生物基油水分离材料的常见策略,并且分析了其对表面微纳米结构和表面能的调控机制。总结了定向冷冻、气泡法、溶液反应法等制备3D生物基油水分离材料方法带来的优势和缺陷。同时对各种材料及其制备方法和实际应用场景进行对比分析。最后讨论了生物基油水分离材料在合成和实际应用中存在的问题,并对未来更低碳环保、更高效分离、更强机械性能的生物基油水分离材料等挑战进行了展望。 展开更多
关键词 纸张 油水分离 生物质 纳米材料 界面
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生物基材料与秸秆绿色造纸研究进展 被引量:2
3
作者 陈嘉川 《中华纸业》 CAS 2023年第19期10-18,I0006,共10页
1前言1.1中国造纸2022中国造纸工业2022年纸和纸板生产与消费情况(中国造纸协会):企业数量约2500家;纸和纸板产量1.24亿t,占世界份额约30%;消费量1.24亿t,人均消费量88kg,人均消费量高于世界平均水平(约50kg)。发达国家年人均消费量200 ... 1前言1.1中国造纸2022中国造纸工业2022年纸和纸板生产与消费情况(中国造纸协会):企业数量约2500家;纸和纸板产量1.24亿t,占世界份额约30%;消费量1.24亿t,人均消费量88kg,人均消费量高于世界平均水平(约50kg)。发达国家年人均消费量200 k g以上的有比利时300kg、德国250kg、美国215kg、日本210kg等。中国台湾约150kg以上。 展开更多
关键词 人均消费量 中国造纸协会 中国台湾 中国造纸工业 生物基材料 绿色造纸 生产与消费 纸和纸板
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生物质蜡制备疏水/超疏水材料的研究及应用进展
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作者 杨德远 韩文佳 +4 位作者 杨硕 李由 李霞 柳竹青 丁其军 《高分子材料科学与工程》 北大核心 2025年第2期171-180,共10页
生物质蜡凭借其可持续性、环境友好性以及独特的物理化学性质,成为制备疏水/超疏水材料的研究热点。文中综述了生物质蜡制备疏水/超疏水材料的机理及方法,着重介绍了生物质蜡相变重结晶特性和低表面能改性对制备疏水复合材料的研究进展... 生物质蜡凭借其可持续性、环境友好性以及独特的物理化学性质,成为制备疏水/超疏水材料的研究热点。文中综述了生物质蜡制备疏水/超疏水材料的机理及方法,着重介绍了生物质蜡相变重结晶特性和低表面能改性对制备疏水复合材料的研究进展。同时,文中还系统总结了生物质蜡在食品包装、油水分离和木材防护等应用领域的进展。最后,针对当前生物质蜡制备疏水/超疏水涂层所存在的问题进行了深入分析,并结合市场需求,对其未来发展方向和趋势进行了展望。 展开更多
关键词 生物质蜡 棕榈蜡 蜂蜡 疏水 超疏水 重结晶 可持续
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基于合成生物学技术改造酵母高效合成萜类化合物
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作者 尹梦琦 赵建志 《齐鲁工业大学学报》 2025年第1期36-46,共11页
萜类化合物是一类以异戊烯基二磷酸(isopentenyl diphosphate,IPP)和二甲基烯丙基二磷酸(dimethylallyl diphosphate,DMAPP)为基本前体经相应萜类合成酶催化形成的天然产物,几乎存在于所有生物体中,以药用植物居多,并在医药、食品、化... 萜类化合物是一类以异戊烯基二磷酸(isopentenyl diphosphate,IPP)和二甲基烯丙基二磷酸(dimethylallyl diphosphate,DMAPP)为基本前体经相应萜类合成酶催化形成的天然产物,几乎存在于所有生物体中,以药用植物居多,并在医药、食品、化工及能源等领域有着广泛应用。萜类化合物通常采用植物提取法和化学合成法获得,但这两种方法存在效率低、质量不稳定、成本高等弊端,这显然已不能满足对萜类化合物日益增长的需求。随着合成生物学技术的快速发展,改造微生物合成萜类化合物取得了巨大进步,特别是酵母细胞,因其具有与植物细胞类似的结构及较为成熟的遗传操作体系,已用于多种萜类化合物的合成,逐渐凸显出生物合成法的优势。以酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)和解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica)两种模式酵母为例,综述重要萜类化合物高效合成的代谢工程改造研究进展,具体从高活性萜类合成酶的筛选与表达、关键前体乙酰辅酶A的供给与高效利用、直接前体单元IPP和DMAPP合成通量强化与消耗弱化等方面改造策略进行了详细介绍,最后,还对酵母合成萜类化合物研究将来面对的机遇与挑战进行了总结与展望。 展开更多
