木材用于水伏发电的研究进展

化石能源的过度使用带来能源枯竭与环境恶化问题,绿色可持续成为发展的首要目标。水能作为目前较为优质的清洁能源,其中一部分潜在的能量有待转化利用。近年来,水伏发电受到国内外学者的广泛关注,被认为是一种新兴的深度挖掘水能资源的手段,研究者们取得了一系列关于功能材料与水滴、水波、水蒸发与湿气等相互作用输出电能的研究成果。开发生物质基水伏发电材料有助于推动可再生能源的充分利用。木材是一种储量充足、可再生、易加工的材料,同时具有独特的多级孔道结构,内部富含极性基团,有良好的机械强度,因此木材在水伏发电领域具有一定应用前景。笔者总结了水伏发电技术的研究进展,阐述了水伏发电的理论基础,基于水伏效应的能量转换方式及其器件材料的选择,介绍了木材用作水伏发电器件材料的研究成果,归纳了研究者为提高水伏发电器件的输出功率,对木材进行表面修饰、孔道调控、材料负载、碳化处理的功能化改性方法,并对其面临的挑战与应用前景进行展望。

提升林业工程类本科专业创新教育水平的探究与实践——以东北林业大学为例

目前我国林业工程类本科教育仍存在重知识轻实践、科教融合不密切、创新氛围不浓厚、创新教育方法缺乏、学生创新意识不够强烈等问题。为了提升高校创新教育水平,助力“林业工程”一流学科建设、服务行业创新驱动发展,以东北林业大学林业工程类本科专业的创新教育实践为例,从创新教育课程体系设置、提升学生创新意识、培养学生良好的科研素养、增强学生的社会责任感等方面提出了创新教育的改革对策,并列举了林业工程类本科专业的创新教育实践成果,阐述了创新教育改革取得的成效。

新型纤维化单板高性能木质重组材料制造工艺研究进展

简述了木质重组材料的起源与发展,主要对我国提出的新型纤维化单板高性能木质重组材料制造工艺具体环节的研究进展进行了综述。在原始木材碾压疏解阶段,随着疏解度的提高,木质重组材料的物理力学性能也随之增强。在纤维化单板改性阶段,改性处理提高了木质重组材料的防火、防霉性能,赋予了木质重组材料多功能性。总结了不同树种在浸胶阶段,浸胶方法和浸胶量对木质重组材料力学强度和功能性的差异。分析了组坯阶段的组坯方式和设备对木质重组材料强度及尺寸稳定性的影响。归纳了压制阶段中热压法和冷压热固化法两种压制方式各自的优势与不足。最终围绕木质重组材料的缺陷和现有的木质材料高附加值利用案例,针对提高木质重组材料的强度以及拓宽其应用提出了一些新设想。

生物质固体成型燃料研究进展

农林废弃物的资源化利用对于低碳环保和我国的能源结构转型具有十分重要的意义,介绍了农林废弃物的燃料化利用途径,归纳总结了生物质固体成型燃料在成型工艺,以及成型质量影响因素和炭化成型所用粘结剂等领域的研究现状,展望了生物质固体成型燃料性能的发展趋势,并提出了目前生物质固体成型燃料存在的问题及改进建议。

“一流专业”建设背景下木材科学与工程专业建设策略探讨——以东北林业大学为例

专业建设是高等学校最重要的教学基本建设之一,是高等学校培养高素质人才的重要保证。木材科学与工程属于传统的工科专业,如何发挥其行业特色优势,构建新时代的专业建设路径与创新举措面临严峻考验。该文以东北林业大学木材科学与工程专业的具体建设情况为例,围绕专业课程体系的建设与改革、传统特色工科专业教育教学方法改革、人才培养模式的改革、教学质量监控与质量保障机制四个方面,对“一流专业”建设背景下木材科学与工程专业建设的发展策略进行探讨,以期为木材科学与工程专业乃至其他相近传统工科专业的建设与发展提供借鉴与参考。

电厂蓄热式高炉燃烧碳排放峰值预测方法研究

影响蓄热式高炉燃烧碳排放的因素较多,如果不能同时对多种因素进行分析,会严重降低碳排放峰值的预测精度,因此提出电厂蓄热式高炉燃烧碳排放峰值预测方法。根据蓄热式高炉的工作原理,结合质量守恒与能量守恒方程,分析蓄热式高炉运行过程中的炉内能量转化情况。按照高炉内二氧化碳的不同排放方式,计算电厂蓄热式高炉燃烧碳排放量。引入LMDI方法,分析影响电厂蓄热式高炉碳排放的因素,并将影响因素分析结果输入LSTM网络中,通过LSTM网络内循环单元对数据的多层处理,实现燃烧碳排放峰值的预测。实验表明,所研究方法能够实现电厂高炉燃烧碳排放峰值的精准预测,具有较高的实际应用可靠性。

