生物质热解液化产物制备酚醛树脂研究进展

在介绍热解制备富含酚类物质液化产物的生物质原料的基础上,综述了快速热解油、真空热解油、高压热解油、常压苯酚液化产物、木质素酚解产物及生物油抽提分离产物等生物质热解液化产物制备酚醛树脂及其应用现状,并指出了生物质热解液化产物替代酚类化合物制备酚醛树脂存在成本较高、反应活性较低、尺寸稳定性较差等问题,利用造纸黑液木质素与树皮制备酚醛树脂将成为重要方向。     

生物质三组分真空热解特性及液化产物成分分析

以微晶纤维素、木聚糖和碱性木质素分别作为生物质3组分(纤维素、半纤维素和木质素)的模型物,利用傅立叶变换红外光谱技术(FT-IR)对生物质3组分结构进行了表征,并对3组分进行了真空热解特性分析,同时利用气质联用技术(GC-MS)对3组分真空热解液化后的生物油进行了成分分析,初步探讨了各组分的真空热解液化机理。研究结果表明,纤维素含有吡喃环、β-糖苷键等特征结构,真空热解时失重区间较窄(250~400℃),真空热解油产率较高(73.79%),产物主要有2,5-二甲基呋喃(9.32%)、2,6-二甲氧基苯酚(5.72%)和左旋葡聚糖(17.04%)等;木聚糖中存在β-糖苷键、阿拉伯糖侧链等结构,支链多,热稳定性差,真空热解油主要含有乙酸(10.11%)、羟基丙酮(18.42%)和糠醛(13.15%)等;木质素中含有较多的芳香族类物质结构,热解缓慢,失重区间较宽(185~550℃),热解终了时固体残留物较多,为29.67%,真空热解油中苯酚(16.24%)、愈创木酚(20.37%)等酚类物质较多。     

生物质热解油中各成分的精制与应用(英文)

开发了一种新的生物质热解油精制方法。通过将生物质热解油加水预分离,得到水溶性组分和非水溶性组分分别加以利用。水溶性组分通过反应精馏的方法得到混合酯类化合物,收率21%(以生物原油计算)。非水溶性组分可以有两种方式进行加工利用:1)替代苯酚合成热塑性酚醛树脂,通过DSC性能分析,所合成的树脂满足常规树脂的应用要求;2)通过相转移催化法合成高品位液体燃料油,通过GC-MS分析,非水溶性组分中的羧基和酚羟基转化为相应的酯和醚类化合物,降低了生物油的酸性、提高了稳定性。     

竹材乙醇液化制备乙基糖苷及酚类物质

以乙醇为液化剂,浓硫酸为催化剂,在体积250 mL的高温高压反应釜中对竹粉进行液化,考察了不同反应条件对竹粉液化的影响,并对液化产物进行中和、逐级分离等处理。液化结果表明:在催化剂浓H_2SO_4用量5%、反应时间30 min、反应温度180℃条件下,竹粉液化率为69.67%,产物中糖苷得率为39.86%,酚类物质得率为20.7%。液化产物逐级分离得到乙基糖苷及3种酚类物质两类平台化合物,其GC-MS分析结果表明:3种酚类物质的主要成分为2,6-二甲氧基苯酚,3,5-二甲氧基-4-邻羟基苯乙酸,4-烯丙基-2,6-二甲氧基苯酚和绵马酚等,约占酚类物质总量的80%;糖苷中主要包含五碳糖苷(呋喃糖苷)和六碳糖苷(吡喃葡萄糖苷和半乳糖苷),占糖苷总量的88.62%。     

在Ru/C和甲酸(甲酸盐)体系中碱木质素水热解聚特性研究

在Ru/C和甲酸(甲酸盐)的共同作用下,275~350℃的亚临界水中,进行碱木质素的水热解聚反应。通过GC-MS定性分析和GC-FID定量分析,探究了供氢试剂及用量、反应温度、木质素分子级分对木质素水热解聚的影响。结果表明:在甲酸和Ru/C条件下,木质素解聚液相产物得率最高,组成较简单,具有较好催化降解效果;在甲酸添加量为0.8 mol/L,反应30 min时,木质素解聚液相产物最多,其中含量最高的单酚类物质为4-甲基愈创木酚,在主要单酚类物质中占32.77%,木质素水热解聚液相产物得率随温度升高而先增后减,并在325℃时取得峰值;L1、L2和L3是碱木质素的3个不同的分子级分,L1级分对木质素解聚液相产物得率贡献最大,达61.80%,且产物中单酚类物质总得率最高,为112.71 mg/g。其中,愈创木酚与4-甲基愈创木酚所占比例最高,可分别为35.38和35.52 mg/g;对木质素进行分级分离处理后再进行水热转化反应,有利于液相产物和单酚类物质得率的进一步提高。     