关键词 酿酒酵母 解脂耶氏酵母 合成生物学技术 代谢途径优化 萜类化合物
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基于造纸平台的纤维资源高效利用研究进展 被引量:1
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作者 陈嘉川 张凯 《中华纸业》 CAS 2024年第10期9-13,共5页
综述了基于造纸过程的纤维原料各组分清洁分离利用、微纳米纤维素制备、木质素高值化利用、半纤维素提取利用、秸秆生物化机浆等关键技术的研究进展。
关键词 纤维资源 高效利用 生物质精炼 研究进展 制浆造纸
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科教产融合背景下制浆造纸工程专业实验教学体系构建与实践
7
作者 吉兴香 刘姗姗 +1 位作者 王宝斌 王强 《中国造纸》 CAS 北大核心 2024年第9期191-195,共5页
针对传统实验教学存在的不足,基于科教产融合理念,本文提出了以学生为中心、产学研结合和动态更新为原则的实验教学体系建设思路,通过优化教学内容、改革教学模式和制定实施策略,建成了系统化、创新型的实验教学体系。采用校企合作共建... 针对传统实验教学存在的不足,基于科教产融合理念,本文提出了以学生为中心、产学研结合和动态更新为原则的实验教学体系建设思路,通过优化教学内容、改革教学模式和制定实施策略,建成了系统化、创新型的实验教学体系。采用校企合作共建实习实训基地、产学研一体化实验教学和虚拟仿真实验训练等方式,提升了学生实践能力、创新能力和综合素质。应用效果表明,科教产融合背景下的实验教学体系有效提升了学生的培养质量,深化了校企合作,推动了科研成果转化,为制浆造纸工程专业的人才培养提供了有力支持。 展开更多
关键词 科教产融合 制浆造纸工程 实验教学体系
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可再生高强度纤维素基包装材料制备及其智能化应用 被引量:2
8
作者 王笑 刘哈 +5 位作者 王月莹 赵玉 李新才 王宝斌 杨桂花 陈嘉川 《中国造纸》 CAS 北大核心 2024年第7期149-159,共11页
本研究提出了一种高强度可降解纤维素基复合打包带替代传统聚乙烯打包带的可靠策略,采用离子液体溶解制备再生纤维素材料,探讨了石墨烯对其导电性和机械性能的影响,从而制备高强度新型可再生复合打包带,并初步探索了其在智能包装领域的... 本研究提出了一种高强度可降解纤维素基复合打包带替代传统聚乙烯打包带的可靠策略,采用离子液体溶解制备再生纤维素材料,探讨了石墨烯对其导电性和机械性能的影响,从而制备高强度新型可再生复合打包带,并初步探索了其在智能包装领域的应用前景。结果表明,纤维素含量5%时,制得的再生纤维素丝和再生纤维素膜的拉伸强度分别可达194和74 kPa;双层打包带的最大应力可达26.3 MPa;再生纤维素打包带对于环境湿度和压力变化响应灵敏且具有良好的抗水性和生物降解性;纤维素和石墨烯质量比为1∶1时,纤维素/石墨烯复合材料电导率达0.8 S/m。 展开更多
关键词 离子液体 再生纤维素 智能包装 石墨烯
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基于制浆废液和麦草废渣的生物质颗粒燃料预测模型的建立及分析 被引量:2
9
作者 薛蓝馨 林兆云 +2 位作者 陈嘉川 王月莹 杨桂花 《林产工业》 北大核心 2024年第3期8-14,29,共8页
