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木質(zhì)納米環(huán)境凈化功能材料制備技術(shù) 版權(quán)信息
- ISBN：9787122422323
- 條形碼：9787122422323 ; 978-7-122-42232-3
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
木質(zhì)納米環(huán)境凈化功能材料制備技術(shù) 本書特色
隨著碳達峰和碳中和日期的不斷臨近，作為大型碳匯材料的木材，使用量不斷增加，而且，其功能化和高附加值化程度不斷提升。本叢書由東北林業(yè)大學李堅院士團隊共同編寫，結(jié)合國家科技進步獎等相關(guān)科研成果，詳細介紹了木材等生物質(zhì)材料的高效化和高附加值化綜合利用的先進技術(shù)，對相關(guān)行業(yè)的材料設(shè)計與制備有明顯指導價值。
木質(zhì)納米環(huán)境凈化功能材料制備技術(shù) 內(nèi)容簡介
《木質(zhì)納米環(huán)境凈化功能材料制備技術(shù)》以木質(zhì)資源的可持續(xù)發(fā)展和高值轉(zhuǎn)化新型功能性材料為主線，全面闡述了高值化利用木材的基礎(chǔ)理論與原理、主要方法以及制備木質(zhì)納米功能材料的關(guān)鍵技術(shù)與機制，注重與多學科領(lǐng)域涉及的前沿科學問題進行交叉論述，其中以木質(zhì)基碳點和木材仿生催化劑在環(huán)境凈化方面的研究為特色。 本書可供國內(nèi)高等院校相關(guān)專業(yè)的師生及科研院所木材科學與技術(shù)、化學工程、材料工程、環(huán)境科學與工程等領(lǐng)域的科研人員參考。
木質(zhì)納米環(huán)境凈化功能材料制備技術(shù) 目錄
1環(huán)境凈化1
1.1水污染凈化1
1.1.1染料廢水的危害及處理2
1.1.2光催化技術(shù)6
1.2大氣污染凈化12
1.2.1氮氧化物的危害及處理12
1.2.2選擇性還原脫硝技術(shù)15
參考文獻21
2循環(huán)經(jīng)濟中的木材25
2.1木材工業(yè)化的環(huán)境問題27
2.2木質(zhì)纖維素廢料作為能源和燃料的可持續(xù)原料28
2.2.1以生產(chǎn)2G生物乙醇為研究案例30
2.2.2以GVL的生產(chǎn)流程為研究案例32
2.3對木質(zhì)纖維素廢料的經(jīng)濟與環(huán)境關(guān)注33
參考文獻34
3納米技術(shù)在木材中的新應用37
3.1木材納米技術(shù)簡介37
3.2紙漿和紙制備技術(shù)39
3.2.1納米纖維素39
3.2.2納米纖維素作為濕或干強度劑40
3.2.3從纖維素到納米纖維素41
3.2.4納米纖維素作為阻隔性能的涂層材料43
3.2.5納米材料作為改善性能的保留劑43
3.2.6納米填料用于增強性能43
3.2.7納米材料作為改善性能的施膠劑44
3.3木質(zhì)納米復合材料制備技術(shù)44
3.3.1納米纖維素作為增強材料46
3.3.2納米粒子用于增強人造板性能51
3.4木材納米涂料制備技術(shù)53
3.4.1納米添加劑用于提高耐久性53
3.4.2納米添加劑用于改善吸水率54
3.4.3納米添加劑用于改善機械性能55
3.4.4納米添加劑用于改善紫外吸收56
3.4.5納米添加劑用于改善阻燃性能57
3.5木材納米防腐劑制備技術(shù)57
3.5.1納米包裹用于增強殺菌力58
3.5.2金屬納米粒子浸漬用于耐久性增強59
3.6納米纖維素制備能源裝置61
3.6.1納米纖維素制備太陽能材料62
3.6.2納米纖維素制備導電材料62
3.6.3納米纖維素制備儲能材料63
3.6.4納米纖維素基紙制備電子器件65
3.7納米纖維素基復合材料制備傳感器66
3.7.1生物傳感器68
3.7.2化學傳感器70
3.7.3電化學傳感器71
