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基于参照物和图像处理的节子大小测量方法

林业工程学报 2023年第5期8卷 146-151页

作者：刘盼盼郝景新杨滨张海婷徐大鹏朱旭刘拓宇中南林业科技大学材料科学与工程学院长沙410004

准确高效地测量节子大小,不仅在优选正交胶合木(CLT)原材料时可以提高出材率,达到节约成本的目的,而且对快速评价CLT的胶合性能具有重要的作用和意义。提出一种基于参照物和图像处理的节子大小测量方法:以落叶松、榉木和杨木锯材为材料... 详细信息

准确高效地测量节子大小,不仅在优选正交胶合木(CLT)原材料时可以提高出材率,达到节约成本的目的,而且对快速评价CLT的胶合性能具有重要的作用和意义。提出一种基于参照物和图像处理的节子大小测量方法:以落叶松、榉木和杨木锯材为材料,进行图像采集、图像剪裁,随后对所采集的图像进行图像灰度化、二值化处理后将规格大小的参照物进行像素标定,用OpenCV测量等进行图像处理,即可测得节子大小。所有采集数据的测量结果表明,基于参照物和图像处理的节子测量值与真实值无显著性差异,且相对误差最小为5.8%、最大为10.7%,所有试验组合中的相对误差均值为8.0%,均满足工程实际需求。这表明该方法能够准确、快速地测量节子大小。该方法可应用于测量节子大小,拓展了节子大小的测量方法,对提升节子大小计算效率具有重要意义。该测量方法运行速度快、精确度较高、鲁棒性强,可克服传统节子测量需要人工的缺点,自动化程度高,能够满足木材中节子大小测量的要求。

关键词：参照物图像处理节子大小测量方法自动识别正交胶合木

生物质炭/ZnO/BiFeO复合材料的制备及光催化性能

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化工新型材料 2023年

作者：曹海林罗洁刘文凯中南林业科技大学材料科学与工程学院

以玉米秸秆生物炭和硝酸铋为原料，采用柠檬酸络合一步煅烧法，制备了具有可见光响应能力的生物质炭/ZnO/BiFeO3复合材料。通过紫外可见漫反射(UV-Vis DRS)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对样品的结构和形貌进行表征分析，并考... 详细信息

以玉米秸秆生物炭和硝酸铋为原料，采用柠檬酸络合一步煅烧法，制备了具有可见光响应能力的生物质炭/ZnO/BiFeO3复合材料。通过紫外可见漫反射(UV-Vis DRS)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对样品的结构和形貌进行表征分析，并考察了样品对甲基橙溶液的降解效果。结果表明：1g/L 生物质炭/ZnO/BiFeO3复合材料在300W氙灯下照射120min，对10mg/L甲基橙溶液的降解率达到99.4%，是BiFeO3的2.9倍，循环4次后其降解率仍有94.0%。超氧基自由基(·O2-)在光催化降解过程中起决定性作用。

关键词：柠檬酸络合法生物质炭氧化锌铁酸铋光催化

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侧压型竹层板用竹条分级研究

林业工程学报 2023年第6期8卷 43-49页

作者：谢力生陶钧廖彬彬刘嘉诚朱芳钰中南林业科技大学材料科学与工程学院长沙410004

按照GB/T 17657—2022《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》中的三点弯曲法,先测试竹条径向两面(近竹青面和近竹黄面)各节间和节部的抗弯弹性模量,然后将试件从宽度方向一分为二,测试其各对应位置的弦向抗弯弹性模量和静曲强度。探... 详细信息

