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木质素对纤维素酶酶解抑制研究进展
1
作者 安艳霞 刘欣 +3 位作者 李占超 赵阳 张剑 李梦琴 《河南农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期23-34,共12页
在木质素对纤维素酶酶解形成的空间位阻、非生产性吸附等的基础上,重点综述了预处理、木质素的分布、相对分子质量、官能团及化学键、改性木质素,以及木质素酚类衍生物等对纤维素酶酶解抑制的影响,探讨了不同类型木质素对降低纤维素酶... 在木质素对纤维素酶酶解形成的空间位阻、非生产性吸附等的基础上,重点综述了预处理、木质素的分布、相对分子质量、官能团及化学键、改性木质素,以及木质素酚类衍生物等对纤维素酶酶解抑制的影响,探讨了不同类型木质素对降低纤维素酶酶解抑制的作用。借助现代技术分析手段,采取有效措施以期实现对木质素结构的定向调控,降低木质素对纤维素酶酶解抑制,减少纤维素酶酶解的成本。最后针对预处理成本、预处理对环境影响等问题及绿色、高效的纤维素酶酶解技术面临的机遇和挑战进行了展望。 展开更多
关键词 木质素 纤维素酶 空间位阻 非生产性吸附 改性木质素
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再生木质素粒子增强纤维素透明膜的性能研究
2
作者 傅成龙 林亚玲 +1 位作者 刘一山 黄六莲 《中国造纸》 CAS 北大核心 2024年第2期19-25,共7页
本研究以硫酸盐制浆黑液为原料,通过钙离子螯合的方式提取粗制木质素,利用乙醇-水反溶剂法溶解再生以获得高纯度的木质素粒子。呈现细小均匀的颗粒形态并稳定悬浮在水中的再生木质素粒子能够与纤维素形成强氢键结合,并形成致密均匀的复... 本研究以硫酸盐制浆黑液为原料,通过钙离子螯合的方式提取粗制木质素,利用乙醇-水反溶剂法溶解再生以获得高纯度的木质素粒子。呈现细小均匀的颗粒形态并稳定悬浮在水中的再生木质素粒子能够与纤维素形成强氢键结合,并形成致密均匀的复合透明薄膜。木质素-纤维素复合膜(木质素添加量10%)的抗拉强度达105.77 MPa,相比于纯纤维素膜提高了27.6%;伸长率增幅67.6%。在光学方面,木质素-纤维素膜(木质素添加量5%)的可见光透过率可达87.9%。 展开更多
关键词 黑液 再生木质素粒子 乙酸钙 木质素-纤维素膜
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分子模板诱导碱木质素基多孔比容炭的制备及其超级电容器储能性能
3
作者 朱天堃 徐阳 +1 位作者 邵枫 胡南滔 《微纳电子技术》 CAS 2024年第4期63-76,共14页
作为造纸产业的工业废料,碱木质素的高效利用十分有限。以碱木质素为主要原料、以蔗糖分子作为软模板,经预炭化与高温炭化两步,实现了木质素基多孔比容炭的简单、绿色及高效制备。表征与测试结果表明,其比表面积高达390 m^(2)/g,平均孔... 作为造纸产业的工业废料,碱木质素的高效利用十分有限。以碱木质素为主要原料、以蔗糖分子作为软模板,经预炭化与高温炭化两步,实现了木质素基多孔比容炭的简单、绿色及高效制备。表征与测试结果表明,其比表面积高达390 m^(2)/g,平均孔径为2.7 nm,主要以孔径小于1 nm的微孔形式集中分布。电化学测试结果显示,其在0.5 A/g的电流密度下,比电容可达243.5 F/g。这一提升归因于蔗糖软模板带来的丰富微孔结构。在10 A/g的大电流密度下,其比电容为199.9 F/g,比电容保持率约为82%,证明其具有良好的倍率性能。进一步将其组装为扣式超级电容器,展现出30.7 W·h·kg^(-1)的高能量密度(功率密度450 W/kg),在4500 W/kg的高功率密度下,电容器仍具有23.6 W·h·kg^(-1)的能量密度。在1 A/g的电流密度下,经过3000次循环测试,电容器的比电容保持率仍高达约98%,表现出出色的循环稳定性。本研究为碱木质素在电化学储能领域的应用提供了新方法。 展开更多
关键词 超级电容器 木质素基多孔炭 纳米材料 碱木质素 蔗糖
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高反应性木质素的高效提取及其制备生物聚氨酯泡沫
4
作者 陈阳柳 王邓峰 +2 位作者 龚秀金 刁梦媛 刘琳 《生物质化学工程》 2024年第1期27-34,共8页
