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单宁改性酚醛基炭气凝胶的制备及其CO吸附性能

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复合材料学报 2022年

作者：周亚兰罗路范毜仔杜官本赵伟刚西南林业大学材料料学与工程学院福建农林大学材料工程学院

基于绿色低成本的单宁所具有的大量反应性羟基，其与醛类反应具有与苯酚或间苯二酚相似的机制。在传统的酚醛树脂基(苯酚-尿素-甲醛)炭气凝胶的基础上，通过添加单宁进行改性，成功制备出新型高效的二氧化碳吸附用酚醛基炭气凝胶。通过...

基于绿色低成本的单宁所具有的大量反应性羟基，其与醛类反应具有与苯酚或间苯二酚相似的机制。在传统的酚醛树脂基(苯酚-尿素-甲醛)炭气凝胶的基础上，通过添加单宁进行改性，成功制备出新型高效的二氧化碳吸附用酚醛基炭气凝胶。通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)和氮气吸脱附测试对其表面化学和孔隙结构进行了系统表征，同时通过二氧化碳吸脱附测试对其CO吸附量、选择性吸附以及吸附热等进行了研究。结果表明: 以绿色可再生的生物质原料单宁对原料进行部分取代，不仅可以显著降低产品成本，还可以明显改善其CO的吸附性能。当单宁的添加量(15 g)为苯酚用量的50wt%时，样品具有最大的比表面积(1376.31 m·g)和微孔体积(0.55 cm·g)，是一种极具潜力的气体吸附材料。其相应的CO吸附量高达5.36 mmol·g，选择性吸附和吸附热则分别为16.84和34.49 kJ·mol，性能较未改性的酚醛基炭气凝胶显著改善，同时也优于大部分传统的炭气凝胶材料，这主要归因于其具有较高的比表面积、微孔体积、适宜的孔径分布和良好的三维网络结构。

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酚醛基炭气凝胶的研究进展

化工进展 2022年第4期41卷 1970-1981页

作者：周亚兰闫雯罗路范毜仔杜官本赵伟刚福建农林大学材料工程学院福建福州350002 西南林业大学材料料学与工程学院云南昆明650224

炭气凝胶是一种多孔纳米炭材料,具有低密度、高孔隙率、高比表面积、优异的导电性和良好的成型性能等优点,是炭材料研究的热点和重要方向。本文旨在通过阐明酚醛基炭气凝胶的制备原料和制备工艺的发展过程,从而突出未来酚醛基炭气凝胶... 详细信息

炭气凝胶是一种多孔纳米炭材料,具有低密度、高孔隙率、高比表面积、优异的导电性和良好的成型性能等优点,是炭材料研究的热点和重要方向。本文旨在通过阐明酚醛基炭气凝胶的制备原料和制备工艺的发展过程,从而突出未来酚醛基炭气凝胶的发展方向。基于此,本文首先重点介绍了酚醛基炭气凝胶的制备方法,主要包括溶胶-凝胶化、干燥以及炭化过程三个最主要的步骤;进而详述了以三种不同的前体,即间苯二酚、苯酚、生物质单宁/木质素分别制备酚醛基炭气凝胶的方法及其优缺点;接下来对酚醛基炭气凝胶作为吸附材料(气体吸附/液体吸附)的吸附量以及在电化学储能以及其他领域的应用进行了综述;最后对酚醛基炭气凝胶未来的研究方向和发展前景进行了总结和展望。文章指出,传统的以间苯二酚为原料辅以超临界干燥的方法制备的酚醛基炭气凝胶,原料成本较高,反应条件苛刻,实际生产应用受限;以苯酚取代间苯二酚,亦或是采用冷冻干燥等方法改进其制备工艺,可以大幅度降低原料和生产成本;但未来的发展方向和重点将是绿色、可再生的生物质原料(单宁、木质素、腰果酚等)及复合气凝胶材料的研发。因此,酚醛基炭气凝胶在未来的发展还需要进一步改进其制备工艺和方法,拓宽其原料来源,从而提高性能,扩大应用领域。