參考文獻72
4木質(zhì)成分衍生新型功能材料79
4.1木質(zhì)纖維素生物質(zhì)79
4.1.1纖維素組成與結(jié)構(gòu)80
4.1.2半纖維素組成與結(jié)構(gòu)81
4.1.3木質(zhì)素組成與結(jié)構(gòu)82
4.2木質(zhì)纖維素衍生功能材料83
4.3綠色高效的預處理技術(shù)85
4.3.1微波輻射85
4.3.2超臨界流體預處理87
4.3.3超聲波輻射89
4.3.4電場預處理91
4.3.5水力空化91
4.3.6離子液體預處理93
4.4木質(zhì)素衍生功能材料95
4.4.1碳基材料95
4.4.2吸附劑99
4.4.3染料分散劑100
4.4.4生物塑料101
4.4.5氣凝膠103
4.4.6生物醫(yī)學應用104
4.5纖維素衍生功能材料104
4.5.1纖維素基離子液體105
4.5.2功能性復合材料107
4.5.3吸附材料108
4.5.4碳材料109
4.6半纖維素衍生功能材料110
4.6.1生物醫(yī)學110
4.6.2藥物載體111
4.6.3薄膜112
參考文獻114
5木質(zhì)基碳點水污染凈化功能121
5.1碳點的概述121
5.2木質(zhì)基碳點制備技術(shù)123
5.2.1天然生物質(zhì)原料123
5.2.2生物質(zhì)基碳點制備技術(shù)124
5.2.3生物質(zhì)基碳點的形成機理128
5.2.4木質(zhì)基碳點研究現(xiàn)狀129
5.3木質(zhì)基碳點制備技術(shù)131
5.3.1傳統(tǒng)制備技術(shù)132
5.3.2先進的綠色化學制備技術(shù)134
5.4木質(zhì)基碳點的發(fā)光功能136
5.4.1生物成像136
5.4.2生物傳感138
5.5木質(zhì)基碳點的環(huán)境凈化功能142
5.5.1碳點的光催化應用143
5.5.2提高碳點光催化功能的調(diào)控技術(shù)144
5.5.3木質(zhì)基碳點復合材料水污染凈化功能147
5.5.4木質(zhì)基碳點異質(zhì)結(jié)復合材料水污染凈化功能160
5.5.5木質(zhì)基碳點復合材料性能調(diào)控技術(shù)170
5.6綠色碳點的生產(chǎn)及應用挑戰(zhàn)178
參考文獻180
6木材仿生與智能響應材料制備技術(shù)187
6.1仿生材料設(shè)計的基本原則188
6.2木材的微納米結(jié)構(gòu)189
6.3木材結(jié)構(gòu)的調(diào)控技術(shù)191
6.3.1自上而下和自下而上調(diào)控方法191
6.3.2脫木素調(diào)控方法192
6.4木材多層次結(jié)構(gòu)的獨特功能194
6.4.1自上而下組裝策略198
6.4.2致密化200
6.4.3填充200
6.5木材結(jié)構(gòu)衍生新型功能材料201
6.5.1木材-聚合物復合材料201
6.5.2木材-礦物和木材-金屬混合物203
6.5.3透明木材205
6.5.4木材表面利用和功能化206
6.5.5多孔材料208
6.6木材結(jié)構(gòu)中離子傳輸行為211
6.6.1離子傳輸行為的基本概念212
6.6.2木材結(jié)構(gòu)中的離子傳輸行為212
6.6.3離子傳輸?shù)恼{(diào)控技術(shù)213
6.7仿生木材離子傳輸?shù)男屡d材料216
6.7.1木材水凝膠217
6.7.2信號和傳感設(shè)備220
6.7.3生物醫(yī)學設(shè)備223
6.7.4能源設(shè)備224
6.7.5水污染處理設(shè)備227
6.8木材結(jié)構(gòu)功能化應用前景與挑戰(zhàn)231
參考文獻234
7木材仿生材料環(huán)境凈化功能239
7.1模板法制備技術(shù)239
7.1.1無機模板法240
7.1.2有機模板法242
7.1.3生物模板法243
7.2木材模板制備技術(shù)247
