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甲醛交联碱木质素-聚乙烯醇薄膜的透光性和透气性

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农业工程学报 2014年第4期30卷 239-246页

作者：苏玲方桂珍东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点试验室哈尔滨150040

为了提高工业碱木质素的利用价值,扩大碱木质素的应用范围,以工业碱木质素和聚乙烯醇为原料,以甲醛为交联剂,利用流延法制备了碱木质素-聚乙烯醇交联反应膜。通过单因素实验探索了碱木质素加入量、甲醛加入量、溶液pH值对碱木质素-聚乙... 详细信息

为了提高工业碱木质素的利用价值,扩大碱木质素的应用范围,以工业碱木质素和聚乙烯醇为原料,以甲醛为交联剂,利用流延法制备了碱木质素-聚乙烯醇交联反应膜。通过单因素实验探索了碱木质素加入量、甲醛加入量、溶液pH值对碱木质素-聚乙烯醇(PVA,poly vinyl alcohol)反应膜透光性和透气性的影响。采用紫外可见分光光度计分析了薄膜的光学性能,压差法测定薄膜的透气性。采用SEM(scanning electron microscopy)和FTIR(Fourier transform infrared spectroscopy)方法分析反应膜的表面形貌和化学结构,利用静态接触角测量仪测定薄膜的接触角。结果表明:碱木质素加入后,在紫外光区200～400 nm薄膜的透过率为零,对紫外线全吸收,在可见光区400～800 nm薄膜透过率降低,当碱木质素与PVA质量比为1:4时,在600 nm处薄膜的透过率为16.12%;随着甲醛加入量的提高,薄膜可见光区的透光率逐渐增大;随着pH值增大,木质素逐渐溶解,pH值为9时,薄膜600 nm处薄膜透过率为20.85%。与纯PVA薄膜相比较,碱木质素加入后薄膜二氧化碳和氧气的透气性都减小;经甲醛交联后,薄膜的氧气和二氧化碳的透过量都增大;pH值由小到大变化时,碱木质素-聚乙烯醇反应薄膜对二氧化碳和氧气的透气量先增大后减小。FT-IR表征说明碱木质素-聚乙烯醇薄膜结构中有醚键生成,碱木质素和PVA发生了交联反应;电镜图片显示碱木质素-聚乙烯醇反应薄膜表面较光滑;接触角分析说明碱木质素的加入增大了薄膜与水的接触角,薄膜表面亲水性降低,并且交联反应薄膜的接触角大于共混薄膜的接触角,交联提高了薄膜的耐水性。与戊二醛相比甲醛做交联剂时碱木质素和PVA之间的交联反应程度更大,交联薄膜在可见光区的透光性更大。薄膜对紫外线吸收主要是受碱木质素的影响。碱木质素-聚乙烯醇反应膜可作为良好的紫外吸收材料,应用于地膜中。

关键词：薄膜聚乙烯醇甲醛交联透光性透气性碱木质素

多元羧酸与纤维素酯化反应中NaH_2PO_2的催化作用

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林产化学与工业 2004年第2期24卷 43-46页

作者：方桂珍东北林业大学材料科学与工程学院黑龙江哈尔滨150040

　采用以多元羧酸为酯化剂,无机盐为催化剂的交联体系。这一体系是水溶的、无毒害的纤维素交联反应的非甲醛系试剂的交联体系。作者采用傅立叶转换红外光谱(FTIR)分析了多元羧酸与纤维素交联反应过程中催化剂次磷酸盐(NaH2PO2)的作用机... 详细信息

　采用以多元羧酸为酯化剂,无机盐为催化剂的交联体系。这一体系是水溶的、无毒害的纤维素交联反应的非甲醛系试剂的交联体系。作者采用傅立叶转换红外光谱(FTIR)分析了多元羧酸与纤维素交联反应过程中催化剂次磷酸盐(NaH2PO2)的作用机理。结果表明:催化剂NaH2PO2对多元羧酸与纤维素酯化反应的两个过程都有催化作用,其两个过程为:1)多元羧酸脱水形成五元环酸酐中间体,NaH2PO2可以降低五元环酸酐中间体形成的温度,加速五元环酸酐的形成;2)五元环酸酐与纤维素亲核取代形成酯,NaH2PO2提高了酯化产物转化率,具有明显的催化作用。