以麦草制浆备料工段中产生的麦草废渣和制浆过程产生的制浆废液为原料,通过混合压缩成型工艺制备麦草废渣颗粒燃料,以期提高制浆造纸工业废弃物的利用价值。为探究制浆废液对生物质颗粒燃料成型的影响机制,参照麦草废渣组分,将粉末状商... 以麦草制浆备料工段中产生的麦草废渣和制浆过程产生的制浆废液为原料,通过混合压缩成型工艺制备麦草废渣颗粒燃料,以期提高制浆造纸工业废弃物的利用价值。为探究制浆废液对生物质颗粒燃料成型的影响机制,参照麦草废渣组分,将粉末状商业纯纤维素和半纤维素在质量比10.17∶7.62下与制浆废液混合,制备生物质颗粒燃料模型,并通过曲线拟合建立生物质颗粒燃料预测模型,探究制浆废液中固形物含量对颗粒燃料成型性能及其物理性能的影响机制。结果表明:制浆废液可以提高燃料颗粒间的黏结力,有利于颗粒燃料成型,改善了麦草废渣颗粒燃料的物理性能。当制浆废液固形物含量为10.28%时,麦草废渣颗粒燃料显示出较好的物理性能,其抗渗水性为84.90%,压缩应力为1.45 MPa。生物质颗粒燃料预测模型对麦草废渣颗粒燃料物理性能的预测结果误差小于5%,显示出较高的预测精度。研究结果可为生物质颗粒燃料的制备技术提供理论参考,同时为制浆造纸工业废弃物的综合利用提供新思路。 展开更多
关键词 麦草废渣 制浆废液 颗粒燃料 物理性能 成型机理
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应用于食品领域的纸基功能性包装材料研究进展 被引量:5
10
作者 李维沐 吴慧敏 +4 位作者 黄际太 张姝宏 李仕宇 王晓映 吴芹 《中国造纸》 CAS 北大核心 2024年第9期129-137,161,共10页
纸基功能性包装材料成本低廉、环境友好,在食品包装领域引起了广泛关注,但其应用仍存在一定的问题。本文系统地综述了应用于食品领域的纸基功能性包装材料的研究进展,探究其实用性,重点总结了应用于食品领域的纸基功能性包装材料在疏水... 纸基功能性包装材料成本低廉、环境友好,在食品包装领域引起了广泛关注,但其应用仍存在一定的问题。本文系统地综述了应用于食品领域的纸基功能性包装材料的研究进展,探究其实用性,重点总结了应用于食品领域的纸基功能性包装材料在疏水、疏油、抗菌以及智能检测方面的发展趋势,为食品包装领域纸基功能性材料的开发提供理论依据。 展开更多
关键词 纸基材料 功能材料 食品包装
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生物质基水凝胶功能材料的研究进展 被引量:10
11
作者 王洋 吕高金 +3 位作者 夏梦瑶 王超 庄文平 姜炜坤 《中国造纸》 CAS 北大核心 2023年第4期123-131,共9页
生物质基功能材料具有可持续、可生物降解和无毒性等优点,将生物质组分用于水凝胶功能材料的制备成为材料领域研究的热点。本文对几种生物质组分(纤维素、木质素、淀粉和单宁酸)及其衍生物用于制备水凝胶功能材料的最新研究进展进行了综... 生物质基功能材料具有可持续、可生物降解和无毒性等优点,将生物质组分用于水凝胶功能材料的制备成为材料领域研究的热点。本文对几种生物质组分(纤维素、木质素、淀粉和单宁酸)及其衍生物用于制备水凝胶功能材料的最新研究进展进行了综述,对生物质基组分及其衍生物在水凝胶功能材料中的应用进行总结与展望,以期对新型功能材料的绿色发展提供参考。 展开更多
关键词 水凝胶 纤维素 木质素 淀粉 单宁酸
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木质素和香草醛基vitrimer及可回收碳纤维复合材料研究进展
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作者 李晨曦 侯淑俊 +7 位作者 侯心昕 杨瑞 张波 杨森 张威伟 纪永军 杨桂花 徐宝财 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期12-22,共11页
热固性树脂广泛用于碳纤维增强树脂基复合材料(carbon fiber-reinforced polymers,CFRPs)的构建,其固化后具有不溶、不熔的特点,导致热固性树脂和碳纤维难以实现回收和再利用。类玻璃高分子材料(vitrimer)兼具热固性树脂与热塑性树脂的... 热固性树脂广泛用于碳纤维增强树脂基复合材料(carbon fiber-reinforced polymers,CFRPs)的构建,其固化后具有不溶、不熔的特点,导致热固性树脂和碳纤维难以实现回收和再利用。类玻璃高分子材料(vitrimer)兼具热固性树脂与热塑性树脂的优点,可实现高性能CFRPs制备和CFs无损回收。此外,利用资源丰富、廉价易得的木质素及香草醛等生物基原料构建vitrimer及其CFRPs,符合绿色可持续发展理念。本文总结了木质素和香草醛构建生物基vitrimer的方法、性能及其应用;综述了香草醛基vitrimer在可回收CFRPs领域的应用;对木质素/香草醛基vitrimer及其CFRPs的发展方向进行了展望,以期为高性能木质素及其衍生物基vitrimer和CFRPs构建提供借鉴。 展开更多