生物油热解木质素的分离与利用研究进展

热解木质素是生物油中由酚类等高值化学品组成的低聚物,热解木质素能量密度高、具有酚羟基、甲氧基等活性基团,可用于制备液体燃料、化工产品等,实现其高效分离和分级转化是高附加值利用的重要途径之一。笔者系统总结了近年来有关热解木质素的研究现状和技术进展,重点阐释了有关热解木质素分离与解聚的研究概况,并对今后的研究方向进行了探讨。     

竹材热解特性研究

主要研究了竹材在快速热解与常规热解下液相、固相及气相产品的得率差异.快速热解下升温28℃/s,停留时间0.76 s,温度500℃,液相产品竹焦油得率为48.5%,主要组分为2,6-二甲氧基苯酚和2-甲氧基苯酚(愈疮木酚),在常规热解下升温速率1℃/min,温度500℃,液相得率为30%(包括水),组分主要为乙酸.在常规或缓慢热解中,固相产物,炭的微孔结构中,当热解温度低于550℃的情况下,主要孔径在6.0～22.0 nm,当热解温度在650～750℃,主要孔径＜2 nm.     

马尾松木质素快速热解及产物分析

以针叶材马尾松木质素(Pinus massoniana)为快速热解的原料,采用热解-气相色谱-质谱联用(PyGC-MS)技术,分别对磨木木素(MWL)、碱木素(AL)以及酸不溶木素(Klason木素)三种不同种类的木质素及磨木木素在不同热裂解温度下进行了热裂解实验,分析了不同条件下热裂解产物中主要酚类组分相对含量的变化。结果显示,裂解温度为500℃时,马尾松不同类型木质素热裂解产物存在较大差异,磨木木素、碱木素和酸不溶木素裂解产物中总酚相对含量分别为62.3%、44.86%和16.25%,结果说明磨木木素最易裂解,碱木素次之,酸不溶木素最难裂解。热裂解温度从400℃升高到500℃再升高到600℃的过程中,磨木木素裂解产物中总酚相对含量仅从59.78%升高到62.31%再升高到65.72%,主要酚类组分为愈创木酚及其衍生物,各酚类组分相对含量随温度升高呈现出不同的变化趋势。     

水蒸气氛围下木薯渣气化的研究

在水蒸气氛围下,对酒精工业的生产废弃物--木薯渣进行热解气化.研究了木薯渣的热失重情况,并分析温度、升温速率等工艺条件对三相产物产率及组成情况的影响.气体产物主要以H2、CO、CH4和CO2为主;焦油中主要是苯酚类物质,2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)含量最高,占42.27%.实验结果表明,木薯渣可以通过气化生产可燃气、炭、苯酚类物质,变废为宝.     

玻璃纤维增强塑料用热解油-酚醛树脂的合成工艺

采用热解油、苯酚和多聚甲醛合成满足玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)制备要求的热解油-酚醛树脂,通过单因素试验考察了合成工艺条件对树脂性能的影响规律,并利用正交试验优选出最佳合成工艺条件为:甲醛/苯酚摩尔比1.8、热解油添加量为苯酚质量的20%、NaOH/苯酚摩尔比0.25、反应时间10 min。在该条件下合成的热解油-酚醛树脂的主要性能为:黏度743 m Pa·s、固体含量77.1%、游离酚含量3.1%、游离醛含量1.2%、凝胶时间28.0 min、氧指数92.7%,能够较好地满足制备玻璃钢的需要。利用热解油-酚醛树脂制备的玻璃钢材料的主要性能为:氧指数90.3%、弯曲强度138.5 MPa、弯曲模量4 582.3 MPa,表明其具有良好的阻燃性能和力学强度,且以上性能均优于普通酚醛树脂所制玻璃钢;通过红外光谱和扫描电镜分析发现,热解油-酚醛树脂与普通酚醛树脂具有相似的分子结构和微观表面形貌。     

中国野生动物之乡运行综合评价分析

利用层次分析法对野生动物之乡进行多层评价指标的筛选,建立合理有效的评价指标体系,利用模糊综合评价法,对参与调查的83个中国野生动物之乡进行评价,优秀、良好和中等3个级别的野生动物之乡占比分别为31.33%,46.99%和21.69%。提出了科学开展栖息地本地调查,制定保护工作长远规划,健全及完善地方保护法律法规体系,健全专业人才培训机制等政策建议。     