关键词：纤维素多元羧酸酯化反应交联反应次磷酸盐

聚乙烯亚胺-羧甲基纤维素的合成及对金属离子的吸附性能

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高分子材料科学与工程 2014年第3期30卷 15-20页

作者：张继国王艳张琼方桂珍东北林业大学材料科学与工程学院黑龙江哈尔滨150040 哈尔滨市疾病预防控制中心理化科黑龙江哈尔滨150056

以羧甲基纤维素（CMC）为基质,用戊二醛（GA）做交联剂,将聚乙烯亚胺（PEI）交联到羧甲基纤维素上制得聚乙烯亚胺-羧甲基纤维素吸附剂（PEI-CMC）。采用傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、X射线光电子能谱对PEI-CMC的结构进行了表征,测定... 详细信息

以羧甲基纤维素（CMC）为基质,用戊二醛（GA）做交联剂,将聚乙烯亚胺（PEI）交联到羧甲基纤维素上制得聚乙烯亚胺-羧甲基纤维素吸附剂（PEI-CMC）。采用傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、X射线光电子能谱对PEI-CMC的结构进行了表征,测定了其对Cu2＋、Pb2＋和Cd2＋的吸附性能,并研究了pH 值、时间、金属离子的初始浓度对吸附的影响。结果表明,当CMC、PEI和GA的反应比为1g∶5mL∶20mL,反应温度为25℃,反应时间为3h时,合成的PEI-CMC的含氮量为13.23%。当CMC和PEI的反应比为1g∶5mL时,随着戊二醛（质量分数2.5%）的加入量增加,PEI-CMC的产率先增大后降低。在pH 值1～14的范围内,溶液酸碱度的变化对PEI-CMC 的交联度没有影响。PEI-CMC 吸附剂对Cu2＋、Pb2＋和Cd2＋的吸附量在实验范围内随pH 升高而增加。PEI-CMC对Pb2＋和Cu2＋、Cd2＋的吸附在90min和180min后分别达到平衡,吸附动力学符合准二级反应动力学模型。随着Cu2＋、Pb2＋和Cd2＋初始浓度的增加,PEI-CMC对Cu2＋、Pb2＋和Cd2＋的吸附量开始时快速增加,而后达到饱和,吸附等温数据符合Freundlich模型,最大吸附容量分别为Cu2＋ 250.0mg/g、Pb2＋ 635.9mg/g、Cd2＋ 142.8mg/g。

关键词：羧甲基纤维素聚乙烯亚胺铜离子铅离子镉离子吸附

3种季铵盐木材防腐剂的防腐性能和抗流失性比较

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林产化学与工业 2002年第2期22卷 61-64页

作者：方桂珍任世学东北林业大学材料科学与工程学院黑龙江哈尔滨150040

以杨木为试材 ,比较了 3种季铵盐木材防腐剂的防腐性能和抗流失性。结果表明 ,当二癸基二甲基氯化铵 (季铵盐 1 )、二癸基二甲基乙酸铵 (季铵盐 2 )和二癸基二甲基丙酸铵 (季铵盐 3)药剂的保持量分别为3.8,3.8和 3.9kg/m3 时 ,经白腐采... 详细信息

以杨木为试材 ,比较了 3种季铵盐木材防腐剂的防腐性能和抗流失性。结果表明 ,当二癸基二甲基氯化铵 (季铵盐 1 )、二癸基二甲基乙酸铵 (季铵盐 2 )和二癸基二甲基丙酸铵 (季铵盐 3)药剂的保持量分别为3.8,3.8和 3.9kg/m3 时 ,经白腐采绒革盖菌 [Coriolusversicolor(L .exFr.)Quel]腐朽后 ,试样的质量损失率分别为 7.2 % ,7.9%和 7.6 % ,达到强耐腐等级。另外 ,二癸基二甲基乙酸铵与木材作用后 ,对中性和碱性溶液性质较为稳定。