为了解决木质素参与聚氨酯泡沫反应存在结构复杂、纯度低、分子质量大、反应性较低等问题,本研究以天然竹粉为原料,利用氯化胆碱(ChCl)和草酸六水合物(Oad)制备低共熔溶剂(DES)作为提取溶剂,结合超声波辅助技术提取高活性酚羟基木质素,... 为了解决木质素参与聚氨酯泡沫反应存在结构复杂、纯度低、分子质量大、反应性较低等问题,本研究以天然竹粉为原料,利用氯化胆碱(ChCl)和草酸六水合物(Oad)制备低共熔溶剂(DES)作为提取溶剂,结合超声波辅助技术提取高活性酚羟基木质素,并将其作为反应单体替代部分石化多元醇,通过全水发泡法制备木质素聚氨酯泡沫(LPUF),并对其化学结构、微观形貌和力学性能进行分析。研究结果表明:基于DES超声波辅助处理未破坏木质素的基本结构,LPUF成功制备;较优的提取工艺条件为提取温度80℃、超声波作用时间0.5 h、超声波功率70 W,此条件下木质素含酚羟基8.8%、提取率高达87.8%。当木质素与聚乙二醇200(PEG-200),聚乙二醇400(PEG-400)和六亚甲基二异氰酸酯(HDI)的质量比为1∶84∶23∶155,所制备的木质素聚氨酯泡沫LPUF-2,平均孔径261.66μm,弹性模量3 MPa,经1000次压缩循环,LPUF-2最大应力为22.26 kPa,仍能保持初始应力的84%以上,显示出优异的力学性能及稳定性。 展开更多
关键词 酚羟基木质素 低共熔溶剂 超声波 木质素聚氨酯泡沫 全水发泡 回弹性
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木质素纤维-高钙粉煤灰复合改良膨胀土试验研究
5
作者 陈颖辉 蔡祎 欧明喜 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期978-985,共8页
为改进单一方法改良膨胀土存在的不足,选用木质素纤维和粉煤灰复合改良膨胀土,提升改良土强度和破坏韧性,抑制膨胀变形。分别开展了自由膨胀率、有荷膨胀率(50 kPa)、无侧限抗压强度试验、低应力直剪试验获得单掺粉煤灰时的最优掺量,再... 为改进单一方法改良膨胀土存在的不足,选用木质素纤维和粉煤灰复合改良膨胀土,提升改良土强度和破坏韧性,抑制膨胀变形。分别开展了自由膨胀率、有荷膨胀率(50 kPa)、无侧限抗压强度试验、低应力直剪试验获得单掺粉煤灰时的最优掺量,再掺入木质素纤维进行力学强度试验、水稳试验和微观试验,以力学特性变化结合微观结构特征分析复合改良效果。结果表明:单掺粉煤灰能够抑制膨胀土的膨胀特性,提升改良土强度,最佳粉煤灰掺量为20%;加入木质素纤维进行复合改良能够进一步提升土体强度,增强破坏韧性,水稳性也大大增强,20%粉煤灰和1.0%木质素纤维复合改良效果最好;复合改良能够很好地改善孔隙分布,抑制土体裂缝延伸,增强土体密实度。 展开更多
关键词 安全工程 膨胀土 粉煤灰 木质素纤维 力学特性 微观结构
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干湿循环下木质素改良粉土抗剪强度特性
6
作者 周恩全 张曼 +2 位作者 居东煜 王龙 李护良 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期208-216,共9页
为克服粉土强度低、干湿循环性能差的特点,同时解决固体废弃物木质素的资源化利用的问题,将木质素掺入粉土中,形成木质素改良粉土。为研究木质素改良粉土抗剪强度特性及干湿循环性能,对经历干湿循环后的木质素改良粉土进行直接剪切试验... 为克服粉土强度低、干湿循环性能差的特点,同时解决固体废弃物木质素的资源化利用的问题,将木质素掺入粉土中,形成木质素改良粉土。为研究木质素改良粉土抗剪强度特性及干湿循环性能,对经历干湿循环后的木质素改良粉土进行直接剪切试验和X射线衍射试验,研究了木质素掺量0、2%、5%、8%、12%、15%和干湿循环0、1、2、3、4次对改良土抗剪强度特性的影响。结果表明:掺入木质素可以显著提升粉土的抗剪强度及干湿循环性能;一定干湿循环次数下,改良土的抗剪强度及黏聚力随着木质素掺量的增加先增大后降低,内摩擦角随着木质素掺量的增加先快速增大后基本不变;当木质素掺量为8%时,改良土的抗剪强度、黏聚力和内摩擦角最高。改良土的抗剪强度、黏聚力和内摩擦角均随着干湿循环次数的增加而降低,当木质素掺量为0时,纯土试样经过1次干湿循环即崩解,强度损失率为100%;当木质素掺量为8%时,改良土的强度损失率最低,黏聚力及内摩擦角的降低幅度均较低。X射线衍射试验表明,木质素掺量为8%时,石英、方解石、白云石含量最高,黏土矿物含量较高,钠长石含量最低,这是造成改良土强度及干湿循环性能提升的直接原因。结果显示,当木质素掺量为8%时,改良土在提高抗剪强度及干湿循环性能方面具有明显优势。研究结果可为实际施工设计提供理论支撑。 展开更多
