科研院所基本科研业务费专项的管理与成效研究——以中国林业科学研究院林产化学工业研究所为例

文章以中国林业科学研究院林产化学工业研究所为例,对中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金的设立背景、管理模式及执行成效进行了阐述和分析,指出基本科研业务费专项资金在推动公益性科研院所科研工作方面发挥的重要作用。指出存在的问题,并提出引入技术管理、改善绩效评价体系以及建立配套绩效奖励机制等建议。

橡椀单宁提取工艺优化及其动力学和热力学研究

以橡椀壳粉为原料,采用工业纤维素复合酶辅助提取橡椀单宁,在单因素试验基础上通过响应面法优化提取工艺,进一步研究水酶法提取过程中对应的动力学和热力学模型。研究结果表明:橡椀单宁的最佳提取溶液pH值5.0、1.00 g橡椀壳粉、料液比1∶50(g∶mL)、提取时间27.7 min、提取温度55℃、酶用量为橡椀壳粉质量的1.9%,此条件下单宁提取率为97.56%。在该优化工艺条件下,原料质量放大至90 g时,单宁提取率仍达到97.3%,且提取物中单宁质量分数为55.0%、总多糖质量分数为5.16%、总黄酮质量分数为2.95%。动力学和热力学研究表明:单宁提取过程符合Fick第二定律,293~353 K范围内,速率常数(k)为0.1220~0.2596 min^(-1),表观活化能(E_(a))为10.683 kJ/mol,指前因子(A)为9.6,提取过程的焓变(ΔH)为28.584 kJ/mol、熵变(ΔS)为110.576 J/(mol·K)、吉布斯自由能变(ΔG)为-8.652~-4.074 kJ/mol,表明该提取过程可自发进行,升高温度有利于橡椀单宁的提取。

基于香草醛的热固性树脂研究进展

香草醛是一种可由木质素磺酸盐生产的单芳香化合物,其化学结构独特,已成为生物基材料领域研究热点。本文首先介绍了基于香草醛的热固性高分子材料包括环氧树脂、苯并噁嗪、酚醛树脂、丙烯酸树脂等研究进展,着重论述了基于香草醛特征结构进行化学转化以及制备交联结构产物的过程。进而,本文总结了含有动态共价键的香草醛基热固性材料研究进展。香草醛的醛基有利于缩醛、亚胺、硫缩醛等动态化学基团的引入,而通过交联体系的选择可有效引入动态二硫键、D-A加成键及β-羟基酯基团。在总结香草醛基热固性材料的特点及发展应用的基础上,本文展望了香草醛基热固性树脂在原料获取、产品制备、回收利用及有效降解等方面可持续性所面临的挑战。

白果肽的二肽基肽酶-Ⅳ抑制活性及其抑制机理研究

食源性二肽基肽酶-Ⅳ(dipeptidyl peptidaseⅣ,DPP-Ⅳ)抑制肽可有效调节机体内糖代谢,降低机体血糖水平。为评估白果肽(phenylalanine-alanine-proline-serine-tryptophan,FAPSW和methionine-proline-glycine-proline-proline,MPGPP)的降糖潜能,采用体外试验测定其DPP-Ⅳ抑制活性,并进一步通过分子对接和分子动力学模拟揭示其抑制机理。结果表明,FAPSW和MPGPP具有良好的DPP-Ⅳ抑制活性,且MPGPP的DPP-Ⅳ抑制活性[IC_(50)=(0.158±0.009)g/L]强于FAPSW[IC_(50)=(2.540±0.126)g/L];分子对接结果表明,静电相互作用、氢键、疏水作用和范德华力在FAPSW和MPGPP抑制DPP-Ⅳ活性中起重要作用;分子动力学结果表明,FAPSW和MPGPP结合DPP-Ⅳ能形成稳定的复合物结构,且MPGPP-DPP-Ⅳ复合物的稳定性要强于FAPSW-DPP-Ⅳ。结合自由能结果表明,静电相互作用在FAPSW和MPGPP结合DPP-Ⅳ中起主导作用。研究结果可为FAPSW和MPGPP在功能食品领域的开发和利用提供一定的理论参考。