7.2.1木材模板技術(shù)路線248
7.2.2木材模板技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)250
7.2.3木材模板技術(shù)的優(yōu)勢252
7.3模板技術(shù)制備納米氧化物功能材料252
7.3.1吸附劑253
7.3.2光催化制氫材料255
7.3.3能量儲存材料255
7.3.4藥物載體256
7.3.5傳感器257
7.3.6光催化材料257
7.4木材仿生催化劑環(huán)境凈化功能260
7.4.1木材仿生光催化劑水污染凈化功能264
7.4.2木材模板光催化劑的應用前景及挑戰(zhàn)272
7.4.3木材仿生脫硝催化劑大氣污染凈化功能273
參考文獻290
1.1水污染凈化1
1.1.1染料廢水的危害及處理2
1.1.2光催化技術(shù)6
1.2大氣污染凈化12
1.2.1氮氧化物的危害及處理12
1.2.2選擇性還原脫硝技術(shù)15
參考文獻21
2循環(huán)經(jīng)濟中的木材25
2.1木材工業(yè)化的環(huán)境問題27
2.2木質(zhì)纖維素廢料作為能源和燃料的可持續(xù)原料28
2.2.1以生產(chǎn)2G生物乙醇為研究案例30
2.2.2以GVL的生產(chǎn)流程為研究案例32
2.3對木質(zhì)纖維素廢料的經(jīng)濟與環(huán)境關(guān)注33
參考文獻34
3納米技術(shù)在木材中的新應用37
3.1木材納米技術(shù)簡介37
3.2紙漿和紙制備技術(shù)39
3.2.1納米纖維素39
3.2.2納米纖維素作為濕或干強度劑40
3.2.3從纖維素到納米纖維素41
3.2.4納米纖維素作為阻隔性能的涂層材料43
3.2.5納米材料作為改善性能的保留劑43
3.2.6納米填料用于增強性能43
3.2.7納米材料作為改善性能的施膠劑44
3.3木質(zhì)納米復合材料制備技術(shù)44
3.3.1納米纖維素作為增強材料46
3.3.2納米粒子用于增強人造板性能51
3.4木材納米涂料制備技術(shù)53
3.4.1納米添加劑用于提高耐久性53
3.4.2納米添加劑用于改善吸水率54
3.4.3納米添加劑用于改善機械性能55
3.4.4納米添加劑用于改善紫外吸收56
3.4.5納米添加劑用于改善阻燃性能57
3.5木材納米防腐劑制備技術(shù)57
3.5.1納米包裹用于增強殺菌力58
3.5.2金屬納米粒子浸漬用于耐久性增強59
3.6納米纖維素制備能源裝置61
3.6.1納米纖維素制備太陽能材料62
3.6.2納米纖維素制備導電材料62
3.6.3納米纖維素制備儲能材料63
3.6.4納米纖維素基紙制備電子器件65
3.7納米纖維素基復合材料制備傳感器66
3.7.1生物傳感器68
3.7.2化學傳感器70
3.7.3電化學傳感器71
參考文獻72
4木質(zhì)成分衍生新型功能材料79
4.1木質(zhì)纖維素生物質(zhì)79
4.1.1纖維素組成與結(jié)構(gòu)80
4.1.2半纖維素組成與結(jié)構(gòu)81
4.1.3木質(zhì)素組成與結(jié)構(gòu)82
4.2木質(zhì)纖維素衍生功能材料83
4.3綠色高效的預處理技術(shù)85
4.3.1微波輻射85
4.3.2超臨界流體預處理87
4.3.3超聲波輻射89
4.3.4電場預處理91
4.3.5水力空化91
4.3.6離子液體預處理93
4.4木質(zhì)素衍生功能材料95
4.4.1碳基材料95
4.4.2吸附劑99
4.4.3染料分散劑100
4.4.4生物塑料101
4.4.5氣凝膠103
4.4.6生物醫(yī)學應用104
4.5纖維素衍生功能材料104
4.5.1纖維素基離子液體105
4.5.2功能性復合材料107
4.5.3吸附材料108
4.5.4碳材料109
4.6半纖維素衍生功能材料110
4.6.1生物醫(yī)學110
4.6.2藥物載體111
4.6.3薄膜112
參考文獻114