木质纤维素基复合碳气凝胶的制备及其电化学性能

以纤维素纳米纤丝和多壁碳纳米管为主要原料,采用一步水热法、冰模板法冷冻干燥以及高温煅烧法,成功制得具有多级连通类木材管胞状孔结构的氮掺杂碳点的复合衍生碳气凝胶,并对其微观形貌、化学结构、比表面积和孔隙度进行表征。通过循环伏安测试、恒电流充放电测试、交流阻抗测试和长循环测试等电化学表征手段分析其电化学性能。结果表明:碳气凝胶表面经高温煅烧得到大量氮、氧杂原子掺杂的碳微颗粒和碳微绒毛,提高了碳气凝胶的缺陷态结构含量和比表面积,其比表面积可达377.9 m^(2)/g;在三电极测试体系下,比电容可达121.8 F/g(测试电流密度为0.2 A/g,电压窗口为-0.2~0.8 V);在2 A/g的电流密度下,进行5000次充放电循环后,电容保持率可达131.7%。衍生碳气凝胶独特的微观形貌和高比表面积,为能量存储提供了更快速和便捷的电子/离子传输通道、优异的导电性和更高的比容量,为超级电容器等储能器件电极材料的设计提供了木基生物质资源利用的新思路。

多级孔道结构木材的脱木质素改性及功能化应用研究进展

木材是一种绿色环保、成本较低的天然材料,木材功能化改性是目前的研究热点。介绍了木材脱除组分、冷冻处理、高温碳化和浸渍处理的功能化改性方法。阐述了以木材孔道结构为出发点,对其进行功能化处理,并应用于油水分离、海水淡化、储能器件领域。结合相关研究方法及内容,提出木材功能化改性应用中存在的问题,并对其应用前景进行展望。

坡向对人工林落叶松纤维形态及造纸性能的影响

以不同坡向（阳坡和半阳坡）的人工林落叶松（Larix olgensis）木材为试材,测定了木材纤维的纤维形态特征（包括管胞长度、管胞直径、壁腔比、微纤丝倾角及管胞长宽比）、物理特征（包括生长轮宽度、生长速率、晚材率及密度）和化学特征（包括综纤维素含量、木素含量、树脂含量及1％NaOH抽提物）等指标,测试分析结果表明:不同坡向的长白落叶松木材的大多数纤维形态指标和物理、化学特征指标存在显著的差异;采用综合评分法对不同坡向长白落叶松木材的制浆造纸性能的综合比较分析得出:半阳坡的长白落叶松用作造纸材较好。

林业工程专业硕士学位研究生培养中课程思政问题探析

课程思政大环境下,高等院校要将立德树人作为学校教育教学工作的核心任务。本文通过探讨当前林业工程专业硕士研究生思政教育面临的矛盾与不足,从而找到切入点,探析如何将课程思政与此专业硕士研究生培养相结合,以培养学生树立正确的人生观、世界观、价值观以及高尚的职业道德,为实现全员、全过程、全方位育人尽一份微薄之力。

红松人工林木材解剖特征与气象因子的关系

主要研究了红松人工林木材解剖特征与气象因子的关系。结果表明：管胞长度随温度增加而增长，相关程度达显著水平；管胞径向直径与降雨量、相对湿度、日照呈显著正相关．与温度呈显著负相关；管胞径与弦向壁厚和温度与相对湿度呈显著正相关；胞壁率与温度呈正相关；纤丝角与日照是正相关，与温度呈负相关。得出气象因子对木材解剖特征有显著影响的结论，这为红松林的定向培育提供科学依据。

不同土质对人工林落叶松纤维形态及造纸性能的影响

本研究以不同土质 (暗棕壤和白浆土 )的人工林落叶松 (Larixolgensis)木材为试材 ,测定了木材纤维的纤维形态特征 (包括管胞长度、管胞直径、壁腔比、微纤丝倾角及管胞长宽比 )、物理特征 (包括生长轮宽度、生长速率、晚材率及密度 )和化学特征 (包括综纤维素含量、木素含量、树脂含量及 1%NaOH抽提物 )等指标。对系统的分析结果表明 :不同土质的长白落叶松木材的大多数纤维形态指标和物理、化学特征指标存在显著的差异 ;采用综合评分法对不同土质长白落松木材的有关指标进行制浆造纸性能的综合比较分析得出∶土壤为暗棕壤的长白落叶松用作造纸用材较好。

培育措施对人工林樟子松木材管胞形态特征的影响

对不同培育措施的人工林樟子松管胞形态特征指标进行测试和分析,探讨了培育措施对人工林樟子松木材管胞形态特征的影响.结果表明:不同的培育措施(初植密度、间伐强度、坡向、坡位)对樟子松人工林木材的绝大多数管胞形态特征指标有很大的影响,其中初植密度对管胞长度、管胞直径的影响差异显著;间伐强度和坡位对管胞直径的影响差异显著;坡向对管胞长度、管胞直径、长宽比的影响差异都达到显著水平;其余指标差异不显著.可选择1 5m×1 0m、轻度间伐、阳坡、坡下林分进行定向培育,加快树木生长,从而培育高产。