按照GB/T 17657—2022《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》中的三点弯曲法,先测试竹条径向两面(近竹青面和近竹黄面)各节间和节部的抗弯弹性模量,然后将试件从宽度方向一分为二,测试其各对应位置的弦向抗弯弹性模量和静曲强度。探讨竹条节间中心位置不同方向的弹性模量相互之间及其与弦向静曲强度之间的关系,并建立相应的数学模型;分析竹节对竹条弹性模量的影响,确定侧压型竹层板用竹条的实用分级方法;按中间点径向抗弯弹性模量对竹条进行分级,并测试其弦向静曲强度,分析竹条分级的可靠性;将不同等级的竹条分别制备侧压型竹层板试件,测试其静曲强度和抗弯弹性模量,验证竹条分级的有效性。结果表明:通过测量竹条节间径向两面抗弯弹性模量并计算其平均值,可以较准确地推测其弦向抗弯弹性模量值;通过测试竹条某节间径向两面抗弯弹性模量的平均值,可以很好地预测该部位的弦向静曲强度;仅测量竹条中间点(无论是节间还是节部)的径向抗弯弹性模量就能较好地推测出整根竹条的弦向抗弯弹性模量;采用竹条中间点径向抗弯弹性模量分等可以对竹条(弦向静曲强度)进行有效分级;按竹条中间部位的径向抗弯弹性模量对竹条进行分级,其侧压型竹层板的分级效果显著。

关键词：毛竹竹条分级侧压型竹层板抗弯性能

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TiO/木材复合材料光催化降解甲醛性能

中南林业科技大学学报 2023年 174-181页

作者：吕志强马燚贾闪闪卿彦李蕾陈洋羊吴义强中南林业科技大学材料科学与工程学院

【目的】光催化氧化法被认为是去除室内空甲醛最有效的方法之一。二氧化钛(TiO2)作为经典光催化半导体，因具有物理化学性质稳定、无毒无害的优点被广泛关注，但由于TiO2的吸附能力低、聚集倾向强，限制了其应用。本研究旨在解决TiO2吸... 详细信息

【目的】光催化氧化法被认为是去除室内空甲醛最有效的方法之一。二氧化钛(TiO2)作为经典光催化半导体，因具有物理化学性质稳定、无毒无害的优点被广泛关注，但由于TiO2的吸附能力低、聚集倾向强，限制了其应用。本研究旨在解决TiO2吸附能力弱、易团聚使其比表面积减小的问题。【方法】以杨木为基底，采用水热法在其表面负载二氧化钛制备得到TiO2/木材复合材料，探讨了不同TiO2溶液浓度对TiO2/木材复合材料光催化降解甲醛性能的影响。【结果】与不同基底对比，木材的多孔结构及丰富的官能团能使TiO2与木材间具有更好的结合力，使其具有优越的机械稳定性。锚定在木材上的TiO2以锐钛矿型为主并带有少量的金红石型。随着TiO2溶液浓度的增大，TiO2/木材复合材料的光催化降解甲醛性能呈现先增大后减小的趋势。当配置制备的TiO2溶液浓度为0.1 mol/L时，尺寸大小为500 nm～1μm的球状纳米颗粒在木材表面均匀分散且不团聚，此时在2 h紫外-可见光照射下，TiO2/木材复合材料光催化降解甲醛效率是38.47%,50 min内的光催化反应速率常数为0.009 3 min-1，在反复5次循环使用后，仍有30.12%的降解率。【结论】将光催化剂与木材复合，具有以下优势：光催化剂稳定性高，利用木材表面丰富的羟基官能团，让光催化剂在木材表面均匀生长，不易脱落；光催化剂活性提高，利用木材的三维多孔结构，赋予光催化剂较高的比表面积，使光与反应物充分接触，促进溢出气体的扩散。这将对降低室内甲醛污染，营造健康安全人居环境具有重要意义。

关键词： TiO /木材复合材料甲醛光催化降解水热法循环稳定性

Ag@AgCl/BiTiO光催化降解亚甲基蓝的反应动力学研究

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应用化工 2022年

作者：罗洁张越纯欧安琪董鑫琳曹海林吴志平刘慎中南林业科技大学材料科学与工程学院

采用水热和光沉积法制备了Ag@AgCl/BiTiO光催化剂并对其进行了分析表征。以亚甲基蓝溶液模拟染料废水，用所制备的光催化剂在可见光下处理亚甲基蓝溶液，考察了光催化剂投加量、废水pH值和光沉积时间等因素的影响，通过脱色率计算其降...

