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柞木基活性炭的制备及其电化学性能研究

柞木基活性炭的制备及其电化学性能研究

作者：李成才大连理工大学

学位级别：硕士

柞木作为一种在东北和华北常见的树种,在其产业过程中产生大量的废弃物,对这些废弃物的处理成为越来亟待解决的问题之一。本文以柞木木材颗粒为前驱体,首先通过不同的活化方法制备了活性炭,研究了不同活化方式对柞木基活性炭孔结构、炭... 详细信息

柞木作为一种在东北和华北常见的树种,在其产业过程中产生大量的废弃物,对这些废弃物的处理成为越来亟待解决的问题之一。本文以柞木木材颗粒为前驱体,首先通过不同的活化方法制备了活性炭,研究了不同活化方式对柞木基活性炭孔结构、炭结构和表面化学状态的影响,并探究了活性炭孔结构、炭结构和表面化学状态对其电化学性能的影响。所考察的活化方法有:物理活化法,KOH活化法、HPO活化法、HPO-KOH两步活化法、HPO-物理两步活化法。通过吸附性能测试、XPS、Raman光谱、N吸附脱附测试度活性炭的孔结构和表面化学状态进行表征。然后考察了KOH活化法的不同活化条件对活性炭吸附性能、孔结构和电化学性能的影响,考察的条件为原料炭化温度、活化过程的活化温度、活化时间,以及KOH与原料的质量比(碱碳比)。然后考察了HPO-KOH两步活化法中,KOH活化阶段碱碳比对活性炭吸附性能、孔结构和电化学性能的影响。主要的研究结果如下:(1)通过对比不同活化方式,我们发现KOH参与活化制备的活性炭以微孔为主,且集中于0.6～1nm,炭微晶表面缺陷与杂原子含量丰富,且氧含量高,因此在低电流密度下比电容最高;HPO与CO参与活化制备的活性炭以介孔为主,炭微晶相对规整且杂原子含量低,因此比电容较低但电容保持率较高。HPO-KOH两步活化能够使活性炭中产生发达的孔道网络结构、合理的微介孔分布,高度无序的炭微晶缺陷与表面杂原子,以及种类丰富的表面官能团,因此提供了相对高的比电容和电容保持率,并展现出了良好的循环稳定性。(2)通过对KOH活化法的进一步研究发现,延长活化时间、提高活化温度、增加碱碳比均能提高活性炭的吸附性能。其中500℃炭化料,活化温度为850℃,活化时间为150min,碱碳比为5:1时,获得了比表面积达到3684m/g的活性炭。特别地,提高碱碳比能够使活性炭的孔径向更大尺寸、更宽范围发展。当碱碳比为4时,活性炭电极的比电容在三电极中能够达到362F/g,两电极体系中在1A/g的电流密度下能够达到185F/g,且经过10000次的循环后,电容保持率为91.23%,说明其稳定性也十分优秀。(3)通过对H3PO4-KOH两步活化的进一步研究发现,提高碱碳比能够显著提高活性炭的吸附性能,当碱碳比为3:1时,能够获得具有最好电化学性能的活性炭电极。三电极体系中,活性炭电极的比电容能够达到359F/g,且在20A/g的电流密度下电容保持率能够达到81.35%。同时在两电极体系下,不仅具有较高的比电容量,良好的导电性,还具有优异的稳定性能。

关键词：柞木活性炭超级电容器电极材料

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柞木袋料香菇高效种植技术

农家科技 2022年第3期 32-33页

作者：李玉河南省南召县乔端镇农业服务中心 474665

柞木袋料香菇具有肉质厚、味鲜美的特点,是香菇中的上品。近年来南召县立足当地实际,在保护林业资源的前提下,把柞蚕产业、食用菌产业有机结合,把养殖柞蚕轮伐修剪下来的树枝作为袋料香菇栽培的原料,每年11月到次年1月轮伐修剪柞坡,12... 详细信息

柞木袋料香菇具有肉质厚、味鲜美的特点,是香菇中的上品。近年来南召县立足当地实际,在保护林业资源的前提下,把柞蚕产业、食用菌产业有机结合,把养殖柞蚕轮伐修剪下来的树枝作为袋料香菇栽培的原料,每年11月到次年1月轮伐修剪柞坡,12月到次年4月制作香菇菌棒,4月到6月放养柞蚕,6月到11月生产出鲜香菇,把林业资源保护与柞蚕放养、食用菌种植有机结合。

关键词：袋料香菇林业资源保护香菇菌棒食用菌产业鲜香菇柞蚕放养轮伐柞木

柞木面板热处理对三层实木复合地板质量的影响

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木材工业 2015年第2期29卷 49-51页

作者：孙柏玲高雅程献宝纪娟付跃进中国林科院木材工业研究所北京100091 大亚(江苏)地板有限公司江苏丹阳212300

对三层实木复合地板的柞木面板进行热处理改性,探讨热处理工艺对地板质量的影响。结果表明：随热处理温度升高和时间延长,柞木面板的尺寸稳定性提高,硬度随处理时间延长先增后降;地板表面耐龟裂和耐冷热循环性能均达到LY/T 1700-2007《... 详细信息