关键词 木质素 粉土 干湿循坏 抗剪强度
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银杏硫酸盐木质素组分分离及其抗肿瘤构效研究
7
作者 谢益民 岳园园 +1 位作者 赵云博 魏鑫 《林产化学与工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期17-23,共7页
为了从硫酸盐木质素中提取具有抗肿瘤活性的成分,以不同极性的溶剂对银杏硫酸盐木质素(KL)进行分级,利用MTT法研究各分级组分的抗肿瘤活性;根据抗肿瘤活性结果,利用中压制备液相色谱对抑制效果最明显组分进行纯化,采用质谱、^(13)C NMR... 为了从硫酸盐木质素中提取具有抗肿瘤活性的成分,以不同极性的溶剂对银杏硫酸盐木质素(KL)进行分级,利用MTT法研究各分级组分的抗肿瘤活性;根据抗肿瘤活性结果,利用中压制备液相色谱对抑制效果最明显组分进行纯化,采用质谱、^(13)C NMR等方法确定其结构,并分析构效关系。FT-IR分析结果表明:KL具有与银杏磨木木质素(MWL)相似的结构;分级组分的总酚含量(TPC)随着其相对分子质量增加而降低。抗肿瘤实验结果表明:乙醚可溶组分(LC2)对人源肺癌A549细胞的抑制作用最强,IC_(50)值为(366.09±6.39) mg/L。LC2纯化结果发现,分离出的化合物L7的抗肿瘤活性最好,对肺癌A549细胞的IC_(50)值为(89.44±2.13) mg/L。质谱、^(13)C NMR测试结果表明:化合物L7是酚羟基上连接着2-丙醛取代基的β-5结构的松柏醛二聚体。木质素小分子物质的苯丙烷单元侧链上醛基的增加会提高抗癌活性,但是醚键的增加会降低抗癌活性。 展开更多
关键词 硫酸盐木质素 分级组分 生理活性化合物 抗肿瘤活性 化学结构
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木质素分子在储能器件中的应用研究进展
8
作者 刘伟 王庆 +4 位作者 徐伟卓 徐国号 李伟朋 唐琳泞 柳凯 《林业工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期1-20,共20页
木质素是一种绿色环保、低成本的不规则酚类聚合物,其结构中富含羟基和甲氧基等官能团,并且可以从造纸工业的副产品以及农林废弃物中大量获取,因此在各行各业中具有巨大的应用潜力。在储能领域,大量的研究报道了木质素作为可再生碳源制... 木质素是一种绿色环保、低成本的不规则酚类聚合物,其结构中富含羟基和甲氧基等官能团,并且可以从造纸工业的副产品以及农林废弃物中大量获取,因此在各行各业中具有巨大的应用潜力。在储能领域,大量的研究报道了木质素作为可再生碳源制备用于储能装置的电极材料。近年来,越来越多的研究关注了木质素结构中丰富的官能团结构,并充分利用官能团性质将其应用于储能设备,如:利用羟基的亲水性将木质素应用于液流电池的膜结构中提高膜的质子传导率,利用酚-醌结构的可逆变化增加超级电容器的赝电容,利用与苯环共轭的发色基团对太阳能电池光电化学界面进行调控与敏化,利用木质素结构高电荷密度的含氧官能团改善锂离子电池存储的不稳定性,利用木质素分子中丰富的碳和杂原子官能团制备电极从而提高燃料电池的电化学性能。基于木质素分子的官能团结构和性能特点,概述木质素分子对超级电容器、锂离子电池、燃料电池、太阳能电池、液流电池等主流储能器件电化学性能的提升作用和代表性应用,认为最大化保留木质素分子的官能团并将其应用于电化学器件,可以实现木质素分子的多功能化应用,充分发挥木质素基团的特点以提高储能设备的电化学性能。最后,总结归纳了木质素分子应用于储能材料所面临的困难与挑战,展望了木质素分子应用于储能材料未来可能的发展前景和研究方向,以期为设计和开发低成本、高电化学性能的木质素基储能材料提供参考。 展开更多
关键词 木质素分子 官能团 储能器件 复合电极 隔膜修饰
