KOH共热法和水热活化法制备多孔竹活性炭的比较

我国竹材资源丰富,以竹废料为原料,制备可用于超级电容器电极材料的竹活性炭,有助于推动竹产业发展,助力国家“双碳”目标实现。在本研究中,分别采用KOH共热和水热处理对竹粉进行活化,并对制备的竹活性炭进行电化学性能、比表面积、表面微观形貌等测试。实验结果表明,KOH共热活化法的最佳条件为炭化温度350℃,活化温度900℃,升温速率2℃/min,碱炭质量比4∶1;制备的活性炭比表面积为3 299 m2/g, 0.5 A/g电流密度下的比电容为287.8 F/g, 5 000次充放电测试后,电容保持率为95%~105%。水热活化法的最佳条件为KOH质量分数20%,反应温度150℃,反应时间12 h,制备的活性炭比表面积为192.91 m2/g, 0.5 A/g电流密度下的比电容为170.4 F/g,电容保持率为88.89%。2种方法制备的活性炭孔径结构都是以微孔为主,中孔混合分布,含有少量大孔;2种活性炭均含有双层或多层石墨烯结构,但水热活化法制备的活性炭石墨化程度更高,制备条件更温和。研究结果既可为超级电容器用活性炭的研究提供了理论思路,也有效地扩展了竹材的应用领域。

聚多巴胺改性竹长纤维对环氧树脂基复合材料性能的影响

为改善竹长纤维与环氧树脂(EP)的界面相容性,开发高性能竹塑复合材料,采用多巴胺(DA)自聚形成聚多巴胺(PDA)改性竹长纤维,热压法制备竹纤维/EP基复合材料。通过万能力学试验机、表面张力测量仪等设备探究PDA的合成条件对EP基复合材料力学性能、润湿性等性能的影响机制。结果表明,采用三羟甲基氨基甲烷调节pH为8.5,质量浓度为2.0 g/L的聚多巴胺改性竹纤维,改性竹纤维及复合材料表面接触角增大,表面能下降,极性降低。FTIR和XPS表明改性竹纤维表面N元素含量增加,多巴胺分子结构中的儿茶酚基团与竹纤维中游离的羟基结合形成氢键,复合材料吸水性能下降。XRD显示改性竹纤维结晶度提高。复合材料的弯曲强度、弯曲模量、冲击强度分别增强至131.10 MPa、8097.61 MPa、25.68 kJ/m^(2),比未改性复合材料分别提高5.36%、18.8%、36.02%。DMA和TG测试显示,改性复合材料的储能模量、损耗模量和热稳定性增强。

竹浆纸一体化关键技术的突破与展望

本文系统分析了我国竹浆纸一体化进程中竹种质资源筛选与高效培育,多元化浆纸产品生产及过程废弃物高值化利用等方面的关键技术问题,总结了各级政府、科技部门“十四五”期间对技术突破的投入与支持,展望了关键技术落地的预期成效,以期为竹浆纸一体化的高效实施提供重要参考。

生物质基有机太阳能电池材料研究进展

有机太阳能电池(OSCs)具有成本低、可大规模溶液加工、轻量化和柔性等优势,近年来已引起人们的广泛关注,当前OSCs的最高光电转换效率已超过19%。然而,绝大多数OSCs材料主要是采用化石资源衍生物制造,这对OSCs的可持续发展构成了严重威胁。研究者已开展了大量关于生物质基光电材料的开发工作,并成功将这些材料用作OSCs的衬底、光敏活性层与载流子传输层。本文首先对OSCs的器件结构和工作原理进行了介绍,重点对木质素、纤维素、叶绿素等生物质基光电材料的制备及其在OSCs中的应用展开综述,最后对生物质基OSCs材料的发展方向做出了展望,旨在为后续的相关研发工作提供借鉴。

预水解硫酸盐竹浆的漂白工艺研究

本研究以预水解硫酸盐未漂竹浆为原料,采用“氧脱木质素(O)-氯漂(D0)-氧和过氧化氢强化碱抽提(Eop)-氯漂(D_(1))”的漂白工艺制备可用作溶解浆的竹浆。通过优化各工段的处理条件(氧漂白段:氢氧化钠用量2.0%、氧压0.5 MPa、反应时间60 min、反应温度95℃;D0漂白段:二氧化氯用量3.5%、反应时间80 min、反应温度70℃、初始pH值4.0;Eop漂白段:过氧化氢用量1.4%、氧压0.2 MPa、反应时间90 min、反应温度90℃、初始pH值11.5;D1漂白段:二氧化氯用量1.5%、反应时间150 min、反应温度70℃、初始pH值4.0),最终制备白度82.7%、黏度440.0 mL/g、灰分含量0.24%、α-纤维素含量90.92%的竹浆。