采用水热和光沉积法制备了Ag@AgCl/BiTiO光催化剂并对其进行了分析表征。以亚甲基蓝溶液模拟染料废水，用所制备的光催化剂在可见光下处理亚甲基蓝溶液，考察了光催化剂投加量、废水pH值和光沉积时间等因素的影响，通过脱色率计算其降解效果并进行光催化反应动力学分析拟合出一级反应动力学方程。结果表明：当光催化剂投加量为180 mg、pH值为10、光沉积时间为30 min时，用300 W氙灯光催化降解200 mL 10 mg/L亚甲基蓝溶液60 min的降解效果相对较优，其光催化脱色率D达到95.8%，Ag@AgCl/BiTiO在可见光下催化降解亚甲基蓝溶液的一级反应动力学有较好的拟合度其表面反应速率k达到0.97678 min，半衰期t为9.35 min，进一步证明Ag@AgCl/BiTiO有较优的催化性能。

关键词：

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蛇根草属植物的化学成分及药理活性研究进展

中国药学杂志 2022年第15期57卷 1221-1231页

作者：钟林静梁林富陈俊锟卜庆徐梦娟中南林业科技大学材料科学与工程学院长沙410004

蛇根草属(Ophiorrhiza L.)植物隶属于茜草科,在全世界广泛分布。该属植物被多种药物志记载,具有活血化瘀、祛痰止咳等药用价值。该属植物富含结构新颖、生物活性显著的化学成分,已成为国际上药用植物资源的研究热点之一。目前,已有31种... 详细信息

蛇根草属(Ophiorrhiza L.)植物隶属于茜草科,在全世界广泛分布。该属植物被多种药物志记载,具有活血化瘀、祛痰止咳等药用价值。该属植物富含结构新颖、生物活性显著的化学成分,已成为国际上药用植物资源的研究热点之一。目前,已有31种蛇根草属植物的化学成分被报道,主要包括62个生物碱类、21个萜类、21个蒽醌类、6个甾体类、2个黄酮类和1个香豆素类等多种结构类型化合物。这些化合物具有抗肿瘤、免疫抑制、抗菌、抗病毒、抗炎、止泻、胃黏膜保护和驱虫等多种药理功效。本文综述了1976年7月至2021年7月间报道的蛇根草属植物的化学成分及其药理活性研究进展,重点突出若干代表性化学成分,同时对其结构特征和绝对构型进行详细的归纳总结,以期为该领域药用植物资源的后续研究与开发提供一定的参考。

关键词：蛇根草属喜树碱生物碱药理活性

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基于灰度与彩色图像处理的木破率测量法研究

建筑材料学报 2022年

作者：杨滨郝景新刘拓宇徐大鹏鲁成中南林业科技大学材料科学与工程学院

木破率是表征胶合木梁以及木质集成材胶合性能的重要指标，本研究提出了基于灰度、彩色图像处理的正交胶合木（cross-laminated timber CLT）木破率数字快速测量方法.为了验证该方法的可行性，以落叶松和碳化竹为基材，酚醛树脂（PF）...

木破率是表征胶合木梁以及木质集成材胶合性能的重要指标，本研究提出了基于灰度、彩色图像处理的正交胶合木（cross-laminated timber CLT）木破率数字快速测量方法.为了验证该方法的可行性，以落叶松和碳化竹为基材，酚醛树脂（PF）和异氰酸酯（MDI）为胶粘剂制备的剪切破坏试样，在干湿剪切条件下进行破坏实验.对比实验法与基于灰度与彩色图像处理法的木破率，结果表明:基于灰度与彩色图像处理法计算出的木破率均与实验值保持较好的一致性，误差满足了工程应用要求，但木材破坏层次和木破率图像颜色变化对测量精度影响较大.其中，胶黏剂固有色变化对阈值分割的灰度木破率图像测量法精度影响较大，而环境影响则是像素统计的彩色木破率测量方法主要因素.