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三聚氰胺改性对木质素酚醛树脂胶合性能的影响
9
作者 沈隽 何先楠 +1 位作者 王国霖 陈宇 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期194-201,共8页
【目的】通过三聚氰胺对木质素酚醛树脂(LPF)改性,提高LPF的胶合性能,降低固化温度,为人造板的绿色生产和节能降耗提供新思路。【方法】对比三聚氰胺与(苯酚+木质素)、三聚氰胺/(苯酚+木质素)与甲醛不同摩尔比对三聚氰胺改性木质素酚醛... 【目的】通过三聚氰胺对木质素酚醛树脂(LPF)改性,提高LPF的胶合性能,降低固化温度,为人造板的绿色生产和节能降耗提供新思路。【方法】对比三聚氰胺与(苯酚+木质素)、三聚氰胺/(苯酚+木质素)与甲醛不同摩尔比对三聚氰胺改性木质素酚醛树脂(MLPF)的性能影响,得到MLPF的最佳合成条件。并与相同酚醛比和木质素取代率的酚醛树脂(PF)和LPF进行性能对比,利用FTIR和DSC对PF、LPF和MLPF的结构和固化温度进行比较分析。【结果】当三聚氰胺与(苯酚+木质素)的摩尔比为4∶6、三聚氰胺/(苯酚+木质素)与甲醛的摩尔比为1∶2时,MLPF的凝胶时间最短,为318.62 s,所压制的MLPF胶合板干、湿胶合强度为2.04和1.43 MPa,甲醛释放量为0.088 mg/m^(3),且与PF和LPF胶合板相比MLPF的胶合强度更高,满足GB/T14732—2017和GB/T 9846—2015国家标准性能要求。FTIR结果显示,相较于PF和LPF,MLPF在3 327 cm^(-1)和3 214 cm^(-1)处拥有属于-OH和-N-H的双峰,在1 079 cm^(-1)和1 036 cm^(-1)处出现的N-C-N特征峰以及在809 cm^(-1)处属于三嗪环面外震动的吸收峰,都证明了三聚氰胺经过羟甲基化并参与到MLPF的合成中。DSC结果显示,经过三聚氰胺改性后的MLPF放热峰值温度出现在140℃,其固化温度相较于LPF和PF分别降低了17.16%和22.22%。【结论】三聚氰胺的加入使得MLPF的凝胶时间更短,固化温度更低,MLPF胶合板的性能相较于LPF无论是胶合强度还是耐水性均有明显提升。 展开更多
关键词 三聚氰胺 木质素酚醛树脂 胶合强度 凝胶时间 固化温度
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EICP与木质素联合改性粉土边坡抗雨蚀试验研究
10
作者 张建伟 钱思羽 +3 位作者 王小锯 边汉亮 韩智光 石磊 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期70-76,共7页
通过设置6组试样,采用降雨试验,通过试样的表面侵蚀状况与冲蚀量、表面强度、碳酸钙含量的变化分析了改性后粉土边坡的抗雨蚀性能。试验结果表明:植物源酶诱导碳酸钙沉淀(EICP)与木质素联合改性试样并在表面喷洒EICP溶液后,试样表面完... 通过设置6组试样,采用降雨试验,通过试样的表面侵蚀状况与冲蚀量、表面强度、碳酸钙含量的变化分析了改性后粉土边坡的抗雨蚀性能。试验结果表明:植物源酶诱导碳酸钙沉淀(EICP)与木质素联合改性试样并在表面喷洒EICP溶液后,试样表面完整度更好,表面强度及碳酸钙含量更高,质量损失更小,抗雨蚀能力明显提高,与其他试样的平均值相比,边坡土体侵蚀量降低了75.0%,表面强度提高了33.8%,碳酸钙含量提高了235.2%;坡面喷洒EICP溶液可形成硬壳层,有效避免坡面侵蚀;木质素可为碳酸钙提供成核位点,使分布散乱的碳酸钙附着在木质素上,添加木质素后试样碳酸钙含量提高,且表面强度随碳酸钙含量提高而增大。 展开更多
关键词 植物源酶诱导碳酸钙沉淀(EICP) 木质素 粉土边坡 雨蚀 成核位点
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木质素改性化学品及高值化利用 被引量：2
11
作者 赵铭月 惠岚峰 +3 位作者 高洋 程阳 李明 赵雨萌 《中国造纸》 CAS 北大核心 2023年第4期113-122,共10页