改性国产OCC废纸纤维抄造箱纸板的工艺优化

以超声处理的国产OCC长纤维和接枝淀粉处理的OCC短纤维为原料配抄箱纸板,基于纸板的物理强度性能,优化原料配比和助剂添加工艺。结果表明:优化的配抄工艺为长纤维与短纤维配比为1∶1、干强剂用量1.2%、助留助滤剂用量0.02%、施胶剂用量1.0%,此工艺条件下获得的纸板性能达到了箱纸板的质量要求。与助剂添加工艺获得的纸板性能相比,在助剂用量降低的情况下,纸板的耐破指数、撕裂指数、抗张指数和疏水性得到明显改善。

研究型教学模式在研究生课程中应用的探索与思考——以“木材化学基础”课程为例

实行教学与研究的有机结合,充分调动学生的积极性,对于更好地服务于高等农林院校特色专业的高素质人才培养具有重要的现实意义。以“木材化学基础”课程为例,针对课程建设背景、教学方法、考核措施,分析了该课程的教学现状。从优化教学内容、教学方法、评价体系等方面提出了“木材化学基础”课程研究型教学模式的改革措施。在教学过程中有效融合学科知识与学科发展动态和研究热点,激发学生的学习兴趣,拓宽学生的视野,提升研究生的创造力,提高“木材化学基础”的教学效率和教学质量。

烟梗化学组分分析及其制浆与配抄纸张性能研究

本研究通过水热预处理-机械磨浆方式制备烟梗纸浆纤维,并与漂白硫酸盐阔叶木浆配抄纸张。烟梗化学组分析表明,烟梗原料中木质素和综纤维素含量较低(木质素含量为5%~8%、综纤维素含量为29%~35%)、抽出物和灰分含量较高(抽出物含量>50%、灰分含量为~15%),比较适宜制备机械浆纤维。探究水热预处理条件、H_(2) O_(2)漂白工艺参数以及配抄条件对烟梗纤维和纸张性能的影响。结果表明,80℃、90 min的水热预处理后通过H_(2) O_(2)漂白60 min(H_(2) O_(2)用量3%),可以制备纤维重均长度为0.395 mm、重均宽度为32.3µm、扭结角为98°、卷曲指数为15.3%的烟梗浆纤维;利用制备的烟梗浆纤维与漂白硫酸盐阔叶木浆在质量比3∶7配抄条件下,所制纸张松厚度、白度、不透明度、撕裂指数和抗张指数分别为1.68 cm^(3)/g、62.1%、94.6%、5.92 mN·m^(2)/g和33.8 N·m/g。

竹纤维素的制备及其功能化材料研究进展

我国竹子资源丰富,产量大,但竹产业整体加工水平不高,传统竹产品技术含量低,市场竞争力弱。从竹纤维素利用的角度,综述了竹子纤维素的分离技术,包括预水解技术、蒸煮技术、漂白技术、漂白化学竹浆选择性去除半纤维素升级制备溶解浆技术;溶解技术,包括CS_(2)/NaOH溶剂体系、金属络合物溶剂体系、碱/尿素和碱/硫脲溶剂体系、NMMO/H_(2)O溶剂体系、离子液体溶剂体系、LiCl/DMAc溶剂体系及功能化利用技术方面的研究进展情况。根据竹纤维素具有可再生、可降解、生物相容性好、亲水性强、机械性能和耐热性能优良等特点,重点介绍了当前国内外利用竹纤维素制备高档纺织材料、过滤膜材料、生物医用材料和光电材料等方面的研究进展情况。最后,结合笔者的研究经历,就竹纤维素材料开发利用方面存在的问题及其未来研究重点和方向阐述了自己的观点,以期为探索绿色、低碳、环保的竹资源利用新技术,开发高技术含量和高附加值竹产品提供借鉴,促进我国竹产业结构升级转型和可持续发展。

毛竹蒸汽爆破法高得率浆的研究

对毛竹蒸汽爆破法制浆进行了研究 .试验结果表明 ,采用适当预处理和爆破工艺 ,可以制得得率 80 %以上 ,裂断长大于 330 0 m的毛竹爆破浆 .采用 H2 O2 用量 4%的单段过氧化氢漂白 ,毛竹爆破浆漂后白度能达到 61 % (ISO)