关键词：酚醛树脂炭气凝胶溶胶-凝胶干燥热解纳米材料

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生物防治木材变色研究现状及展望

林产工业 2023年第12期60卷 27-30,49页

作者：杨苏苏吴小龙邱坚秦磊西南林业大学材料科学与工程学院云南昆明650224

木材的真菌性变色严重影响了木材的外观和等级,使其使用价值大大降低,造成巨大的经济损失。研究和开发环保持久的生物控制技术,从而防治木材变色符合可持续发展的战略,十分必要。本文综述了木材变色的原因、易导致木材变色的菌种及其传... 详细信息

木材的真菌性变色严重影响了木材的外观和等级,使其使用价值大大降低,造成巨大的经济损失。研究和开发环保持久的生物控制技术,从而防治木材变色符合可持续发展的战略,十分必要。本文综述了木材变色的原因、易导致木材变色的菌种及其传播媒介、主要的生物防治菌株及其防治机理,以及从木材内生真菌中筛选生防菌的可行性。同时,从变色菌与生防菌的生物学特性角度为生物防治木材变色提供了理论依据,并基于活立木,对今后木材变色防治的野外试验提出了展望。

关键词：木材真菌变色生物防治活立木

不同采脂阶段思茅松木材解剖结构变异及降解程度分析

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分子植物育种 2024年

作者：杨焕馨杨春旺黄玉喜梁永超石俊杰姜远标邱坚云南省林业和草原科学院西南林业大学材料与化学工程学院

本研究通过对思茅松(Pins kesiya var. langbianensis)不同采脂阶段树干木质部进行分析，旨在研究采脂对其解剖结构的影响，进而为是否可以进行二次采脂提供科学依据。采用木材解剖学、红外光谱、偏光和荧光等方法，对不同采脂阶段思茅... 详细信息

本研究通过对思茅松(Pins kesiya var. langbianensis)不同采脂阶段树干木质部进行分析，旨在研究采脂对其解剖结构的影响，进而为是否可以进行二次采脂提供科学依据。采用木材解剖学、红外光谱、偏光和荧光等方法，对不同采脂阶段思茅松木材解剖结构变异情况进行分析。结果显示，在停止采脂未采脂面，树脂道的数量和直径明显增加(P<0.01)，表明割面所产生的机械刺激会增强未采脂面防御反应的信号传导。与未采脂相比，采脂过程中树脂道的直径显著增大(P<0.01)。停止采脂的未采脂面的管胞长度小于未采脂、采脂中和停止采脂割面(P<0.01)，表明采脂使思茅松将更多养分用于防御，而对生长有一定的负面影响。红外光谱分析显示，停止采脂割面的纤维素和半纤维素有一定程度的微弱降解；通过偏光和荧光图片分析其木质素和纤维素的降解程度，发现停止采脂割面的木素降解并不明显。通过对不同采脂阶段思茅松木材解剖结构上产生的变异、木质素和纤维素的降解程度分析，发现标准化的采脂对思茅松木质部的影响不显著。相反，未经采脂部分的树脂道数量和直径有所增加，表明未采脂面的松脂存储量增加。因此，在采伐前，对采脂周期结束并生长数年的思茅松进行二次采脂，能够提升采脂行业的经济效益。

关键词：思茅松采脂阶段木材解剖学降解程度

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光热耦合条件下木质素改性沥青界面行为研究

科学技术与工程 2022年第20期22卷 8834-8839页

作者：付鑫孙微微夏冰华刘远才西南林业大学土木工程学院昆明650224

为了探究工业造纸废料在道路工程实际中的应用,基于动态剪切流变试验研究了木质素改性沥青在光热耦合条件下微观界面的黏结性,通过高分辨率的光学显微镜从宏观角度分析了沥青胶浆体系表观界面的相容性。结果表明:木质素改性沥青胶浆体... 详细信息