木质素的化学改性方法主要分为3类,包括木质素裂解、合成新的化学活性位点和羟基功能化,这些方法为木质素在聚合物中的应用提供了新的思路。本文总结了木质素作为农用材料在化肥、植物生长调节剂、农药方面的应用;作为生物医学材料在组... 木质素的化学改性方法主要分为3类,包括木质素裂解、合成新的化学活性位点和羟基功能化,这些方法为木质素在聚合物中的应用提供了新的思路。本文总结了木质素作为农用材料在化肥、植物生长调节剂、农药方面的应用;作为生物医学材料在组织工程和DNA传递方面的应用;以及作为智能材料在生物传感和形状可编程材料领域应用的研究进展。 展开更多
关键词 木质素 化学改性 木质素基农用品 木质素基生物医学材料 木质素基智能材料
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梨果实石细胞木质素合成调控机制研究进展
12
作者 王红宝 王永博 +4 位作者 王晋 李勇 李晓 王迎涛 王亚茹 《果树学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期750-763,共14页
石细胞是由木质素沉积形成的厚壁组织细胞,是制约梨果实品质提升的重要因素。梨果肉石细胞的形成与木质素的生物合成、转移和沉积密切相关。因此,探究梨果实发育过程中木质素合成调控机制对调节石细胞形成及果实品质改良具有重要意义。... 石细胞是由木质素沉积形成的厚壁组织细胞,是制约梨果实品质提升的重要因素。梨果肉石细胞的形成与木质素的生物合成、转移和沉积密切相关。因此,探究梨果实发育过程中木质素合成调控机制对调节石细胞形成及果实品质改良具有重要意义。总结近年来与梨果实木质素合成调控机制有关的研究,对转录因子、激素、糖、钙、活性氧、光质及花粉直感等调控因子在梨果实木质素合成中的作用机制进行综述,旨在为梨果实木质素的调控网络深入研究及品质改良提供参考。 展开更多
关键词 梨 石细胞 木质素 调控机制
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微生物关键种影响植物残体还田条件下木质素酚浓度——基于30年长期有机培肥试验
13
作者 祝玲月 王晓玥 +5 位作者 陈晏 卞清 包兴国 张久东 车宗贤 孙波 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期56-63,共8页
探究不同植物残体还田条件下微生物关键种如何影响木质素酚的浓度(木质素酚与土壤有机碳的比值),旨在为不同有机物料还田培肥土壤提供理论和技术依据。本研究以河西绿洲灌区的灌漠土作为研究对象,开展了30 a以施加绿肥(GM)、小麦秸秆(SW... 探究不同植物残体还田条件下微生物关键种如何影响木质素酚的浓度(木质素酚与土壤有机碳的比值),旨在为不同有机物料还田培肥土壤提供理论和技术依据。本研究以河西绿洲灌区的灌漠土作为研究对象,开展了30 a以施加绿肥(GM)、小麦秸秆(SW)、氮肥(N)、绿肥配施氮肥(GMN)、小麦秸秆配施氮肥(SWN)以及不施肥(CK) 6种不同施肥处理的培肥试验。结果表明:GM和SW处理的土壤有机碳含量显著高于其他处理;有小麦秸秆参与还田的处理显著提高了总木质素酚浓度以及3种木质素酚类单体的浓度,其中总木质素酚浓度在SW处理中分别比CK、GM、N、GMN和SWN处理高了109%、122%、115%、164%和57%;对比不施肥和施化肥处理,植物残体还田显著提高了微生物关键种F3(盘菌纲,Pezizomycetes)、F26(被孢霉菌纲,Mortierellomycetes)、F173(粪壳菌纲,Sordariomycetes)、B74(阿尔法变形菌纲,Alphaproteobacteria)和B87(放线菌纲,Actinobacteria)的相对丰度。本研究共鉴定出15个关键种,其中关键种B831(属阿尔法变形菌纲)与木质素酚浓度呈显著的正相关关系,并且在SW处理下显著富集。本研究为农业生态系统不同培肥方式下微生物关键种如何影响植物衍生的木质素酚提供了科学参考,为深入了解植物残体还田对土壤有机碳周转的影响提供了理论依据。 展开更多
关键词 长期施用绿肥 长期秸秆还田 土壤有机碳累积 木质素酚
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药渣木质素定向解聚制备高密度航油合成原料
14
作者 简雅婷 王帆 +3 位作者 陈小燕 张宇 余强 袁振宏 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期163-168,共6页