关键词：防腐性能季铵盐木材防腐剂抗流失性

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钯/炭催化剂对碱木质素还原反应的催化作用

中国造纸学报 2004年第2期19卷 129-133页

作者：方桂珍李丽英任世学东北林业大学材料科学与工程学院黑龙江哈尔滨150040

采用甲醛还原法制备钯 /炭 (Pd/C)催化剂 ,考察了以Pd/C为催化剂 ,以环己烯为氢给予体的催化体系对麦秆碱木质素还原反应的催化作用 ,用化学法对反应前后碱木质素官能团进行了定量测定 ,用FTIR、UV和1 HNMR光谱对木质素化学结构进行了... 详细信息

采用甲醛还原法制备钯 /炭 (Pd/C)催化剂 ,考察了以Pd/C为催化剂 ,以环己烯为氢给予体的催化体系对麦秆碱木质素还原反应的催化作用 ,用化学法对反应前后碱木质素官能团进行了定量测定 ,用FTIR、UV和1 HNMR光谱对木质素化学结构进行了分析。结果表明 ,Pd/C催化剂对碱木质素还原反应具有较高的催化活性 ,碱木质素总羟基含量增加了 46 95% ,酚羟基含量增加了 33 74% ,醇羟基含量增加了 63 93 % ;甲氧基含量降低了 1 7 73 % ,羧基含量降低了 53 41 % ,总酸性基变化不大 ,木质素的苯环结构稳定 ,活性官能团增加 ,反应活性提高 ,Pd/C催化剂对木质素还原活化反应具有良好的催化作用。

关键词：碱木质素 Pd/C催化剂还原反应羟基含量催化作用催化体系羧基含量总酸酚羟基麦秆

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超声波处理对碱木素官能团含量的影响

中国造纸 2005年第4期24卷 20-22页

作者：任世学方桂珍东北林业大学材料科学与工程学院黑龙江哈尔滨150040

采用超声波作用于麦草碱木素,用化学法分析了超声波作用前后碱木素官能团含量的变化,探讨了超声波的作用功率、作用时间、NaOH与碱木素的比例等因素对木素官能团含量变化的影响。结果表明,超声波可以提高碱木素总羟基含量,对碱木素总羟... 详细信息

采用超声波作用于麦草碱木素,用化学法分析了超声波作用前后碱木素官能团含量的变化,探讨了超声波的作用功率、作用时间、NaOH与碱木素的比例等因素对木素官能团含量变化的影响。结果表明,超声波可以提高碱木素总羟基含量,对碱木素总羟基含量变化的影响因素依次为超声波作用时间,超声波功率。液料比对总羟基含量几乎没有影响。

关键词：超声波碱木素官能团

以二甲基--正丁基--磺化木质素基氯化铵为模板剂制备多孔钛材料

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北京林业大学学报 2013年第2期35卷 102-107页

作者：艾青苏玲张琼方桂珍东北林业大学材料科学与工程学院

以碱木质素为原料合成二甲基-正丁基-磺化木质素基氯化铵两性表面活性剂,并以其为模板剂采用溶胶-凝胶法制备多孔钛材料。结果表明:二甲基-正丁基-磺化木质素基氯化铵含氮量为1.360%,含硫量1.860%;红外光谱和1HNMR证实产物中存在磺化和... 详细信息