为了探究工业造纸废料在道路工程实际中的应用,基于动态剪切流变试验研究了木质素改性沥青在光热耦合条件下微观界面的黏结性,通过高分辨率的光学显微镜从宏观角度分析了沥青胶浆体系表观界面的相容性。结果表明:木质素改性沥青胶浆体系的界面行为在一定程度上反映沥青整体材料的固结能力,基于Ashida.M-α与Ziegel.K-β值随粉胶比及温度的变化关系可知,二者均随木质素掺量的增加出现了先上升后下降的趋势,意味着高粉胶比的改性沥青虽体现出良好的抗老化性能,但却带来较弱的界面黏结性能。高粉胶比的改性沥青容易在光热耦合条件下出现界面相的分离与破坏。在中高温范围内,沥青混合料的黏结力受温度变化影响较大。由Cole-cole图可知,各沥青胶浆体系的相容性良好,高温时表现出较强的黏弹性及抗变形能力。

关键词：道路工程复合材料木质素改性沥青界面行为

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仿生超疏水木材表面微纳结构制备研究进展

林业工程学报 2021年第2期6卷 1-11页

作者：孙庆丰杨玉山党宝康陈逸鹏王媛媛张佳宜邱坚浙江农林大学工程学院杭州311300 西南林业大学材料科学与工程学院昆明650224

仿生构建超浸润界面材料在自清洁、生物防污、防水抗结冰等领域具有巨大的潜力,但目前在木材科学领域的设计、制备和实践应用依然存在很大的挑战。根据仿生学原理,笔者简述了超疏水表面相关设计的基本理论以及多尺度粗糙结构在优化不可... 详细信息

仿生构建超浸润界面材料在自清洁、生物防污、防水抗结冰等领域具有巨大的潜力,但目前在木材科学领域的设计、制备和实践应用依然存在很大的挑战。根据仿生学原理,笔者简述了超疏水表面相关设计的基本理论以及多尺度粗糙结构在优化不可润湿表面结构中的作用,总结了3种构建仿生超疏水木材的有效途径,推导出本征接触角的计算公式及体系自由能变化,并在热力学计算的基础上系统阐释了微纳结构表面几何形状对润湿性能的影响,同时对粗糙表面的本征接触角和液/液/固三相体系浸润性以及基底表面上液滴能量变化进行了分析。阐述了木材表面仿生超疏水功能性改良的设计机理和制备方法,在此基础上归纳了超疏水体系中引入纳米粒子的方式在超疏水木材表面功能性改良中的应用。最后,分析了仿生功能性超疏水木材高效耐用无氟环境友好型溶剂探索、制备工艺创新以及应用范围拓展等方面存在的问题,并对其在木材功能性改良领域的应用前景和发展方向进行了展望。

关键词：超疏水木材微纳结构仿生构建低表面能修饰

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慈竹植硅体形态及其发育变化研究

西北农林科技大学学报（自然科学版） 2018年第4期46卷 68-74,84页

作者：何蕊邱坚罗蓓邓艳西南林业大学材料工程学院云南昆明650224

【目的】观察植硅体在慈竹(Bambusa emeiensis)竹秆、叶鞘、箨片和叶片等器官中的分布与形态,为硅在丛生竹材中的沉积规律及竹材生物矿化研究提供形态依据。【方法】从2015年7月慈竹发笋开始,在竹秆长到50,100,200,300,500,800,1 000cm... 详细信息

