基于近红外光谱技术的紫外光老化落叶松木材表面材色变化的定性和定量研究

自然光中的紫外光在木材表面产生复杂的光化学反应,是木材在自然环境中老化降解速度最快,反应最强的化学过程。基于近红外光谱(NIRs)技术探讨了落叶松表面材色在340 nm波长紫外光照射条件下的老化状况。不同时间(180,540,900,1080 h)试材弦切面经紫外光人工老化后,测量木材表面材色色度学指数,并采集NIRs信息。由NIRs二阶导数及其差谱图反映的信息,定性分析和讨论了木材表面化学组分基团的变化;定量建立基于偏最小二乘法(PLS)结合留一交叉验证的木材表面材色预测模型。结果表明:(1)随着人工老化时间延长,木材表面明度值L^(*)降低,红绿指数a^(*)与黄蓝指数b*出现先增加后缓慢降低的趋势,表明发色基团的形成随着紫外光照射时间的延长而减少,在辐射时间540 h达到最大值,此外,色差值ΔE^(*)与紫外光照射时间成正相关。(2)NIRs二阶导数在6996,6773以及6287 cm^(-1)等分别反映木材中纤维素非结晶区、半结晶区和结晶区的光谱吸光度随着老化时间的延长而增加,而5986 cm^(-1)反映木质素特征性谱带吸收峰随着紫外光老化时间的延长而降低,表明木质素出现降解。通过紫外光照射1080 h与对照材的差谱分析发现,纤维素和半纤维素基团的特征峰差谱值为正,表明紫外光辐射后木材表面的纤维素和半纤维素相对含量增加,而木质素基团特征峰差谱值为负,表明经紫外光辐射后,木质素的降解导致其相对含量减少。这些结果与色度值测量结果相一致。(3)基于NIRs建立的紫外光照射落叶松表面材色预测模型中,L^(*)交叉验证模型决定系数(R^(2))为0.949,相对分析误差(RPD)为4.42;a^(*)交叉验证模型R^(2)是0.928,RPD是3.73;b^(*)的交叉验证模型R^(2)是0.831,RPD为2.43,建立的材色预测模型满足预测要求。

古建木构件化学组分近红外光谱分析

在材种鉴定的基础上,通过近红外光谱(NIRS)定性分析了建成约600 a的木造古建筑木构件的化学组分,结合木构件化学组分定量分析,与现代木材相比较,探讨了近红外光谱技术评价木构件老化的可行性。结果表明:近红外二阶导数特征性谱带反映了木材纤维素以及半纤维素和木质素的基团信息,而其差谱反映出木构件与对照样化学组分变化。这些光谱特征与传统的化学组分定量分析的结果非常一致:纤维素和半纤维素相对含量减少而木质素相对含量增加,与各种组分谱带差谱的增减相对应。此外,在5 882,5 587和5 464 cm-1等谱带处反映的纤维素结晶和半结晶区的光谱信息,差谱观察到木构件与现代材落叶松之间化学组分的不变或减少,其结果与X射线衍射(XRD)方法获得的木材结晶度分析结果相一致。通过NIRS定性分析木构件化学组分及结晶度变化,接近于现场检测方法,使用便携式NIRS,在古建筑木构件端头裸露部位获取光谱信息,能够实现现场对木材化学组分的无损定性评价。本实验结果也表明,除了常规的红外光谱(FT-IR)、XRD分析技术,NIRS技术对于木构件老化状况的评价是一种有潜力的无损检测方法。

基于语文核心素养视域的读写结合教学

语文是一门语言类的应用学科，因而语文教师在教学中不能只关注学生是否掌握了其中的知识，应该更加关注语言能力提升以及情感体验等方面，培养学生的核心素养，这也是与新课程改革不谋而合的。小学语文教师可以采取读写结合的教学方式，在阅读和写作过程中，发展思维能力，实现语文综合能力的全面进步。本文主要探究了基于语文核心素养视域的读写结合教学策略，希望能为同行教师提供有价值的参考，共同交流进步。

故宫养心殿区古建筑望板老化状况分析

以养心殿修缮为契机,对拆卸下的望板木构件在材种鉴定的基础上,对其进行化学组分定量分析,测定各化学成分相对含量的状况;采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)以及热重(TG)等表征手段,分析了望板木构件的相对结晶度及组分中化学基团的变化;结合力学性能试验评价望板的力学强度变化;比较老化材与现代材的测试结果分析和评价望板的老化状况。结论如下:①望板综纤维素含量降解严重,仅为现代材的1/2,而相对结晶度较高,推断该木构件降解机制为以多糖类化学组分为营养源的寄生性昆虫以及褐腐菌为主;②随着腐朽程度的增加,由于多糖类组分的严重降解,构成望板高分子化合物之间的结合作用降低,热稳定性降低,热解温度范围变窄,且残炭率大幅增加,约为现代材的2倍;③由于纤维素的降解,望板脆性增加,强度和弹性模量大幅低于现代材。