松香基非异氰酸酯聚氨酯的制备及其性能研究

以松香衍生物丙烯海松酸(APA)为原料合成了丙烯海松酸二缩水甘油醚(AE),并进一步制得丙烯海松酸环碳酸酯(AC),利用AC中环碳酸酯基团与聚乙烯亚胺(PEI)、聚酯多元胺(Priamine 1074)中的氨基反应制备得到了松香基非异氰酸酯聚氨酯(ACPP)薄膜材料。采用红外光谱(FT-IR)、热重(TG)、动态热机械法(DMA)等技术对ACPP材料的结构和性能进行了表征。研究结果表明:随着AC含量的增加,松香结构中氢化菲环刚性结构的引入量增加,从而使ACPP的力学性能增强,当氨基/环碳酸酯基物质的量比值为1时材料(ACPP_(1))的拉伸强度可达到15 MPa;同时ACPP材料的玻璃化转变温度(T_(g))显著增大,均大于40℃,当氨基/环碳酸酯基物质的量比值为0.8时,制备得到的材料(ACPP_(0.8))的T_(g)达到最大值,为49.4℃。自愈合性能测试结果显示:当带有划痕的ACPP_(1)在160℃、 5 MPa条件下,加热1 h后可以实现划痕的完全愈合,愈合率高达100%;另外,ACPP_(1)分别经过物理再加工和化学回收再加工后,力学性能仍可以恢复到原始强度的85%,展现出了优异的回收再加工性能。

生物质炭材料活化过硫酸盐降解有机污染物的研究进展

作为经济、易得的含碳材料,生物质炭已应用于高级氧化领域。以硫酸根自由基为基础的高级氧化工艺是降解有机污染物的有效方法之一。本文综述了过硫酸盐的特点及其氧化降解有机污染物的反应原理,重点分析了生物质炭材料的非金属改性(氮掺杂、硼掺杂和硫掺杂)、金属改性、表面修饰等改性方式对其活化过硫酸盐降解有机污染物的影响,讨论了生物质炭基催化剂对典型有机污染物的降解效果与机理,并展望了生物质炭基材料在活化过硫酸盐降解有机污染物领域的技术挑战和发展前景。

不同相对分子质量木质素磺酸钠-石墨烯量子点的结构及性能研究

相对分子质量是影响聚合物性能的重要因素,以不同相对分子质量木质素磺酸钠和柠檬酸为原料制备了4种木质素磺酸钠-石墨烯量子点(SL/GQDs)。将相对分子质量不定、5000、10000、50000时,制备的SL/GQDs溶液分别标记为SL/GQDs1~SL/GQDs4。利用紫外可见光谱、红外光谱、透射电镜和荧光光谱对4种复合量子点进行了光学性能、结构与形貌的比较分析。研究结果表明:制备的SL/GQDs表面富含羰基、羟基等亲水基团,SL/GQDs1~SL/GQDs4的平均粒径分别为1.34、1.78、2.13和2.26 nm。相对分子质量50000的复合量子点SL/GQDs4总体性能最优,光致发光效应最强,对其进行金属离子检测,发现SL/GQDs4对不同金属离子均具有良好的选择性和灵敏性,在不同金属离子的共存体系中仍可检测Fe^(3+),可以作为检测Fe^(3+)的荧光探针。SL/GQDs4由于Fe^(3+)的加入,产生了荧光猝灭效应,当Fe^(3+)浓度在10~400μmol/L范围内,Fe^(3+)浓度与荧光强度(F/F0)存在良好负相关关系,通过数据拟合得Stern-Volmer线性回归方程F/F0=0.89366-0.00119C(Fe^(3+)),R2为0.98。

柑橘果皮在氯化胆碱/羧酸基低共熔溶剂中水热转化制备平台化合物的研究

为了探索果皮废弃物转化制备高价值平台化合物的潜力,文章以柑橘果皮为原料,在氯化胆碱(ChCl)/羧酸基低共熔溶剂(DES)中进行了果皮水热转化制备糠醛(FF)和5-羟甲基糠醛(5-HMF)的实验。通过在木糖和葡萄糖中的实验结果表明:羧酸种类对DES催化效果为乳酸>乙酸>乙醇酸;ChCl与羧酸的最佳物质的量比为1∶2;体系最佳含水率为20%。基于优化后的工况研究了温度和时间对柑橘果皮转化的影响。由于柑橘果皮中的果胶成分在低共熔溶剂中主要转化为5-HMF,所以果皮转化为5-HMF的产率明显高于FF,果皮生成5-HMF的最大质量收率为8.6%(摩尔产率为43.1%),而FF最大质量收率为2.4%(摩尔产率为19.1%)。