对三层实木复合地板的柞木面板进行热处理改性,探讨热处理工艺对地板质量的影响。结果表明：随热处理温度升高和时间延长,柞木面板的尺寸稳定性提高,硬度随处理时间延长先增后降;地板表面耐龟裂和耐冷热循环性能均达到LY/T 1700-2007《地采暖用木质地板》要求。建议柞木面板热处理工艺为温度160~180℃,时间1.5~2h。

关键词：柞木热处理面板三层实木复合地板

柞木面板热处理工艺对三层实木复合地板胶合质量的影响

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木材工业 2015年第4期29卷 51-53页

作者：孙柏玲付跃进高雅程献宝纪娟中国林科院木材工业研究所北京100091 大亚(江苏)地板有限公司丹阳212300

为了提高三层实木复合地板的性能,对柞木面板进行热处理,分析热处理工艺对柞木表面性能及地板面层胶合强度的影响。结果表明:随着热处理温度升高,热处理柞木的亲水性降低;地板面层的胶合强度随热处理温度升高而降低,但浸渍剥离性能可满... 详细信息

为了提高三层实木复合地板的性能,对柞木面板进行热处理,分析热处理工艺对柞木表面性能及地板面层胶合强度的影响。结果表明:随着热处理温度升高,热处理柞木的亲水性降低;地板面层的胶合强度随热处理温度升高而降低,但浸渍剥离性能可满足GB/T 18103-2013《实木复合地板》的要求。

关键词：柞木热处理接触角三层实木复合地板胶合性能

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柞木干燥预热时间的影响因素探讨

木材工业 2013年第3期27卷 51-53页

作者：吕蕾时兰翠黄海兵高大宏由昌久杨亮庆黑龙江省木材科学研究所国家林业局制材实验室黑龙江哈尔滨150081

为降低木材干燥消耗的能量,优化柞木干燥预热工艺,探讨了试样厚度、初含水率及干燥介质温度,对试样预热时间的影响。结果表明:试样越厚,预热时间越长,但试样厚度与预热时间不呈线性关系;介质温度越高,预热时间越短;含水率对预热时间无... 详细信息

为降低木材干燥消耗的能量,优化柞木干燥预热工艺,探讨了试样厚度、初含水率及干燥介质温度,对试样预热时间的影响。结果表明:试样越厚,预热时间越长,但试样厚度与预热时间不呈线性关系;介质温度越高,预热时间越短;含水率对预热时间无明显影响。建议柞木干燥预热介质温度≤70℃,若木材初含水率低于纤维饱和点,可适当延长预热时间,以保证干燥质量。

关键词：柞木干燥预热时间厚度初含水率介质温度

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柞木处理对红枣白兰地陈酿效果影响初探

柞木处理对红枣白兰地陈酿效果影响初探

作者：付笑霞河北农业大学

学位级别：硕士

白兰地原酒经橡木陈酿可有效改善酒质,提高商品价值,但是找国橡木主要依靠进口,价格昂贵。柞木又称中国橡木,与橡木同科,本研究尝试使用柞木代替橡木用于红枣白兰地陈酿,研究柞木对红枣白兰地的陈酿效果,并初步确定柞木陈酿红枣白兰地... 详细信息

白兰地原酒经橡木陈酿可有效改善酒质,提高商品价值,但是找国橡木主要依靠进口,价格昂贵。柞木又称中国橡木,与橡木同科,本研究尝试使用柞木代替橡木用于红枣白兰地陈酿,研究柞木对红枣白兰地的陈酿效果,并初步确定柞木陈酿红枣白兰地的工艺条件,主要试验结果如下：1.研究比较了柞木片处理红枣白兰地与原酒的品质差异,证实了柞木片处理对红枣白兰地具有陈酿效果。以红枣白兰地原酒为对照,对红枣白兰地进行添加柞木片处理,陈酿7d后,比较分析其各种品质指标,结果表明,柞木对红枣白兰地具有明显陈酿效果。经柞木片处理后的红枣白兰地,总酸、总酯、总酚和乙酸乙酯含量均有明显升高;酚类物质在种类和含量上均明显增多;柞木处理的红枣白兰地,色泽变为金黄色,香气变得更加醇和浓郁,酒体变得温和醇厚。2.研究比较了柞木片和橡木片对红枣白兰地的陈酿效果,得出柞木片陈酿红枣白兰地的优缺点。以添加量为9、15g/L的柞木片和橡木片处理红枣白兰地,结果表明,柞木和橡木对红枣白兰地均具有良好的陈酿效果,且各具优缺点。与橡木陈酿相比,柞木陈酿红枣白兰地可以明显增加酚类物质的种类,在柞木陈酿红枣白兰地中检测出原儿茶酸、儿茶素和愈创木酚,且在添加量15g/L时,其含量可分别达到3.636、11.056和3.795mg/L。当柞木添加量为15g/L时,红枣白兰地陈酿效果较好,与橡木相比,柞木陈酿红枣白兰地要达到较好的陈酿效果,需要较多的添加量。3.研究了柞木片烘烤程度、添加量以及陈酿时间对红枣白兰地陈酿效果的影响,初步确定了柞木片陈酿红枣白兰地的工艺条件。柞木片烘烤程度设置4个水平,未烘烤、轻度烘烤、中度烘烤和重度烘烤,通过分析比较,中度烘烤程度的柞木片对红枣白兰地具有较好的陈酿效果;柞木添加量设置6个水平,分别为0、6、9、12、15和18g/L,通过分析比较,发现当添加量为15g/L时,柞木的陈酿效果较好;陈酿时间设置7个水平,分别为0、15、30、45、60、75和90d,陈酿45d时,具有较好的陈酿效果。4.研究超声处理对柞木陈酿红枣白兰地的老熟作用,得出当超声时间为50min时,柞木陈酿效果较好。通过研究超声对红枣白兰地原酒和柞木处理酒的效果,以时间为因素,设置7个水平,分别为0、10、20、30、40、50、60min,分析其结果,证实超声具有促进红枣白兰地成熟的效果,柞木处理红枣白兰地成熟效果明显优于红枣白兰地原酒,并且超声时间为50mmin时柞木处理红枣白兰地陈酿效果较好。