关键词 木质素 香草醛 生物基vitrimer 碳纤维增强树脂基复合材料 高性能 可回收
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生物化学机械法制浆过程麦草废渣基棒状颗粒燃料的性能分析
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作者 王月莹 杨桂花 +5 位作者 林兆云 王东兴 赵玉 刘刻峰 邵学军 陈嘉川 《中国造纸》 CAS 北大核心 2024年第3期82-90,共9页
为提高农业废弃物麦草全组分资源化利用效率,本研究将生物化学机械法制浆过程产生的麦草废渣和制浆废液进行混合,利用液压成形技术制备了麦草废渣基棒状颗粒燃料(简称颗粒燃料),探讨了麦渣粒径和废液添加量对颗粒燃料形貌、稳定性、物... 为提高农业废弃物麦草全组分资源化利用效率,本研究将生物化学机械法制浆过程产生的麦草废渣和制浆废液进行混合,利用液压成形技术制备了麦草废渣基棒状颗粒燃料(简称颗粒燃料),探讨了麦渣粒径和废液添加量对颗粒燃料形貌、稳定性、物理性能和燃烧性能的影响。结果表明,颗粒燃料制备的较优工艺条件为:麦渣粒径范围[0.22,0.90)mm,制浆废液添加量36.31%。该条件下制备的颗粒燃料具有较好的稳定性、物理性能和燃烧性能,其松弛密度为1.50 g/cm^(3),抗跌碎性为99.94%,抗渗水性时间为105 min,横向抗压强度为75.1 MPa,径向抗压强度为1.53 MPa,热值为11 715 J/g,燃烧时间可达99 s。 展开更多
关键词 麦草废渣 制浆废液 液压成形 颗粒燃料
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层状双羟基氢氧化物及其衍生物在锂硫电池中的应用
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作者 葛世伟 赵倩 +2 位作者 刘玉 刘耀阳 韦楚 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第20期11-20,共10页
锂硫电池具有超高的理论能量密度、较低的材料成本,是极有前途的下一代储能体系。但硫导电性差、充放电过程中的穿梭效应、体积膨胀、负极锂枝晶等问题造成锂硫电池的比容量低、容量衰减严重、库仑效率差,影响了其实际应用。层状双羟基... 锂硫电池具有超高的理论能量密度、较低的材料成本,是极有前途的下一代储能体系。但硫导电性差、充放电过程中的穿梭效应、体积膨胀、负极锂枝晶等问题造成锂硫电池的比容量低、容量衰减严重、库仑效率差,影响了其实际应用。层状双羟基氢氧化物(LDHs)是一种二维材料,具有可调节的插层结构、可控的表面化学性质和独特的拓扑转换特性,作为储能材料受到了广泛的关注。LDHs对多硫化物具有良好的约束能力,作为锂硫电池正极硫载体可以高效吸附和催化充放电过程中产生的多硫化物,减少多硫化物的迁移,加快氧化还原反应动力学,从而提升锂硫电池的电化学性能。此外,二维LDHs可涂覆于隔膜作为正极与隔膜间的中间层,通过物理作用阻挡多硫化物向负极的迁移,抑制穿梭效应;LDHs用于锂负极可以促进金属锂的均匀成核和沉积。目前LDHs在锂硫电池中应用广泛,本文综述了LDH及其衍生物在锂硫电池中的应用优势,介绍了其在锂硫电池正极、中间层、负极中的应用现状,指出了LDHs材料在锂硫电池中的发展方向。 展开更多
关键词 层状双羟基氢氧化物 可调节的插层结构 约束能力 锂硫电池
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生物基聚氨酯泡沫材料研究进展 被引量:9
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作者 冷雪冬 张凤山 +3 位作者 蔡小霞 田中建 房桂干 李聪 《齐鲁工业大学学报》 2020年第3期1-10,共10页