竹炭掺杂铋系光催化剂的制备及其对有机污染物的降解研究

本研究以竹浆备料废弃物为原料,通过磷酸活化法制得竹炭,再利用水热法制备了竹炭/BiOCl复合催化剂,并探究了竹炭添加量和水热温度对复合催化剂光催化性能的影响。结果表明,竹炭保留了竹子本身的孔道结构,改变竹炭的添加量可实现对竹炭/BiOCl复合催化剂形貌的调控,为吸附污染物提供了良好的条件。竹炭和BiOCl之间发生的强相互作用,显著改善了BiOCl的吸附-光催化性能和氧空位含量,提高了光生电子传输效率,从而优化了复合催化剂的光催化降解效果。在水热温度140℃和竹炭添加量5%的条件下所制复合催化剂5BC-140,其可见光催化性能最佳,对罗丹明B的去除率在30 min内即可达86.5%,一阶动力学常数k为BiOCl的4.2倍,且具有优异的稳定性和可循环性能。

生物基非异氰酸酯聚氨酯的合成和应用研究进展

主要介绍了合成非异氰酸酯聚氨酯(NIPU)的重要单体多元环碳酸酯的几种方法,以及多元环碳酸酯和多元胺的反应机理。叙述了生物基NIPU主要合成和应用研究成果,并对生物基NIPU未来的发展趋势进行了展望。

中国新疆椒样薄荷油的化学成分分析及品质研究

采用GC/MS法,研究了中国新疆和印度椒样薄荷(MenthapiperitaL.)精油的化学组成,测定了其相对含量,并与美国出口日本的优质椒样薄荷精油进行品质对比。分别鉴定出精油中的37种化合物,包括了检测精油质量常规指标的全部15个组分。结果表明,中国新疆产的椒样薄荷精油品质优良,优于印度产精油,已基本符合出口日本的标准。

中国林业生物质能源转化技术产业化趋势

生物质能源是十分重要的可再生能源,高效转化利用生物质能源是研究和工业化利 用的热点。本文主要论述了中国林业生物质资源状况,目前生物质能源转化利用的技术研究 和产业化现状,以及今后生物质能源发展趋势和近期国家可能大力支持发展的重点产业化方 向。我国生物质能源的研究开发和产业化的发展趋势主要是:生物质气化(供气、供热、发 电)、生物质乙醇、生物柴油、高效燃烧(热效率达60％)等方面实现产业化。

竹炭配煤成型活性炭吸附性能研究

【目的】为了探究煤与生物质配比对制备成型活性炭的颗粒强度、表观密度、碘吸附值、亚甲基蓝吸附值以及孔隙结构等影响。【方法】该研究以竹炭配煤制备成型炭,经过水蒸气活化制备颗粒活性炭,采用扫描电镜(Scanning Electron Microscope,SEM)、热重法(Thermogravimetry,TG)、氮气等温吸脱附等表征手段深入分析竹炭配煤成型活性炭的理化特性。【结果】竹炭引入会提高成型活性炭的碘吸附值、亚甲基蓝吸附值,降低成型活性炭强度、表观密度,影响成型活性炭的使用效果。【结论】当煤炭∶竹炭为1∶3时,吸附性能与强度指标均满足要求,此时活性炭碘吸附值以及亚甲基蓝吸附值分别为934.7、165 mg·g^(-1),强度为86.4%,达到饮用水国标规定,具有良好的商业应用前景。

机器学习在生物炭的制备及应用中的运用研究进展

机器学习近年来在预测和优化生物炭的制备与应用方面取得了巨大的发展。该论文较为全面的综述了机器学习在促进生物炭的制备和应用的作用。重点介绍了应用于生物炭制备与应用的机器学习模型,以及对最新相关研究的一些建议。

中国林产品化学利用概况(英文)