天女木兰种子天冬氨酸蛋白酶基因的克隆与分析

天冬氨酸蛋白酶在天女木兰种子萌发过程中发挥着重要作用。以天女木兰种子为试验材料,利用同源克隆法RACE技术,从天女木兰种子中克隆得到天冬氨酸蛋白酶基因,全长1 545 bp,可以编码514个氨基酸残基。同源性分析显示,目的序列推导的氨基酸序列与其它植物中已知的天冬氨酸蛋白酶基因的氨基酸序列的同源性都在85%以上;采用生物信息学的方法进行分析,初步预测该基因编码的蛋白属于跨膜的分泌蛋白,大部分区域属于疏水结构;结构域的预测分析显示,此类蛋白包含约100个植物组织蛋白酶所特有的区域,该区域可能在植物液泡中发挥着重要作用。本研究为下一步系统、全面地研究天女木兰种子休眠的分子机理奠定了基础。     

花绒寄甲光肩星天牛生物型控制柳树天牛的试验研究

为防治危害北京地区柳树上的光肩星天牛(Anoplophora glabripennis)、薄翅锯天牛(Megopis sinica),采用对环境安全的天敌昆虫进行了生物防治试验。结果表明:在实验室的条件下,直接在光肩星天牛幼虫上接天敌的平均寄生率为63.33%,模拟自然木段释放花绒寄甲卵的为73.33%,直接危害木段的为76.67%。另外,可以寄生薄翅锯天牛1～3龄低龄幼虫,平均寄生率为63.33%,而不能在室内寄生4～5龄的幼虫。在林间条件下,释放花绒寄甲成虫,光肩星天牛的虫口减退率可达90.98%;释放花绒寄甲卵,光肩星天牛的虫口减退率达到80.82%。     

复合农林生境游猎型蜘蛛时空动态规律研究

指出了蜘蛛是农区重要的天敌类群,研究了华北农区农林复合环境下的游猎型蜘蛛多样性以及其优势种在"农田—林带"环境中的分布动态,结果表明:研究区优势种游猎型蜘蛛为星豹蛛(Pardosa astrigera L. Koch)和白纹舞蛛(Alopecosa albostriata Grube);游猎型蜘蛛密度在农林生境中具有明显的"林带效应":在冬小麦—圆柏农林系统中,距林带40 m范围内蜘蛛密度变化与距林带距离呈显著的负相关(P=0.026,α=0.05);在玉米—圆柏农林系统中,距林带10 m范围内蜘蛛密度处于高位状态,在距林带10～40m范围内蜘蛛密度显著下降(P=0.039,α=0.05),与距林带距离呈负相关;农事活动中喷洒农药对蜘蛛种群具有极大的负面影响,农田蜘蛛密度在喷药次日急剧下降(P=0.001,α=0.05),之后缓慢增加,蜘蛛种群发生了从林带生境到农田生境不断的迁移过程(林带与农田生境内蜘蛛密度变化t-检验:P_{Sig.(2-tailed})=0.817,α=0.05;二者蜘蛛密度变化率的Pearson相关系数:-0.998,P_{Sig.(2-tailed})=0.853,α=0.05);林带生境对于维系农田天敌群落的延续以及生态链的稳定所表现出的积极作用展示了林业在绿色农业构建中的特殊地位。     

无人机森林航摄影像三维点云估测林分蓄积量研究

森林蓄积量能够评估林地生产力的高低及经营措施的效果,为森林经营与采伐提供重要依据。目前,大多基于无人机影像的蓄积量估算,均建立在测绘标准所生成的DOM、DSM、DEM等测绘成果基础上,而未充分利用原始影像数据上的林业特征,无法从点云层面上加入林业业务逻辑产生成果数据。获取无人机影像后,利用特征点提取与匹配方法自动相对定向,结合控制点和光束法平差的迭代求解,解算出精确的相机姿态数据,并沿核线方向一维搜索特征点进行影像密集匹配生成密集点云。对原始三维点云过滤后进行树冠分割,在聚类后的林冠点云中提取了树顶点和树高因子估测了森林蓄积量。研究结果表明,冠幅的提取精度85.15%,树高的提取精度83.69%,林分蓄积量估算的精度达到了82.46%。     

吉林省林地立地质量评价及生产潜力研究

依据一类清查的标准木、样木和样地数据,构建主要树种(组)树高曲线,编制立地形表,用地形和土壤因子拟合立地形估测模型。以此,基于吉林省二类调查数据库,估测全省小班立地形,得到立地质量等级及分布。同时根据全省现实林分状况,综合确定各立地质量等级林地的生产潜力,由此对比分析现实与潜在生产力。结果表明:1)基于清查资料构建的立地形估测模型,经检验,均达到显著相关水平,可用于立地质量的评价;2)吉林省林地质量较好,林地质量等级为好和中等的分别占31.03%和66.00%,合计高达97.03%;3)全省现实生产力为潜在生产力的56.65%,仅7.20%的森林达到林地生产潜力水平,森林生产力仍有较大可提高性;4)基于一类清查和二类调查数据库的立地质量评价和生产潜力测算的方法可靠,具有可推广性。     