在石化资源日趋稀少的背景以及全世界号召“绿色生活”的时代主题之下,生物基聚氨酯泡沫材料逐渐走进人们的视野,各种生物基替代产品逐渐被发掘研究,像植物油、腰果壳油、玉米秸秆以及其他生物基可再生的绿色环境友好型原料来合成多元... 在石化资源日趋稀少的背景以及全世界号召“绿色生活”的时代主题之下,生物基聚氨酯泡沫材料逐渐走进人们的视野,各种生物基替代产品逐渐被发掘研究,像植物油、腰果壳油、玉米秸秆以及其他生物基可再生的绿色环境友好型原料来合成多元醇或异氰酸酯,作为聚氨酯材料的主要原料,合成聚氨酯前体,再对其生物基聚氨酯前体进行各种化学改性修饰后发泡,以此得到各种不同类型的聚氨酯泡沫材料。本文对近年来各种生物基聚氨酯泡沫材料的研究进行了总结,重点介绍了不同类型的生物基多元醇的制备、改性后对泡沫材料的影响。 展开更多
关键词 生物基 聚氨酯 泡沫 环境友好型材料
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过渡金属及其化合物应用于改性镁基储氢材料的研究进展
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作者 薛欣萌 范银宇 +3 位作者 刘美佳 王志伟 孔凡功 李芸 《油气与新能源》 2024年第6期11-19,共9页
MgH_(2)(氢化镁)因其资源丰富、成本低廉、储氢容量高和无污染等特点,被认为是最具应用前景的固态储氢材料之一,但其存在动力学和热力学性能较差的问题。过渡金属单质及其化合物催化改性MgH_(2)能有效降低吸放氢的温度和活化能,提升循... MgH_(2)(氢化镁)因其资源丰富、成本低廉、储氢容量高和无污染等特点,被认为是最具应用前景的固态储氢材料之一,但其存在动力学和热力学性能较差的问题。过渡金属单质及其化合物催化改性MgH_(2)能有效降低吸放氢的温度和活化能,提升循环稳定性。综述了过渡金属及其化合物在镁基储氢材料的催化改性研究进展,归纳了这些材料的合成方法以及其在MgH_(2)中的改性方法和机制,结果表明,过渡金属基催化剂的改性效果主要受催化剂元素种类、配比、含量以及载体种类和制备工艺等因素的影响。最后,展望了过渡金属基催化剂未来研究方向,旨在为高性能镁基储氢材料的研发提供借鉴。 展开更多
关键词 固态储氢 过渡金属 镁基储氢材料 吸放氢性能
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生物质基缓冲包装材料制备工艺的研究 被引量:3
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作者 何朵朵 李真真 +3 位作者 李丹丹 车赛赛 张灿灿 李国栋 《齐鲁工业大学学报》 2018年第4期43-48,共6页
随着人们环保意识的不断增强和绿色贸易壁垒对包装材料要求的日益严格,开发可降解型缓冲包装材料已成为学者们的研究热点。本文以农作物废弃物为主要原料,采用机械搅拌一步成型法制备环保型生物质缓冲包装材料,深入研究了制备工艺对材... 随着人们环保意识的不断增强和绿色贸易壁垒对包装材料要求的日益严格,开发可降解型缓冲包装材料已成为学者们的研究热点。本文以农作物废弃物为主要原料,采用机械搅拌一步成型法制备环保型生物质缓冲包装材料,深入研究了制备工艺对材料发泡效率及产品密度、结构和强度的影响;通过对发泡过程实时监测及产品微观形貌分析,得到气泡与纤维的分布规律,并对生物质发泡材料的微孔成型过程及其机理进行初步探讨。 展开更多
关键词 生物质 包装材料 发泡机理 微孔成型
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生物质基三维多孔异质定形复合相变材料的制备 被引量:1
18
作者 刘铭宇 温书蘅 +2 位作者 孟霞 孔凡功 李国栋 《齐鲁工业大学学报》 CAS 2023年第4期41-49,共9页