林产品化学利用是指以木质和非木质林产品为原料 ,经化学加工制备国民经济所需的各种产品。主要包括木材制浆造纸、木质活性炭、松脂化学加工、植物单宁、林产精油、植物提取物等。近年来中国林产化学工业发展较快 ,特别是建设林纸一体化工程 ,为发展木材制浆工业 ,改变中国制浆造纸工业原料结构创造了良好的条件 ,按计划 2 0 0 5年木浆产量将达 380万t,2 0 10年达 75 0万t。松香产量已超过 5 0万t/a ,出口约 30万t/a。木质活性炭产量达 6万t/a。随着我国经济的发展对林化产品的需求将进一步扩大。

漆酚聚合固化技术及其功能聚合物应用研究进展

漆酚作为常见的植物来源多酚之一,是漆树分泌物生漆经分离纯化得到的,结构中含有苯环、邻/间位双酚羟基和长(不)饱和烷烃侧链(C_(15)~C_(20))等活性基团。近年来,漆酚在膜功能材料技术中的应用研究进展迅速,特别是通过化学聚合固化技术制备漆酚功能聚合物,在膜表面/界面工程、胶黏剂、止血剂等领域应用较广,是实现生漆资源化和提质增效利用的重要途径之一。本文综述了近期国内外关于漆酚聚合固化机理,以及加热固化、紫外光固化、漆酶仿生催化、金属配位螯合、有机共混交联、溶胶-凝胶反应、静电纺丝等漆酚固化聚合技术;总结了漆酚功能聚合物在防腐涂层、疏水涂层、止血抑菌涂层等功能材料应用中取得的研究进展和存在的主要问题,为生漆漆酚功能材料商业化应用提供理论依据和发展方向。

多吡啶金属抗癌药物的研究进展

癌症严重威胁人类的健康。多吡啶金属配合物具有特殊的几何结构和配位特性,能通过静电相互作用、插层、凹槽结合等方法与DNA、蛋白质等生物大分子结合,表现出较好的抗菌和抗癌活性,也具有特殊的靶向治疗特性。此外,通过改变或修饰配体,可调整配合物的功能,并且能够单独作用在线粒体、溶酶体等细胞器上与特定生物分子相互作用。本文概述了近年来用于癌症治疗的多吡啶金属配合物的研究进展,为新型抗癌药物的研发提供更多思路。

基于CiteSpace对期刊编辑出版研究热点的可视化分析

文章以CiteSpace软件为分析工具,对1994年以来期刊编辑出版相关的研究论文进行核心作者、发文机构、载文期刊以及高频关键词等多方面的分析,发现期刊编辑出版相关研究主要发表在编辑出版领域的核心权威期刊,发文的作者间合作强度较低,主要为独立性的研究,编辑部和高校、研究所是期刊编辑出版主要的发文机构。这些研究大多数是以学术期刊、科技期刊为对象,随着技术的发展,人工智能技术与期刊编辑出版的深度融合是未来的热点研究趋势。

生物基多元醇的合成及其在聚氨酯材料中应用研究进展

综述了近年来生物基多元醇(包括植物油基多元醇、松酯基多元醇、天然多糖基多元醇、木质纤维基多元醇)的制备方法及其在聚氨酯材料中的应用研究进展。结合应用过程中的优缺点,展望了生物基多元醇未来的发展趋势。

三酸复合体系催化α-蒎烯合成松油醇研究

以柠檬酸为代表的α-羟基羧酸与磷酸和以丙酸为代表的低碳链脂肪酸组成三酸复合催化体系,应用于α-蒎烯的催化水合制备松油醇。考察了溶剂种类、脂肪酸链长、α-羟基酸种类、催化剂用量、水用量、反应温度和反应时间对水合反应的影响。结果表明:在α-蒎烯、水、丙酸、柠檬酸、磷酸的质量比为1∶1∶2∶0.05∶0.1和反应温度70℃、反应时间24 h的反应条件下,α-蒎烯转化率、松油醇GC含量和选择性可分别达到99.0%、53.3%和54.9%。在同样条件下将α-蒎烯水合时产生的单环单萜烯类副产物加入起始原料一起反应,可以提高目标产物松油醇的选择性,当加入量为40%时,松油醇选择性可提高到76%。产物组成分析发现:产物中总松油醇GC含量为53.3%,总水合产物GC含量为57.1%,总丙酸酯GC含量为8.1%。