竹纤维增强聚酰胺树脂复合材料界面改性

对竹纤维增强聚酰胺树脂复合材料界面改性剂及其界面改性机理进行研究,以聚乙二醇和马来酸酐为原料,用热催化法合成具有线型结构的羧化聚醚。通过红外光谱分析表明,在聚醚链上成功地接枝马来酸酐;经羧化聚醚界面改性剂改性后,羧化聚醚中的马来酸酐可与竹纤维中的羟基发生酯化反应;聚酰胺树脂端氨基和酰胺键中的亚氨基与羧化聚醚中马来酸酐发生酰胺化反应。经2%羧化聚醚改性后,竹纤维聚酰胺树脂复合材料强度性能指标和热变形温度均有大幅度地提高,竹纤维增强效果显著。

马尾松热磨机械浆增强聚丙烯复合材料优化设计

研究了马尾松热磨机械浆(TMP)增强聚丙烯复合材料的力学性能、热学性能、加工性能。用多元统计分析中的主要成分分析法优化设计马尾松热磨机械浆增加聚丙烯复合材料,合理地确定多项性能兼优的最佳纤维含量。采用扫描电镜分析了复合材料的界面微观结构。

竹材化机浆增强热塑性复合材料的研究

研究竹材化机浆 (CMP)增强尼龙复合材料的力学性能、热学性能、加工性能 ,分析复合材料的界面改性及其微观结构。在竹材化机浆与尼龙复合材料复合时加入具有线型结构的羧化聚合物偶联剂 ,可提高竹材化机浆与尼龙之间的相容性 ,产生良好的界面粘合作用。与尼龙基体相比 ,复合材料各项力学性能指标提高了 40 %以上 ,热变形温度提高了 77%。

竹材高得率纸浆干燥及其复合材料的性能

分析了竹材高得率纸浆对撞流干燥的干燥特性 ,探讨了对撞流干燥对纤维形态、强度和分散性的影响 ,研究了对撞流干燥后竹材高得率纸浆增强聚酰胺树脂复合材料的性能。竹材高得率纸浆对撞流干燥适宜的工艺参数为气流速度 32 0m/s、浆料流量 2 40kg/h、干燥前浆料干度 2 0 %～ 2 5 %、气流温度高于 1 1 0℃。对撞流干燥后的竹材高得率纸浆具有较好的纤维分散性 ,其增强聚酰胺树脂复合材料主要性能比基体聚酰胺树脂、固定床干燥的竹材爆破浆增强聚酰胺树脂复合材料性能高。

纸浆模塑制品生产工艺及其自动生产设备

介绍纸浆模塑制品生产工艺及其自动生产设备。纸浆模塑制品自动生产设备采用吸浆成型和导热油加热定型,用PLC可编程控制器实现了顺序动作循环。设备不仅适合于生产纸浆模塑餐具,还可以适合于生产工业包装制品。

硫酸盐竹浆全无氯漂白的研究

本文研究了硫酸盐毛竹浆的二甲基二氧环乙烷漂白，并提出了相应的全无氯漂白流程，研究结果表明，硫酸盐毛竹浆ＡＥＰ段漂白与传统的ＣＥＨ段漂白相比较，有较高的脱木素率和白度，再经过一段过氧化氢漂白，白度可达７８％（ＳＢＤ）．

纸浆抄造性能的评价方法

根据 Mardon剥离方程 ,提出用纸浆湿纸幅累积破裂功与粘附功的比值 S/A来评价纸浆的抄造性能 .利用湿纸幅

打浆对竹浆抄造性能的影响

本文研究了打浆和细小组分对毛竹浆抄造性能的影响，在某一打桨度范围内，毛竹浆具有较好的抄造性能，适当保留细小组分有助于提高毛竹浆的抄造性能．

混合竹材漂白硫酸盐浆湿纸幅强度和粘附特性

提出用纸浆湿纸幅累积破裂功与粘附功的比值S/A来评价纸浆的抄造性能。在某一打浆度范围内 ,混合竹材漂白硫酸盐浆具有较好的抄造性能。适当保留细小组分有助于提高混合竹材漂白硫酸盐浆的抄造性能 ,利用湿纸幅S/A值与干度的变化曲线可以看出 ,湿纸幅干度对混合竹材漂白硫酸盐浆抄造性能的影响。

毛竹浆成纸光学性能的研究

打浆对漂白硫酸盐毛竹浆成纸光学性能有很大的影响．其成纸白度随打浆提高逐渐下降，成纸光吸收系数随打浆度提高几乎没有什么变化，而其成纸光激系数、印刷不透明度随打浆度的变化存在一个极大值，透印值随打浆度的变化存一个极小值．