定形复合相变材料是一种新型复合相变材料,通过控制材料所在周边环境温度及工作热源,实现对温度的调控,克服了新型清洁可再生能源传递能量不稳定、波动性大及间歇性的缺点。其制备简单、使用方便、可循环利用、环境友好,且在相变过程中... 定形复合相变材料是一种新型复合相变材料,通过控制材料所在周边环境温度及工作热源,实现对温度的调控,克服了新型清洁可再生能源传递能量不稳定、波动性大及间歇性的缺点。其制备简单、使用方便、可循环利用、环境友好,且在相变过程中性能稳定,近年来获得较快发展。将生物质基大豆蜡与食用油合理调配,获得了适宜人类居住温度范围的二元相变芯材;同时利用脱木素的方法脱除木质纤维材料中的木素组分,得到稳定的多孔纤维材料作为支撑载体;再利用真空浸渍对相变芯材进行封装处理,构筑了三维多孔异质定形复合相变材料。实验利用扫描电子显微镜(SEM)、显微CT、孔隙率、X射线衍射仪等,研究材料表面、内部结构和力学性能;利用傅里叶红外光谱仪、差示扫描量热仪(DSC)、热重、热导率测试仪、热红外成像仪等,研究材料的储热、控温性能及传导热机制。结果表明,以生物质木纤维多孔材料为主体构筑的三维网络骨架,为相变芯材提供了优异的支撑能力和定形作用,解决了相变芯材易泄露的问题。最后通过搭建房屋模型进行控温实验,验证了该定形复合相变能材料在新型节能建筑及温度智能调节等领域的应用可行性。 展开更多
关键词 生物质 复合相变材料 控温材料 相变行为
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木质素基碳量子点的制备与应用研究进展
19
作者 王汉敏 吴瑞清 +3 位作者 吴雨纯 李小虎 李凤凤 侯庆喜 《林业工程学报》 北大核心 2025年第2期13-24,共12页
木质素是自然界中含量仅次于纤维素的大分子聚合物,也是最丰富的芳香族资源,其独特的分子结构和丰富的官能团使其具有极高的利用潜力,如木质素基碳纳米材料。木质素基碳量子点(LCQDs)作为一种新型的纳米材料,具有原料来源广、环境友好... 木质素是自然界中含量仅次于纤维素的大分子聚合物,也是最丰富的芳香族资源,其独特的分子结构和丰富的官能团使其具有极高的利用潜力,如木质素基碳纳米材料。木质素基碳量子点(LCQDs)作为一种新型的纳米材料,具有原料来源广、环境友好、成本低廉和多功能性等优点,因此LCQDs的发展应用引起了研究人员的广泛关注。笔者首先梳理了目前该类碳量子点的制备方法和策略,包括“一锅法”和“两步法”;然后系统地分类介绍了其在光学、生物医药、化学检测和环境监测等领域的最新应用,如荧光防伪、光催化、抗菌、荧光探针检测与监测等方面。此外,基于木质素分子结构的复杂性和碳量子点的特点和功能特性,如荧光性、稳定性、生物相容性和低毒性,对LCQDs的制备、开发和应用存在的问题进行了总结,并对其后续发展进行了展望,将为木质素的高值化利用提供更全面的借鉴,为新型材料开发提供新思路,对于林业资源利用和生物质基材料发展具有重要意义。 展开更多
关键词 木质素 碳量子点 木质素利用 光学应用 环境监测
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生物质基复合储能材料的可调控相变行为研究
20
作者 徐泽恺 刘昕达 +4 位作者 兰璐璐 孟霞 李国栋 孔凡功 赵汝和 《齐鲁工业大学学报》 CAS 2021年第5期1-8,共8页
本研究以十水硫酸钠为相变主剂,先通过对其相变行为进行调控,获得了适宜人类居住温度范围的多元共晶体;再利用自然界中大量存在的农作物(玉米)秸秆纤维的自组装行为,对相变材料进行封装设计,构建了具有三维微纳多级孔道结构的生物质基... 本研究以十水硫酸钠为相变主剂,先通过对其相变行为进行调控,获得了适宜人类居住温度范围的多元共晶体;再利用自然界中大量存在的农作物(玉米)秸秆纤维的自组装行为,对相变材料进行封装设计,构建了具有三维微纳多级孔道结构的生物质基复合储能材料,解决了相变材料在固-液转化过程中的相分离问题。采用差式扫描量热仪(DSC)、扫描电镜(SEM)、能量色散X射线光谱仪(EDX)、红外热成像仪和冻融循环实验等对复合材料的热性能、形貌结构、元素组成及分布、蓄放热行为和热循环稳定性进行了研究。结果表明,经过合理调控,生物质基复合储能材料的相变温度变化区间能够达到人类适宜居住的环境温度范围,熔化和凝固时的相变潜热分别为167.5 J/g和92.4 J/g,过冷度为3.9℃。纤维素纤维自组装形成的三维网络骨架为相变材料提供了优异的支撑能力和限域作用。复合材料中的各元素分布相对较为均匀,保证了其充分发挥蓄热和传热能力。复合材料的三维多级孔道结构为热量提供了连续的传输路径并增加了声子传输的平均自由程,减小了纤维与相变材料间的界面热阻,实现了相变材料与外界环境间的能量传递。冻融循环实验表明复合材料具有良好的热循环稳定性,该材料在节能建筑物领域展现出优异的应用前景。 展开更多
关键词 生物质 农作物秸秆 储能材料 相变行为
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