以碱木质素为原料合成二甲基-正丁基-磺化木质素基氯化铵两性表面活性剂,并以其为模板剂采用溶胶-凝胶法制备多孔钛材料。结果表明:二甲基-正丁基-磺化木质素基氯化铵含氮量为1.360%,含硫量1.860%;红外光谱和1HNMR证实产物中存在磺化和季胺的化学结构。溴酚蓝和亚甲基蓝实验表明二甲基-正丁基-磺化木质素基氯化铵具有两性化合物结构,溶于碱性、中性和稀酸溶液。随着模板剂与钛酸正丁酯的质量比增加,多孔钛材料的比表面积加大;继续增加模板剂的量,多孔钛材料的比表面积下降。多孔钛材料孔径分布范围较宽,为晶态,主要以锐钛矿形式存在。煅烧后的多孔材钛料中有TiO2特征吸收峰,也有少量残留的木质素。当二甲基-正丁基-磺化木质素基氯化铵与钛酸正丁酯的质量比为0.65∶1、煅烧温度为450℃时,可得到最大比表面积、锐钛矿晶态的多孔钛材料。

关键词：碱木质素二甲基-正丁基-磺化木质素基氯化铵模板剂多孔钛材料

聚乙烯醇/胺化碱木质素发泡材料的制备与性能

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高分子材料科学与工程 2016年第1期32卷 158-163页

作者：罗华超任世学方桂珍东北林业大学生物质材料教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150040

为缓解工业废水中金属离子和染料造成的环境压力,增加碱木质素的利用率,将碱木质素进行胺化改性后引入到聚乙烯醇缩甲醛中制备聚乙烯醇/胺化碱木质素发泡材料(PAFM),并对其吸附性能和絮凝性能进行测定,采用傅里叶变换红外光谱、扫描电... 详细信息

为缓解工业废水中金属离子和染料造成的环境压力,增加碱木质素的利用率,将碱木质素进行胺化改性后引入到聚乙烯醇缩甲醛中制备聚乙烯醇/胺化碱木质素发泡材料(PAFM),并对其吸附性能和絮凝性能进行测定,采用傅里叶变换红外光谱、扫描电镜和热重分析对其表征。结果表明,聚乙烯醇(PVA)5 g,甲醛4 m L,硫酸4 m L,胺化碱木质素15%,交联温度120℃,PAFM对Cu2+的吸附性能好。傅里叶变换红外光谱显示,碱木质素得到胺化改性,并成功与PVA反应生成PAFM;PAFM的含氮量为1.20%,较聚乙烯醇/碱木质素发泡材料(PLFM)增加了1.02%;SEM显示发泡材料具有很好的孔隙结构;热重分析显示,PAFM具有更好的耐热性。对Cu2+的吸附性能在12 h时达到饱和,其吸附等温线满足V型吸附等温线模型;PAFM添加量为3 g/L时,酸性条件下的絮凝性能更好,对溶液的脱色率达到73.52%。

关键词：聚乙烯醇吸附性能絮凝性能

多元羧酸与木材交联反应对木材振动特性的影响

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林业科学 2004年第6期40卷 134-137页

作者：方桂珍东北林业大学哈尔滨150040

采用以多元羧酸为酯化剂 ,以无机盐类为催化剂的交联体系 ,进行木材交联反应 ,这是一类新型、水溶性、无毒害、无污染的非甲醛系试剂交联体系。本文分析了化学改性木材的振动特性变化。结果表明 ,用不同质量分数 1,2 ,3,4 -丁烷基四甲酸... 详细信息

采用以多元羧酸为酯化剂 ,以无机盐类为催化剂的交联体系 ,进行木材交联反应 ,这是一类新型、水溶性、无毒害、无污染的非甲醛系试剂交联体系。本文分析了化学改性木材的振动特性变化。结果表明 ,用不同质量分数 1,2 ,3,4 -丁烷基四甲酸 (BTCA)处理西加云杉和美国扁柏木材的振动性能有所变化 :2树种的损耗角正切tanδ在纵向和径向有所下降 ;比动态弹性模量E ρ在纵向变化均不明显 ,随着抗胀缩率ASE上升变化不规则 ;声辐射阻尼系数E ρ3的变化类似于比动态弹性模量E ρ的变化 ;纵向和径向的周期能量损耗参数tanδ E均下降。

关键词：多元羧酸木材交联反应振动特性