以三叉苦药渣木质素为原料,在低共熔溶剂(ChCl-MeOH-AlCl_(3)·6H_(2)O)与催化剂(Cu(OAc)_(2)/邻菲罗啉)耦合作用下解聚生成高密度航油合成原料,考察不同反应温度、时间、固液比、催化剂添加量与氧气含量对木质素催化氧化解聚效果... 以三叉苦药渣木质素为原料,在低共熔溶剂(ChCl-MeOH-AlCl_(3)·6H_(2)O)与催化剂(Cu(OAc)_(2)/邻菲罗啉)耦合作用下解聚生成高密度航油合成原料,考察不同反应温度、时间、固液比、催化剂添加量与氧气含量对木质素催化氧化解聚效果的影响。结果表明:在固液比1∶30 g/mL,木质素、Cu(OAc)_(2)、邻菲罗啉的质量比1∶1∶1,3 MPa氧压,60℃条件下反应3 h后,木质素选择性解聚生了芳香醛酮类高密度航油合成原料,木质素转化率达到80.84%,香草乙酮与香草醛收率分别为16.69%和34.39%。 展开更多
关键词 生物质 木质素 氧化解聚 低共熔溶剂
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木质素基碳/硫纳米球复合材料作为高性能锂硫电池正极材料
15
作者 李顺 黄建国 何桂金 《储能科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第1期270-278,共9页
锂硫二次电池因具有非常高的理论比容量(1675 mAh/g)和能量密度(2600 Wh/kg)而备受关注。然而,锂硫电池的正极材料单质硫因导电性差和在充放电过程中生成的多硫化物Li_(2)S_(n)(4≤n≤8)极易发生“穿梭效应”等问题,严重降低了对活性硫... 锂硫二次电池因具有非常高的理论比容量(1675 mAh/g)和能量密度(2600 Wh/kg)而备受关注。然而,锂硫电池的正极材料单质硫因导电性差和在充放电过程中生成的多硫化物Li_(2)S_(n)(4≤n≤8)极易发生“穿梭效应”等问题,严重降低了对活性硫的利用效率,造成电极材料不可逆的容量损失。因此寻找成本低、可循环利用、热稳定性好的碳载体基质是提高锂硫电池电化学性能最有效的方法之一。在本研究中,以天然木质素作为碳源,首先经过萃取和碳化过程制备了多孔碳纳米球,再通过熔融过程,将单质硫成功地包裹进木质素基碳纳米球的孔隙中,制备得到多孔球状结构的碳/硫复合材料(LS-C/S)。当该复合材料用作锂硫电池正极材料时,在0.1 C电流密度下,硫含量为59.41%(质量分数)的电极材料的首次放/充电比容量分别为800.3 mAh/g和758.8 mAh/g,对应库仑效率为94.8%,在经过200次充放电循环后,其比容量稳定在647.4 mAh/g,容量保持率为84.3%,相当于每循环一圈容量平均损失为0.0785%。此外,在经过高倍率的充放电循环后,比容量仍能恢复并稳定在620 mAh/g,展现出良好的可逆倍率稳定性。这种木质素基碳纳米球具有的高比表面积和多孔结构,促进了锂离子和电子的传输,有效地抑制了中间产物多硫化锂的溶解扩散,提高了单质硫作为正极材料的利用效率,因此,复合材料表现出优异的循环稳定性和可逆倍率性能。 展开更多
关键词 锂硫电池 木质素 碳纳米球 正极材料 电化学性能
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施钾量与密度对胡麻木质素合成积累及抗倒伏特性的调控
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作者 李喜强 高玉红 +6 位作者 贾玲玲 麻丽娟 剡斌 王一帆 赵永伟 李瑛 吴兵 《西北农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期630-641,共12页
为探索胡麻木质素代谢与抗倒伏性能对钾肥和密度的响应规律,以‘陇亚11号’胡麻为供试材料,设置施钾(K_(2)O)量(0 kg·hm^(-2)、60 kg·hm^(-2)、90 kg·hm^(-2)分别记作K0、K1、K2)和种植密度(6.0×106株·hm^(-2)... 为探索胡麻木质素代谢与抗倒伏性能对钾肥和密度的响应规律,以‘陇亚11号’胡麻为供试材料,设置施钾(K_(2)O)量(0 kg·hm^(-2)、60 kg·hm^(-2)、90 kg·hm^(-2)分别记作K0、K1、K2)和种植密度(6.0×106株·hm^(-2)、7.5×106株·hm^(-2)、9.0×106株·hm^(-2)分别记作D1、D2、D3)二因素随机区组试验,研究施钾和密度对胡麻茎秆抗折力、抗倒伏指数、木质素代谢关键酶活性、木质素含量及分布和产量构成的影响。