基于造纸污泥的活性炭对恩诺沙星的吸附研究

本研究首先从造纸污泥制备炭化物(CCP),再利用磷酸/硝酸混合液活化CCP,制备造纸污泥基活性炭(ACPMS)。将ACPMS用于抗生素恩诺沙星(ENF)的吸附去除。结果表明,ENF在ACPMS上的吸附过程符合朗格缪尔等温线模型和准二阶动力学模型,最大吸附能力为46.8 mg/g,表明ACPMS可以高效吸附ENF,是一种从环境基质中去除抗生素的有效工具。

甲酸木质素纳米颗粒的制备及疏水性能研究

本研究以玉米秸秆、杨木及松木为原料,利用不同液比的甲酸与原料(1∶10,1∶9,1∶8和1∶7)制浆,从制浆黑液中分离得到甲酸木质素,进一步制得甲酸木质素纳米颗粒,探究了不同甲酸木质素的酚羟基含量差异。结果表明,3种原料甲酸木质素具有木质素的基本结构特征,液比1∶9时制得3种原料甲酸木质素酚羟基含量分别为2.69、2.82、3.09 mmol/g。水接触角实验结果表明,3种原料甲酸木质素压片具有较强的亲水性。将甲酸木质素纳米颗粒用于制备甲酸木质素纳米颗粒/淀粉复合膜,复合膜的水接触角显著增加,其疏水性能与甲酸木质素的原料种类和制浆液比有关。经4个月老化后,复合膜的疏水性能进一步增强,3种原料甲酸木质素纳米颗粒/淀粉复合膜的水接触角最高分别可达127.2°、125.1°和123.5°。研究结果对增强木质素的疏水性能及扩展疏水性膜材料的应用具有积极意义。

全木质素衍生硬碳电极的制备及储钠性能研究

钠离子电容器结合了电池型负极的高能量密度和电容型正极的高功率密度,成为新一代储能器件,硬碳材料作为电池型负极,是当前的研究热点。本研究以制浆黑液为原料,通过提纯、预碳化和高温热解碳化制备木质素衍生硬碳材料,分析其石墨层间距、微晶结构等性质随碳化温度变化的规律,研究了木质素衍生硬碳电极的电化学性能及储钠机理。研究结果表明,随着碳化温度从800℃升高至1600℃,木质素衍生硬碳材料的石墨层间距从0.406 nm减小至0.378 nm,赝石墨层比例从52.69%升高至77.60%。此外,在木质素衍生硬碳电极充放电过程中,更多的Na^(+)在石墨层间嵌入和脱嵌,电极的平台容量从56.8 mAh/g提高至236.0 mAh/g;在斜坡容量变化不大的情况下,平台容量的大幅增加使木质素衍生硬碳电极的可逆容量高达333.7 mAh/g。根据恒电流间歇滴定技术(GITT)分析可知,Na+在木质素衍生硬碳电极中的存储机制符合“吸附-嵌入/填充”模型。

木质素在土壤改良和修复中的研究及应用进展

具有酚羟基、醇羟基、羧基等极性基团的木质素,因具有较高的络合性,能够被用于提高植物对土壤中养分的利用效率,改良土壤团粒结构,提高土壤酶活;同时,木质素能够通过离子交换及络合作用,吸附去除土壤中的污染物,引发微生物对有机污染物的降解,从而起到修复污染土壤的作用。本文综述了木质素在土壤改良和修复方面的作用原理,介绍了木质素作为土壤改良剂、固沙剂和污染物吸附剂的应用效果。最后,对木质素在此领域的研究和应用进展进行了总结,并对其未来发展提出了相应的建议。

有机硅改性水性聚氨酯基纸质文物保护液的制备及性能研究

本研究将羟丙基封端聚硅氧烷(HP-PDMS)作为混合软段,对水性聚氨酯(WPU)进行改性,分别制备WPU和有机硅改性水性聚氨酯(SIWPU)乳液,将乳液稀释20倍制得纸质文物保护液。用宣纸模拟纸质文物,探讨了含有不同添加量HP-PDMS的WPU和SIWPU保护液对宣纸的表观性能及老化前后力学性能的影响。结果表明,SIWPU乳液粒径较小且分布较窄,SIWPU胶膜在全紫外波段透过率均在30%以下,具有一定的紫外光屏蔽功能,同时耐水性较纯WPU胶膜有所提升;经过SIWPU保护液涂布的宣纸,其抗张指数和撕裂指数较宣纸最高可提高190.3%和135.2%,同时具有较好的抗干热老化性能。

木质素/PBAT复合材料的性能提升与应用研究进展

木质素作为可再生自然资源,具有多种高附加值的功能特性,将其与可生物降解高分子聚合物复合是其转化利用的重要途径之一。然而,木质素的异质性限制了其在复合材料中的开发和利用,采取针对性的策略和方法生产高附加值的木质素基可生物降解复合材料至关重要。本文主要阐述了高性能木质素/聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)复合材料的不同制备策略,如添加增容剂、木质素的溶剂分级、纳米化和化学改性等,进一步总结了该复合材料在紫外屏蔽、水蒸气/氧气阻隔和抗菌等方面的潜在应用,并对木质素/PBAT复合材料所面临的挑战和未来发展方向进行总结和展望。