【目的】观察植硅体在慈竹(Bambusa emeiensis)竹秆、叶鞘、箨片和叶片等器官中的分布与形态,为硅在丛生竹材中的沉积规律及竹材生物矿化研究提供形态依据。【方法】从2015年7月慈竹发笋开始,在竹秆长到50,100,200,300,500,800,1 000cm高时分别在基部、中部及顶部取竹秆样,在慈竹1年生时从其基部、中部取叶鞘和箨片样,从顶部取叶片样,样品制片后利用光学显微镜和扫描电子显微镜对植硅体在慈竹生长发育期各器官中的形态进行观测。【结果】竹笋时期表皮无植硅体,竹秆表皮植硅体的形成是硅酸在硅质细胞中连续沉积的过程,竹笋-幼竹时期秆高100cm时植硅体始见于表皮内;慈竹秆表皮植硅体为长鞍形和椭圆形,秆内部未见植硅体;幼竹上升期(中部>顶部,成熟竹不同部位植硅体大小无明显差异。慈竹叶植硅体为长椭圆形和哑铃形,成熟叶以哑铃形为主;从新叶到成熟叶,植硅体体积增大。叶鞘植硅体为长椭圆形和鞍形,从内到外长椭圆形的植硅体数量减少,鞍形植硅体数量增多。箨片中植硅体为圆形和椭圆形。【结论】竹笋时期无植硅体,硅质细胞在慈竹发育期形成,同种竹种不同器官植硅体形态有差异。

关键词：慈竹植硅体形态发育

基于VUE和Spring MVC竹亚科植物物种信息管理系统的设计与实现

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现代计算机 2022年第24期28卷 95-99,105页

作者：蔡欣龙朱培琦张雁西南林业大学大数据与智能工程学院昆明650224 西南林业大学材料科学与工程学院昆明650224 西南林业大学数理学院昆明650224

竹类资源具有可持续性、再生周期短、抗拉强度大等优势,但是竹亚科(Bambusoideae)植物物种数量繁多、分类复杂,不利于竹类资源应用和竹亚科植物分类学的研究。因此,采用前后端分离开发模式,前端使用VUE+Element-UI技术,后端使用Spring ... 详细信息

竹类资源具有可持续性、再生周期短、抗拉强度大等优势,但是竹亚科(Bambusoideae)植物物种数量繁多、分类复杂,不利于竹类资源应用和竹亚科植物分类学的研究。因此,采用前后端分离开发模式,前端使用VUE+Element-UI技术,后端使用Spring MVC框架,设计并实现竹亚科植物物种信息管理系统,实现了基于Trie树的竹亚科植物信息检索、竹亚科植物信息分类和物种信息管理模块的各项功能,旨在达到对竹亚科植物物种信息的高效管理目标。具有较强的可行性与实用性,为科研工作者、相关从业者以及学习者提供便捷化、信息化的数据平台。此外,下一步将分地区开发数据可视化模块和地理分布热力图模块来进一步完善系统功能,提高系统的应用性。

关键词：竹亚科管理系统 VUE框架 Spring MVC框架 Trie树

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沥青混合料非线性黏弹塑性蠕变模型

材料科学与工程学报 2022年第6期40卷 1030-1033,1054页

作者：安文静盛冬发张思成刘邦建西南林业大学土木工程学院云南昆明650224

本研究采用非线性黏弹塑性蠕变模型,更好地来模拟沥青混合料蠕变全过程。该模型由Burgers模型和非线性黏塑性元件串联而成。通过对沥青混合料的单轴压缩蠕变实验,得到不同应力作用下应变随时间的变化规律以及不同温度条件下沥青混合料... 详细信息

本研究采用非线性黏弹塑性蠕变模型,更好地来模拟沥青混合料蠕变全过程。该模型由Burgers模型和非线性黏塑性元件串联而成。通过对沥青混合料的单轴压缩蠕变实验,得到不同应力作用下应变随时间的变化规律以及不同温度条件下沥青混合料蠕变柔量随时间的变化规律。利用origin软件对实验数据进行拟合,得到非线性黏弹塑性蠕变模型的六个力学参数。模型模拟结果与实验结果一致,表明本文所建立的非线性黏弹塑性蠕变模型的正确与合理性。此模型可较好地描述沥青混合料加速蠕变阶段,弥补了Burgers模型的不足。

关键词：蠕变 Burgers模型沥青混合料黏弹塑性模型 origin软件