结果表明,随着胡麻生育时期的推进,PAL、TAL活性迅速增加,在青果期达到最大值;青果期,各钾肥水平PAL、TAL活性较K0水平显著升高2.90%~16.78%、12.39%~33.72%,中密度D2水平下木质素含量较其他密度水平显著增加1.32%~14.01%,茎秆抗折力和抗倒伏指数均达到最大值,与其他密度水平差异显著;密度/钾肥互作条件下,生育后期,D2K1处理显著提高了木质素生物合成酶活性(TAL和PAL)和茎秆横截面积,促进了胡麻茎秆中木质素的合成积累,显著提高了茎秆抗折力和抗倒伏指数,籽粒产量显著增加15.67%~67.48%。相关性分析表明,茎秆抗折力和抗倒伏指数、茎秆抗折力和木质素含量以及抗倒伏指数和木质素含量在青果期均呈显著正相关关系。 展开更多
关键词 胡麻 钾肥 密度 抗倒伏特性 木质素代谢 产量
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DFT方法研究木质素单体及二聚体的结构与拉曼光谱
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作者 王方原 韩森 +3 位作者 叶松 银珊 李树 王新强 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期76-81,共6页
木质素是自然界中第二丰富的天然聚合物,广泛存在于各种陆地植物的木质部中,利用木质素拉曼光谱对植物种类进行快速无损鉴别具有重要的应用价值。但由于木质素大分子构型非常复杂,对其拉曼特征光谱的仿真研究一直存在困难。利用Gaussian... 木质素是自然界中第二丰富的天然聚合物,广泛存在于各种陆地植物的木质部中,利用木质素拉曼光谱对植物种类进行快速无损鉴别具有重要的应用价值。但由于木质素大分子构型非常复杂,对其拉曼特征光谱的仿真研究一直存在困难。利用Gaussian16W中包含的B3LYP密度泛函方法结合6-311G(d, p)基组,构建出三种木质素单体及其三种同种木质素单体构成的二聚体以及三种异种木质素单体构成的二聚体,提出了一种利用木质素的三种基本结构单体及其二聚体仿真分析木质素大分子拉曼光谱特征的方法。首先计算了三种单体的基本构型、轨道能级和电子空间分布,并分析了三种木质素单体拉曼光谱和振动模式的特点。随后利用不同组合方式的β-O-4二聚体的光谱谱峰特征,解释了特征谱峰信号位置漂移的成因,提出了判断木质素大分子信号特征的主要依据。研究结果表明,1 712 cm^(-1)谱峰信号最强且位置稳定,振动归属为碳碳双键伸缩振动,该振动归属引起的特征峰可以作为木质素大分子最主要的信号特征;1 642 cm^(-1)谱峰信号振动归属为芳香环骨架振动,仅受芳香环甲基数量影响产生劈裂,该振动归属引起的特征峰不仅可以作为识别木质素大分子最主要的信号特征也可以作为木质素内三种单体含量的判据;1 352 cm^(-1)谱峰信号振动归属为HCCH原子链摇摆振动,附近的特征峰受单体种类和聚合方式共同影响,在木质素大分子拉曼光谱中会形成信号包络,可以作为鉴别木质素的一个辅助判据。该研究对于复杂分子的光谱特征及其物理机制的仿真具有一定的借鉴价值,同时也能为植物检材的拉曼光谱分析方法提供理论指导。 展开更多
关键词 木质素 拉曼光谱 振动模式 二聚体
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“木质素优先解聚”策略下生物质定向解聚研究进展
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作者 李治宇 逯炀炀 +3 位作者 王文文 张玉春 易维明 付鹏 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期129-141,共13页
木质素的来源、催化剂和溶剂对木质素整体转化和产物分布起着至关重要的作用。该文主要综述了国内外有关木质素优先解聚的最近研究进展,分析比较了酸催化剂、碱催化剂、贵金属催化剂以及非贵金属催化剂的优势与不足,指出金属负载型催化... 木质素的来源、催化剂和溶剂对木质素整体转化和产物分布起着至关重要的作用。该文主要综述了国内外有关木质素优先解聚的最近研究进展,分析比较了酸催化剂、碱催化剂、贵金属催化剂以及非贵金属催化剂的优势与不足,指出金属负载型催化剂能有效促进木质素苯丙烷单元间C-C键或C-O键的断裂转化为芳烃化合物,并对木质素脱出率和单体产率进行了评述与分析。对比分析了不同种类的溶剂对木质素的脱出率、碳水化合物的脱出率以及浆液的宏观结构造成的影响,发现醇类溶剂不仅可以断开木质素和半纤维素之间的酯键,而且可以保护纤维素和半纤维素不受破坏,从而达到生物质高值化利用的效果。最后对当前生物质解聚所面临的挑战以及未来研究趋势进行了总结与展望,指出通过催化剂和溶剂结合可以有效地解聚出木质素单体,因此催化剂开发和溶剂的选择将是该领域未来研究重点。 展开更多
