轻木细胞壁超微结构与力学性能关系研究

【目的】研究轻木化学组成、纤维细胞壁分层结构和纤维素聚集态结构,探究其对力学性能的影响,为厘清轻木细胞壁超微结构与力学性能之间关系,提高其利用附加值奠定理论基础。【方法】将轻木与我国常见阔叶木树种杨木进行对比研究,采用水解法分析两者的化学组成;用透射电子显微镜、共聚焦拉曼显微镜等表征纤维细胞壁分层结构、微区化学和纤维素聚集态结构特征。【结果】轻木与杨木乙酰基质量分数分别为9.52%和5.61%。轻木纤维细胞壁S3层厚度占细胞壁总厚度的5.49%,比杨木的(3.86%)高。轻木纤维细胞次生壁中微纤丝角最大为30°,比杨木的(40°)小。轻木胞间层、S2层中微纤丝取向排列比杨木相应壁层更加规整。【结论】与杨木相比,轻木木聚糖的乙酰化程度、细胞壁分层结构、纤维素聚集态结构均有明显差异。轻木木聚糖的乙酰化程度更高,纤维细胞壁S3层厚度占细胞壁总厚度的比例更高,S2层中微纤丝角更小,胞间层和S2层中微纤丝排列更加规整。以上发现从化学结构和超微结构方面解释了轻木高强轻质的主要原因,为解译木材细胞壁化学组成和超微结构与力学性能关系以及轻木的高值化利用提供了重要的理论参考。

环境响应性纤维素基油水分离膜的研究进展

近年来,膜分离技术凭借其高效低耗、工艺简单等优势逐渐取代传统的物化手段,成为油水分离的最佳选择。但是目前膜分离材料存在稳定性较差、不可降解、易受污染、分离体系单一等不足;因此,研究一种绿色环保、具有特殊功能的环境响应性材料成为当前趋势。本文综述了pH值、温度、光等外部环境刺激条件下,超浸润性纤维素基油水分离膜的最新研究进展;详细分析了其制备原材料、制备工艺、改性方法和环境对超浸润性纤维素膜的抗污性、稳定性和油水分离效果的影响,并指出了其在油水分离领域中存在的潜在问题和未来应用前景。

酸性低共熔溶剂用于木质素提取的研究进展

本文首先基于酸性低共熔溶剂(ADESs)中氢键受体和氢键供体的多样性,总结了普通ADESs、Lewis-ADESs和Brønsted-ADESs在木质纤维生物质预处理过程中的特点,并归纳了ADESs在木质素提取和增值利用领域的研究进展。然后,针对国内外多种ADESs提取木质素的评价方法进行综述,如DFT理论、Kamlet-Taft参数、核磁共振技术(NMR)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等,探讨了各评价方法的机理及应用情况。最后,从ADESs对木质素结构及木质素溶剂化过程影响的角度,对未来高效和可持续的木质素提取与木质素增值利用进行展望,以期为相关领域的研究提供一定的参考。