中国木质林产品的碳储存与碳排放

木制品在加工过程中需要消耗化石燃料来提供能量,本文依据中国农业年鉴统计的2007年木质林产品数据,计算了中国木质林产品200年内的碳储存和碳排放,分析得出木质林产品的产消特点对温室效应具有重要影响,木质林产品能够储存碳,同时在非科学化的贮存和加工过程中也含有程度不等的碳排放,从而降低木材的碳汇效应,但可以通过增加木质林产品产量、开发洁净能源项目、调整产业结构、延长使用寿命等方法来提高木质林产品的碳汇效应。

初植密度对落叶松人工林纸浆材材质的影响

初植密度对落叶松人工林的纤维形态特征、物理特征及化学特征有重要的影响 ,除生长轮宽度外 ,其它各指标差异显著 ;初植密度为 2 .0m× 2 .0m的林分纸浆材材质相对最好 ;采用综合坐标法对不同初植密度的林分进行纸浆材材质评定的优劣顺序为 2 .0m× 2 .0m、2 .5m× 2 .5m、1.5m× 2 .0m、3.0m× 3.0m。

不同海拔高度白桦木材解剖特征径向变异

对３种不同海拔高度白桦木材解剖特征径向变异模式进行了研究。结果表明：①３种不同海拔高度白桦木材解剖材性指标的径向变异模式为ｙ＝ａ＋ｂｌｎｘ，此模型具有典型的生物学意义。②单管孔径、弦向直径，复管孔平均直径平均值相比４６０ｍ＞６５０ｍ＞６１０ｍ．差异显著。③海拔高度对复管孔平均壁厚、胞壁率、壁腔比有显著影响。白桦作为纸浆材培育时，选择高海拔地区最佳。

不同种源白桦木材密度和生长轮宽度径向变异模式

对５个种源以及不同海拔高度和不同种植密度的白桦木材生长轮密度和生长轮宽度径向变异模式进行了研究。结果表明：①各种源木材生长轮密度和生长轮宽度径向变异趋势基本相同．种源间生长轮密度的平均值差异显著．吉林露水河地区．木材生长轮密度最大．其次为内蒙古金河；生长轮宽度大小排序为新宾、凉水、露水河、帽儿山、金河。②木材生长轮密度在海拔高度４６０～６５０ｍ范围内呈正相关．生长轮宽度呈负相关：③木材生长轮密度在不同种植密度２ｍｘ３ｍ、３ｍｘ４ｍ和４ｍｘ４ｍ范围内呈负相关。生长轮宽度呈正相关；④不同海拔高度和不同种植密度对木材生长轮密度的影响。在生长轮宽度和生长轮密度变异曲线平均水平高低两个方面起作用。

天然三大硬阔林能量结构的研究

在群落生物生产力研究基础上，对天然三大硬阔林进行了热值测定，经分析计算，总结出天然三大硬阔林的能量特征：（１）植物热值随植物种类、器官、分布层次而发生变化；（２）群落中能量现存量为１８７１．４１９×１０９Ｊ·ｈｍ－２，乔木层能量现存量为１５８７．９２９×１０９Ｊ·ｈｍ－２，其中干材能量现存量占比例最大，为４６．０８％；（３）群落能量净固定量为１９８１．５３５×１０８Ｊ·ｈｍ－２·ａ－１，乔木层为１２９５．５１４×１０８Ｊ·ｈｍ－２·ａ－１，占６５．３８％；（４）群落净初级生产力为１９５．４２５×１０９Ｊ·ｈｍ－２·ａ－１，乔木层为１２５．０８８×１０９Ｊ·ｈｍ－２·ａ－１，占６４．０１％，灌木层和草本层各占３０．４６％和５．５４％。

木质素基环保型纤维板的阻燃性能

以木质纤维、木质素磺酸铵、尿素为原料,并添加磷酸二氢铵阻燃剂,然后通过高温热压处理工艺制备木质素基环保型纤维板.采用锥形量热仪测试了阻燃剂对纤维板阻燃性能的影响.结果表明:阻燃剂促进了纤维板的成炭过程,降低了纤维板的热释放速率、烟比率峰值和CO_2释放速率,减少了可燃性挥发物的产生,使纤维板的阻燃性能得到明显改善.

抚育间伐对紫椴木材材质的影响

研究了不同抚育间伐强度对紫椴木材材质的影响 ,结果表明 :抚育间伐对紫椴木材纤维长度、胞壁率的影响不显著 ,对生长轮宽度和生长轮密度、木材硬度和小拉伸强度有显著影响。材质综合评定表明 ,轻度间伐的林分材质最优 。