关键词：

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淀粉/酚醛预聚物共缩聚胶黏剂的制备

高分子材料科学与工程 2020年第1期36卷 134-140页

作者：左迎峰屠茹茹李萍周亚吴义强中南林业科技大学材料科学与工程学院

以玉米淀粉为原料,采用次氯酸钠进行氧化改性,并以聚乙烯醇为接枝剂进行接枝改性,再与酚醛预聚物进行共缩聚反应,制得淀粉/酚醛预聚物(S/PFO)共缩聚胶黏剂。讨论了淀粉/酚醛预聚物比例、共缩聚温度和共缩聚时间对S/PFO共缩聚胶黏剂固体... 详细信息

以玉米淀粉为原料,采用次氯酸钠进行氧化改性,并以聚乙烯醇为接枝剂进行接枝改性,再与酚醛预聚物进行共缩聚反应,制得淀粉/酚醛预聚物(S/PFO)共缩聚胶黏剂。讨论了淀粉/酚醛预聚物比例、共缩聚温度和共缩聚时间对S/PFO共缩聚胶黏剂固体含量、黏度、固化时间、干状胶合强度和湿状胶合强度的影响。结果表明,淀粉/酚醛预聚物比例为15/120,共缩聚温度为90℃,共缩聚时间为2.0 h时,所制得的S/PFO共缩聚胶黏剂综合性能最佳。采用同步热分析和扫描电子显微镜对S/PFO共缩聚胶黏剂的固化性能和胶合界面进行了表征。相比于酚醛树脂胶黏剂,S/PFO共缩聚胶黏剂固化温度和固化焓值均降低,能够有效降低生产能耗。S/PFO共缩聚胶黏剂能将木材表面的孔隙均匀填满,形成一层薄薄的且连续的胶膜,有利于提高其胶接强度和耐水性能。

关键词：淀粉氧化接枝酚醛预聚物共缩聚胶黏剂胶合性能

基于响应曲面法优化酸解氧化制备高醛基含量的双醛淀粉的工艺条件

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材料导报 2019年第2期33卷 335-341页

作者：左迎峰李萍屠茹茹赵星袁光明吴义强中南林业科技大学材料科学与工程学院

本工作采用响应曲面法优化了一步酸解氧化制备双醛淀粉的工艺,以玉米淀粉为原料、盐酸（HCl）为酸解剂、高碘酸钠（NaIO4）为氧化剂,设置HCl浓度、淀粉乳浓度、反应温度和反应时间为变量。傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和X射线光电子能谱... 详细信息

本工作采用响应曲面法优化了一步酸解氧化制备双醛淀粉的工艺,以玉米淀粉为原料、盐酸（HCl）为酸解剂、高碘酸钠（NaIO4）为氧化剂,设置HCl浓度、淀粉乳浓度、反应温度和反应时间为变量。傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和X射线光电子能谱（XPS）分析证明本实验成功制得了双醛淀粉。采用旋转黏度计、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）和热重分析仪（TGA）对双醛淀粉的糊化性能、颗粒形貌、结晶结构和热性能进行了表征。结果表明,对醛基含量的影响大小依次为反应温度>反应时间>淀粉乳浓度> HCl浓度。最佳制备工艺为:HCl浓度为1. 2mol/L,淀粉乳浓度为7%,反应温度为49℃,反应时间为4 h。在该条件下制得的双醛淀粉的醛基含量为85. 17%,与理论最大值86. 26%接近,说明优化结果可信。酸解氧化后,双醛淀粉的糊化黏度降至30 mPa·s,可显著提高反应活性和可操作性。SEM分析显示,双醛淀粉颗粒中间凹陷,呈现出环状结构。XRD分析表明,淀粉的结晶结构发生破坏,重结晶使结晶度增大至36. 05%。TGA分析表明,双醛淀粉受热分解起始温度降低,但分解残余率提高,说明其热塑性和热稳定性有所提高。

关键词：酸解氧化双醛淀粉制备工艺醛基含量响应曲面法性能表征