【论文荐读】《中国造纸》2024年第9期“纤维组分清洁分离与高值化利用”专栏论文
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科技
2024-10-16 16:58
北京
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《中国造纸》2024年第9期“纤维组分清洁分离与高值化利用”专栏论文木质素基碳材料的改性及其在超级电容器中的应用研究进展
张诚1,2 陈远双1 袁楚茵1 钟炜1,2 吴文娟1,2 金永灿1,2,*2. 南京林业大学江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心摘要：木质素是一种储量丰富、价格低廉且含碳量高的可再生生物质资源，分子骨架上丰富的官能团，如酚羟基、醇羟基、羧基和甲氧基等，可为木质素的化学改性提供足够的反应位点。木质素的分子结构设计灵活性和多样性适合制备杂原子掺杂的碳材料，通过在木质素结构中引入不同的杂原子（如氮、硫、磷等），可制备比表面积大、孔隙结构丰富与表面活性点位多的杂原子掺杂木质素基碳材料。本文综述了国内外近年来关于杂原子掺杂木质素基碳材料的制备方法（包括活化法、水热法、热解法、模板法和后处理法等）、杂原子掺杂的机理，以及在制备过程中影响碳材料孔隙结构的影响因素；并给出在制备、结构、应用等方面的可能研究方向，以实现木质素基碳材料在超级电容器中的高价值应用。基金项目：国家自然科学基金项目（32271797，32271811）；南京林业大学大学生创新训练计划项目（2023NFUSPITP0596）。引文格式：张诚,陈远双,袁楚茵，等.木质素基碳材料的改性及其在超级电容器中的应用研究进展[J].中国造纸,2024,43(9):20-30.ZHANG Cheng, CHEN Yuanshuang, YUAN Chuyin, et al.
Research Progress on the Modification of Lignin-based Carbon Materials and
Their Application in Supercapacitors[J].China Pulp &
Paper,2024,43(9):20-30.摘要：木质素是可再生的天然芳香族聚合物，其分子结构上的活性基团使其具有成为优良的绿色吸附剂的潜力，可用来吸附重金属离子、有机物及其他废水污染物、废气污染物等。本文首先对木质素的结构特征、应用进行了总结介绍；其次对木质素的提取分离方法进行综述，进而概述了木质素的改性及其制备吸附材料的研究进展；最后总结了当下木质素吸附材料的主要应用领域，并在此基础上对木质素的未来研究方向进行了展望。基金项目：河北省省属高等学校基本科研业务费研究项目（JQN2023016）；唐山市科技计划项目（22130220H）。引文格式：赵微,焦继轩,张海艳,等.木质素吸附材料的制备及应用研究进展[J].中国造纸,2024,43(9):31-37.ZHAO Wei, JIAO Jixuan, ZHANG Haiyan, et al.
Research Progress on the Preparation and Application of Lignin-based Adsorption
Materials[J].China Pulp & Paper,2024,43(9):31-37.摘要：木质素作为低成本、高储量的可再生资源，在能源短缺的当今社会具有重要意义。本文从木质素基电极材料在超级电容器的应用出发，简要概括了木质素基多孔碳材料、木质素基纳米碳材料、木质素基碳气凝胶的制备及其作为电极在超级电容器领域的研究现状，展望了其未来的发展趋势，旨在为木质素的高值化利用及可持续发展提供一定的参考。引文格式：魏琳珊,吕子露,刘振华,等.木质素基电极材料在超级电容器中的研究进展[J].中国造纸,2024,43(9):38-46.WEI Linshan, LYU Zilu, LIU Zhenhua, et al. Research
Progress of Lignin-based Electrode Materials for Supercapacitors[J].China Pulp
& Paper,2024,43(9):38-46.
摘要：随着全球性淡水资源短缺问题的日益显著，开发高效海水淡化技术已成为化解水资源短缺的一个重要途径。目前，通过利用太阳能实现光热转换以达到海水淡化目的的研究日益深入。在利用太阳能光热转换的研究中，生物质基碳材料作为一种吸热材料，凭借原料来源广泛、获取方式便捷、价格低廉等一系列优势，成为了研究者广泛关注的对象。本文介绍了多种海水淡化技术，进一步总结了近年来国内外关于生物质基碳材料在海水淡化应用中的研究现状、当前生物质基碳材料存在的问题及相关研究进展。基金项目：浙江省“尖兵” “领雁”研发攻关计划项目（2022C01066）。引文格式：郭祥坤,许银超,沙力争,等.生物质基碳材料用于海水淡化的研究进展[J].中国造纸,2024,43(9):47-55.GUO Xiangkun, XU Yinchao, SHA Lizheng, et al.
Research Progress of Biomass⁃based Carbon Materials
for Seawater Desalination[J].China Pulp & Paper,2024,43(9):47-55.
刘晓刚1 吴盛恩2 王庆飞3 李静1,* 郭大亮1 童欣1 赵会芳1摘要：生物质塑料材料是以植物或其他生物材料为主要基质制备而成的，如聚乳酸、淀粉、聚羟基烷酸酯、聚己内酯等，其具有环境友好、可降解等优势，可应用于医学、微电子和农业等研究领域，是取代石油基塑料材料最具潜力的材料之一。目前，由于生物质塑料材料的机械强度或抗水等性能与石油基塑料仍有较大差距，通常对其进行复合材料掺杂或改性以改善其整体性能，但会对其降解过程和降解效果产生一定影响。本文针对生物质塑料材料的不同原料组成进行总结，并将生物质塑料材料进行土埋降解、海洋条件降解、酶降解以及光催化降解，阐述材料的降解效果，评价材料的降解性能，同时对生物质塑料材料的降解途径进行总结，以期为生物质塑料材料的环保特性提供实验支撑。基金项目：浙江省“尖兵” “领雁”科技计划项目（2023C01195）；浙江省自然科学基金项目（LTGS23C160001）；浙江科技学院基本科研业务费专项资金（2023QN048，2023JLZD006）。《中国造纸》编辑部
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