基于麦草废渣模型颗粒燃料的构建探究制浆废液对颗粒燃料性能的影响

分别以麦草废渣、纤维素/半纤维素为原料,掺杂制浆废液,通过直接压缩成形,制备了生物质颗粒燃料及其模型物,并对生物质颗粒燃料的物理性能和燃烧性能进行了研究。结果表明,制浆废液中因含有木质素、糖类等有机成分而具有较好的黏结性,能够提高颗粒燃料的物理性能。由固含量4.29%的制浆废液制备的模型颗粒燃料,横向抗压强度和燃烧热值最高值分别为128.28 MPa和16 806.4 J/g,明显高于由水制备的颗粒燃料,但该模型燃料的综合燃烧特性指数降低为1.69×10^(-9)%^(2)/(min^(2)·℃^(3))。

再生木质素粒子增强纤维素透明膜的性能研究

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%。

生物质组分快速热解联产生物质炭和碳纳米管的研究

以纤维素、木聚糖和碱木质素为原料,通过快速热解的方法,使热解挥发性组分在泡沫镍催化下形成上层炭,同时固体产物形成残留固体炭(即下层残炭)。纤维素和木聚糖所得上层炭中含有大量的碳纳米管(CNTs),且掺杂有部分石墨片,而碱木质素则难以形成CNTs。其中,纤维素CNTs比木聚糖CNTs含有更多的石墨化碳,并且纤维素CNTs的石墨化程度、比表面积和产率均较高。纤维素残炭和木聚糖残炭则为致密块状结构,石墨化程度低;纤维素残炭的得率更高,因此纤维素整体的利用率比木聚糖高。结果表明,纤维素和木聚糖的热稳定性较低,热解过程可以产生大量的挥发性组分,且大多为小分子,为CNTs的形成提供了较充足的碳源,而碱木质素的热稳定性高,且热解气体产物少,不利于CNTs的形成。

纳米木质素颗粒/海藻酸钠复合膜的制备

采用流延法制备纳米木质素颗粒/海藻酸钠复合膜以解决纯海藻酸钠薄膜机械性能和阻隔性能差的问题,探讨了不同体积比的纳米木质素颗粒对纳米木质素颗粒/海藻酸钠复合膜性能的影响。结果表明,随着复合薄膜中纳米木质素颗粒含量的增多,其热稳定性和紫外吸光度有所提高,平衡含水率和水蒸气透过率明显降低,24 h后其水蒸气透过率仅为对照组的1/3。纳米木质素颗粒的加入,赋予了该复合膜良好的紫外线阻隔性能和气体阻隔性能,可用于果蔬等农产品保鲜。

流程型制浆造纸企业循环经济价值流优化模型研究

制浆造纸企业是我国典型的排放大户,也是生态环境压力较大的企业之一。在国家“十二五”规划纲要中,提出要发展循环经济,这为制浆造纸企业转型升级、走可持续发展之路指明了方向。而制浆造纸企业循环经济价值流优化研究是实现企业经济效益和生态效益双赢的重要途径。在分析制浆造纸企业循环经济价值流的基础上,对其价值流进行了分类和分析。在此基础上,构建了基于生态效益最大化的制浆造纸企业循环经济价值流优化模型,并进行了实例研究。在不考虑环境成本的情况下,优化后的制浆造纸企业循环经济价值流比优化前增加,改善效果明显。研究成果可为我国流程型制浆造纸企业实现循环经济价值流优化提供理论支持和实践指导。

木质素应用及其球形颗粒特性研究进展

木质素作为一种可广泛获得的生物质资源,在高附加值化学品、纳米材料和生物质基材料中具有巨大的应用潜力。作为地球上含量丰富的天然高分子,木质素虽然在传统的制浆造纸业中属于副产物,但其在环保、可持续性及生物可降解产品的开发中显示出巨大的潜力。本文主要对木质素的化学结构、表征与分离方法,及其在不同工业领域的应用(如分散剂、黏合剂、涂料和复合材料)尤其是球形木质素的应用等方面进行综述,并对未来木质素相关研究方向进行了展望。

基于热膨胀微球发泡的废纸纤维/淀粉复合发泡材料性能的研究

本研究以玉米淀粉(CS)和数字印刷废纸纤维(DPWPF)为基材,热膨胀微球(EHM204)为发泡剂,采用加热烘焙方式制备DPWPF/CS复合发泡材料,研究了DPWPF含量对DPWPF/CS复合发泡材料各项性能的影响。结果表明,在DPWPF/CS复合发泡材料的制备中,EHM204可作为发泡剂,适量DPWPF的加入,能够改善淀粉基发泡材料的力学性能,当DPWPF含量为15%(相对于CS质量)时,制备的发泡材料的综合性能最佳,密度为0.66 g/cm^(3),发泡率为70%,硬度为70.00 HC,弹性比能为14.25×10^(4)J/m^(3),缓冲系数为4.21,回弹率达95.1%。