关键词 生物质 催化 木质素优先解聚 溶剂降解 碳氢化合物
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木质素在合成可降解高分子材料中的应用研究进展
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作者 刘金凤 杨勇 +4 位作者 李永泉 胡嘉伟 徐长安 胡孝义 丁树岩 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期175-180,共6页
简述了木质素的结构、特性和分类情况,并综述了近年来国内外使用木质素来增强和改善聚对苯二甲酸-己二酸丁二酯、聚乳酸、聚己内酯和聚丁二酸丁二酯等合成可降解高分子材料性能的研究进展。指出木质素与合成可降解高分子材料复合可以赋... 简述了木质素的结构、特性和分类情况,并综述了近年来国内外使用木质素来增强和改善聚对苯二甲酸-己二酸丁二酯、聚乳酸、聚己内酯和聚丁二酸丁二酯等合成可降解高分子材料性能的研究进展。指出木质素与合成可降解高分子材料复合可以赋予复合材料多种功能特性,如紫外屏蔽、抗菌、阻隔等,并能改善材料的生物降解性能,同时实现降本增效的目标。最后提出当前木质素与合成可降解高分子材料复合材料工业化生产应用存在的问题,并对木质素基全生物降解复合材料的未来研究趋势进行展望。 展开更多
关键词 木质素 聚对苯二甲酸-己二酸丁二酯 聚乳酸 聚己内酯 聚丁二酸丁二酯 复合材料 可降解材料
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木质素磺酸钙增强花岗岩残积土微生物固化效果研究
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作者 朱文羲 邓华锋 +3 位作者 李建林 肖瑶 熊雨 程雷 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期123-132,共10页
为提升微生物固化花岗岩残积土的效果,综合考虑木质素磺酸钙的特点和MICP(Microbial-induced calcite precipitation)作用过程的环境条件,设计进行木质素磺酸钙增强MICP固化花岗岩残积土试验,综合宏观物理力学试验和微细观检测,系统分... 为提升微生物固化花岗岩残积土的效果,综合考虑木质素磺酸钙的特点和MICP(Microbial-induced calcite precipitation)作用过程的环境条件,设计进行木质素磺酸钙增强MICP固化花岗岩残积土试验,综合宏观物理力学试验和微细观检测,系统分析木质素磺酸钙对微生物固化花岗岩残积土的增强效果及增强机制。结果表明:①木质素磺酸钙能够显著提高花岗岩残积土微生物加固过程中的胶结物产量,木钙掺量在4.00%左右达到最佳,与常规MICP相比,胶结物生成量提高了48.86%;②木质素磺酸钙的掺入,显著提高了固化体的抗压强度和抵抗变形能力,2.00%~8.00%掺量下固化体的抗压强度提升了4.75%~41.20%,破坏时应变增加16.24%~38.55%;③掺入木质素磺酸钙后,固化体的孔隙大小及孔隙率均有不同程度降低,孔隙率降低了12.97%~37.38%,固化体的整体密实性进一步增强;④木质素磺酸钙的掺入,改善了残积土的孔隙结构,为后续微生物加固提供更好的环境条件;⑤在微生物固化花岗岩残积土过程中掺入木质素磺酸钙后,改善了微生物生长的酸碱环境,丰富了MICP作用过程中的钙源,提升了固菌率,促进了MICP反应,同时改善了碳酸钙沉淀颗粒的大小、性状及排列形式,使得胶结物产量进一步提升,从而提升固化体的整体固化效果。 展开更多
关键词 木质素磺酸钙 MICP 花岗岩残积土 固化效果 微观结构
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