关键词：柞木红枣白兰地陈酿酚类物质超声

基于BiPLS-SPA优选近红外光谱的木材基本密度预测——以柞木为例

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东北林业大学学报 2016年第10期44卷 79-83页

作者：张怡卓涂文俊李超潘屾东北林业大学哈尔滨150040

以柞木为研究对象,以900~1 700 nm的近红外光谱仪获取木材表面近红外光谱数据,对89个柞木样本进行检测,其中58个组成校正集,31个为预测集。首先,采集样本径切面光谱数据,并利用SG平滑对光谱数据进行预处理;然后,利用反向区间偏最小二乘... 详细信息

以柞木为研究对象,以900~1 700 nm的近红外光谱仪获取木材表面近红外光谱数据,对89个柞木样本进行检测,其中58个组成校正集,31个为预测集。首先,采集样本径切面光谱数据,并利用SG平滑对光谱数据进行预处理;然后,利用反向区间偏最小二乘（Bi PLS）选出均方根误差最小的波长区间组合;再利用连续投影算法（SPA）进一步选择出波长特征;最后,以优选出的波长特征作为输入,建立偏最小二乘法回归模型,确定出木材基本密度与近红外光谱之间的联系。Bi PLS算法将光谱划分区间划分为10时,均方根误差最小,其最佳区间组合为[3 5 6 7 9],变量个数由全光谱117个降至59个;应用SPA算法二次降维,变量个数降至6个,降低变量信息的冗余,减少了变量个数,提高了建模的速度和效率。Bi PLS-SPA模型较PLS、i PLS、Bi PLS、SPA-PLS具有更高的相关系数,更小的均方根误差,柞木基本密度预测相关系数为0.925,预测均方根误差为0.010 4,相对分析误差为2.83。

关键词：木材柞木基本密度近红外偏最小二乘法连续投影算法

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柞木灵芝大棚高产栽培技术

中国农技推广 2019年第1期35卷 59-61页

作者：张咏王晓丽白绍娟刘军吉林省蛟河市农业技术推广总站吉林蛟河132500 吉林省蛟河市黄松甸镇农业站吉林蛟河132505 吉林省蛟河市拉法农业站吉林蛟河132502

柞木广泛称为栎树,是阔叶林木中营养丰富的树种,用柞木段种植的灵芝营养丰富,药用价值较高。柞木段特别耐寒,用它作为培养基可以增强灵芝的抗寒和抗病性,培养出来的灵芝盖大、肉厚,外形美观,形状一致,质量好。

关键词：高产栽培技术灵芝柞木大棚营养丰富药用价值培养基抗病性

柞木常规干燥过程中预热处理条件及其效果初探

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森林工程 2016年第4期32卷 31-36页

作者：孙晓敏蔡英春任丽丽柴豪杰孔繁旭东北林业大学材料科学与工程哈尔滨150040

以35 mm厚柞木板材为对象,在常规干燥过程中的预热阶段分别对其进行不同条件(时间、温度)的处理,之后以相同工艺基准实施第一阶段干燥,检测试件干燥速度、含水率分布、残余应力指标及表面缺陷,通过对上述参数的对比分析,确定适宜预热处... 详细信息

以35 mm厚柞木板材为对象,在常规干燥过程中的预热阶段分别对其进行不同条件(时间、温度)的处理,之后以相同工艺基准实施第一阶段干燥,检测试件干燥速度、含水率分布、残余应力指标及表面缺陷,通过对上述参数的对比分析,确定适宜预热处理条件,以及该条件对中间处理时机的影响。结果表明:预热时间是决定预热处理过程中含水率梯度的重要因素,预热温度对其没有影响;增加预热时间、提高预热温度,可以使干燥前期的干燥速度加快、含水率梯度和残余应力指标减小、中间处理时机滞后;对于35 mm厚柞木板材,温度70℃、湿度100%预热处理8 h为最佳条件,可以得到较好的干燥效果。

关键词：柞木预热处理常规干燥时间温度