木质素磺酸盐制备方法及其在染料分散剂的应用进展

木质素磺酸盐具有良好的水溶性、高电负性及高表面活性等特性,被广泛应用于多个工业领域,是实现工业化应用的木质素基化学品之一。本文综述了木质素的磺化方法及木质素磺酸盐的分离纯化方法,进一步介绍其在染料分散剂方面的应用,提出了当前在木质素磺酸盐研究中存在的问题,并对其研究方向和工业应用前景进行展望,以期为木质素磺酸盐产品的高值化利用提供参考借鉴。

木质素基类玻璃高分子材料的研究进展

类玻璃高分子(vitrimer)具有独特的共价自适应网络(CAN)分子结构,vitrimer材料兼具传统热塑性高分子和热固性高分子的特性。然而目前vitrimer材料的合成大多基于石油基原料,且其在力学性能、热稳定性和溶剂耐受性等方面与传统热固性高分子相比仍存在一定差距。木质素是一种具有刚性结构的生物基天然资源,在vitrimer材料的设计和构筑中引入木质素组分,不仅可以改善现有vitrimer材料性能,而且可以为新型vitrimer材料的开发提供有效的途径。本文介绍了近年来利用木质素制备的vitrimer材料,包括木质素基环氧vitrimer和木质素基聚氨酯vitrimer (异氰酸酯型和非异氰酸酯型),以及其他木质素基vitrimer材料的研究进展。

绿色可循环视角下传统造纸企业绿色价值链创新管理研究

面对越来越严格的节能减排和污染防治要求,传统造纸企业正面临着绿色产品设计、绿色制造、绿色消费和绿色回收等经营革新的挑战。绿色价值链创新管理、低碳循环经济发展是实现传统造纸企业经济重塑与蓬勃发展的必经之路。对此,简述了绿色价值链的涵义,分析了传统造纸产业绿色循环经济发展现状,探究了传统造纸企业实施绿色价值链创新管理的必要性和意义,并基于绿色可循环视角提出传统造纸企业绿色价值链创新管理策略,以期推动传统造纸企业的转型升级和绿色可持续发展。具体体现在:调整原料与能源结构、创新绿色包装、改进绿色营销和绿色价值链风险识别与防范。

基于纤维素材料的摩擦纳米发电机研究进展

近年来摩擦纳米发电机(TENG)发展迅速,在能量收集、人机交互、可穿戴电子、医疗电子等领域有着广泛应用。传统的TENG采用聚合物材料和金属材料制备,它们无法生物降解,难以回收循环利用,会对环境造成污染,因此制备绿色环保的TENG成为了研究热点。纤维素材料以其可降解、可再生、易改性、易加工等优点,促进了环境友好型TENG的发展。简要介绍了TENG的结构组成、工作原理和工作模式,重点总结了纳米纤维素膜、纤维素纸、纤维素气凝胶作为摩擦电材料的TENG研究进展与应用实例,并对纤维素基TENG未来发展进行了展望。

燃煤锅炉改造为生物质锅炉应用案例

近几年来,国家重点推行可再生能源的政策,各地市陆续淘汰落后燃煤锅炉,国家的环保政策对燃煤锅炉越来越严格。为了适应国家政策的发展和企业发展需求,生物质燃料和生物质锅炉越来越受人们关注和研究。本文就循环流化床燃煤锅炉改造为生物质锅炉应用案例进行阐述,剖析了改造技术方案,从生产实践角度对比了改造后运行和效益情况。

元功能理论视角下轻化工专业英语翻译策略研究

以“语言是人类用来表意的工具”为主要指导思想的系统功能语言学对20世纪后半叶的语言学研究影响显著。从系统功能语言学视角,进一步规范与完善英语翻译,对于提高轻化工专业英语翻译质量意义重大。对此,简述了语言的三大元功能,分析了元功能理论在英语翻译中的应用价值。专业英语翻译能力的提升对轻化工行业的技术创新、绿色转型发展、国际科学知识交流均有着重要意义。针对轻化工专业英语翻译特点和切实需求,从概念功能实现、人际功能实现和语篇功能实现三方面探究了轻化工专业英语翻译技巧和策略,以进一步发展与丰富元功能理论的应用领域,为轻化工专业英语翻译实践提供理论依据。

黑液循环蒸煮木片制浆技术研究

为了提高化学浆得率,提出黑液循环蒸煮木片制浆方法。通过基础实验和工业生产试验研究,得到结果:黑液循环制备化学浆的基础实验用碱量为木片的26%,浆得率为63.6%,比传统碱法制浆工艺得率50.0%提高13.6%;在工业生产试验中,用碱量为木片的18%,结合蒸煮压力波动变化,纸浆平均得率为63.9%,比传统蒸煮制浆工艺得率50%提高13.9%。此外,循环蒸煮获得的纸浆性能良好,从而证明黑液循环蒸煮木片的制浆方法是可行的。