宁夏空间规划试点中林地精细分类标准的构建

以宁夏承担中央部署的空间规划改革试点为契机,比较了宁夏自治区林业和国土部门在林地面积数量统计和空间矢量叠加上存在的差异,分析产生差异的具体原因。在此基础上,综合考虑林业和国土部门的林地分类体系和概念内涵,制定出满足各部门规划需求的国土空间规划林地地类标准,通过多重属性图斑的比对,在空间地域上形成界线清晰的、属性唯一的林地及其它地类,落实了林地在空间上的唯一属性,解决了多年来政府各部门地类不统一、事权界限不清、管理责任不明、规划不协调、项目落实难等诸多问题,对科学划定“三区三线”,实现国土空间用途管制、“一本规划”管控和“一张蓝图”具有现实意义。     

观景距离和光照条件对黄栌林景观色彩的影响

为分析观景距离和光照条件对景观色彩呈现的影响,以八达岭国家森林公园红叶岭黄栌森林景观为研究对象,通过利用在不同观景距离、光照条件下拍摄的照片,设计试验,定量提取并计算HSV色彩,进行显著性检验等。结果表明:1)观景距离对景观色彩影响的试验中,Friedman秩和检验色彩全分量P值均远大于显著性水平α=0.05,色彩分量占比差值的T检验均以P值小于α=0.05拒绝μ≥0.1的原假设,即观景距离对森林景观色彩无明显影响。2)光照条件对景观色彩影响的试验中,Friedman检验全分量统计量均小于χ_0.05~2(12-1)=4.575,色相分量占比差值以92%的比例拒绝T检验的原假设μ≥0.1,彩度分量和明度分量分别以33%和27%的比例接受原假设μ≥0.1,即光照条件对景观色彩的色相分量无明显影响,对彩度和明度分量影响较大。3)本研究提出了使用色彩占比差值实施T检验的方法,对森林景观呈现进行定量分析,否定了观景距离、光照条件等客观因素对森林景观色彩呈现有较大影响的感性观点,为景观美学进一步研究提供了理论依据。     

3种典型绿化植物叶功能性状对大气污染的响应及其叶经济谱分析——以北京市为例

为了解植物叶功能性状对大气污染的响应,以生长在北京市海淀区轻度污染区的海淀万柳(E1)、交通尾气重度污染区的西直门(E2)及相对清洁区的奥林匹克森林公园(CK)的典型绿化树种国槐Sophora japonica、栾树Koelreuteria paniculata和白蜡Fraxinus pennsylvanica为研究对象,测定植物叶片功能性状,进一步研究其权衡策略并分析叶经济谱的位置。结果表明:1)3个研究点的主要大气污染物SO_2、NO_2、PM₁₀和PM_2.5浓度存在显著性差异,表现为E2>E1>CK(P<0.05)。2)随着大气污染程度的增大,3种典型绿化植物的比叶面积(specific leaf area,S_SLA)、叶绿素含量(cholrophyll,C_CHL)和气孔面积(stomatal size,A_SS)显著降低,表现为CK>E1>E2(P<0.05),气孔开度(stomatal aperture,D_SA)也呈下降趋势,但未达到显著水平;叶干物质含量(Leaf dry matter content,C_LDMC),叶组织密度(leaf tissue density,D_LTD)及气孔密度(stomatal density,D_LTD)显著增大,排序表现为E2>E1>CK(P<0.05)。3)3个典型绿化树种的叶功能性状间存在相对一致的相关关系,SSLA与C_LDMC、D_LTD及D_SD间存在显著的负相关关系(P<0.05),C_LDMC与D_LTD、D_SD存在极显著正相关性(P<0.01);D_LTD与D_SA间存在显著正相关性(P<0.05);D_SD与A_SS、D_SA分别呈负相关关系,但差异不显著(P>0.05),相关性与全球尺度上的性状关系基本一致。4)研究认为,全球叶经济谱在城市大气污染的特殊环境下也同样存在,且总体上位于低的S_SLA、ASS、D_SD和_CCHL,高的C_LDMC、D_LTD、D_LTD的"快速投资-收益型"一端。     

山西大同沿古长城生态廊道构建

生态廊道通过连接破碎生境为生物提供连续的栖息地,对维护区域生态安全格局、生物多样性保护、遗产资源的连接与保护有着积极的作用。该研究基于景观生态学生态廊道构建理论,以生物多样性保护与开发利用为前提,依据各类数据与资料,探讨了大同市沿古长城生态廊道构建的方法,以期提高该区域的生物多样性,为大同市的生物多样性保护与开发利用工作提供参考。