5木質(zhì)基碳點水污染凈化功能121
5.1碳點的概述121
5.2木質(zhì)基碳點制備技術(shù)123
5.2.1天然生物質(zhì)原料123
5.2.2生物質(zhì)基碳點制備技術(shù)124
5.2.3生物質(zhì)基碳點的形成機理128
5.2.4木質(zhì)基碳點研究現(xiàn)狀129
5.3木質(zhì)基碳點制備技術(shù)131
5.3.1傳統(tǒng)制備技術(shù)132
5.3.2先進的綠色化學制備技術(shù)134
5.4木質(zhì)基碳點的發(fā)光功能136
5.4.1生物成像136
5.4.2生物傳感138
5.5木質(zhì)基碳點的環(huán)境凈化功能142
5.5.1碳點的光催化應用143
5.5.2提高碳點光催化功能的調(diào)控技術(shù)144
5.5.3木質(zhì)基碳點復合材料水污染凈化功能147
5.5.4木質(zhì)基碳點異質(zhì)結(jié)復合材料水污染凈化功能160
5.5.5木質(zhì)基碳點復合材料性能調(diào)控技術(shù)170
5.6綠色碳點的生產(chǎn)及應用挑戰(zhàn)178
參考文獻180
6木材仿生與智能響應材料制備技術(shù)187
6.1仿生材料設(shè)計的基本原則188
6.2木材的微納米結(jié)構(gòu)189
6.3木材結(jié)構(gòu)的調(diào)控技術(shù)191
6.3.1自上而下和自下而上調(diào)控方法191
6.3.2脫木素調(diào)控方法192
6.4木材多層次結(jié)構(gòu)的獨特功能194
6.4.1自上而下組裝策略198
6.4.2致密化200
6.4.3填充200
6.5木材結(jié)構(gòu)衍生新型功能材料201
6.5.1木材-聚合物復合材料201
6.5.2木材-礦物和木材-金屬混合物203
6.5.3透明木材205
6.5.4木材表面利用和功能化206
6.5.5多孔材料208
6.6木材結(jié)構(gòu)中離子傳輸行為211
6.6.1離子傳輸行為的基本概念212
6.6.2木材結(jié)構(gòu)中的離子傳輸行為212
6.6.3離子傳輸?shù)恼{(diào)控技術(shù)213
6.7仿生木材離子傳輸?shù)男屡d材料216
6.7.1木材水凝膠217
6.7.2信號和傳感設(shè)備220
6.7.3生物醫(yī)學設(shè)備223
6.7.4能源設(shè)備224
6.7.5水污染處理設(shè)備227
6.8木材結(jié)構(gòu)功能化應用前景與挑戰(zhàn)231
參考文獻234
7木材仿生材料環(huán)境凈化功能239
7.1模板法制備技術(shù)239
7.1.1無機模板法240
7.1.2有機模板法242
7.1.3生物模板法243
7.2木材模板制備技術(shù)247
7.2.1木材模板技術(shù)路線248
7.2.2木材模板技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)250
7.2.3木材模板技術(shù)的優(yōu)勢252
7.3模板技術(shù)制備納米氧化物功能材料252
7.3.1吸附劑253
7.3.2光催化制氫材料255
7.3.3能量儲存材料255
7.3.4藥物載體256
7.3.5傳感器257
7.3.6光催化材料257
7.4木材仿生催化劑環(huán)境凈化功能260
7.4.1木材仿生光催化劑水污染凈化功能264
7.4.2木材模板光催化劑的應用前景及挑戰(zhàn)272
7.4.3木材仿生脫硝催化劑大氣污染凈化功能273
參考文獻290
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木質(zhì)納米環(huán)境凈化功能材料制備技術(shù) 作者簡介
高杏，女，1989年生，博士。現(xiàn)為哈爾濱體育學院講師、碩士研究生導師。博士畢業(yè)于東北林業(yè)大學，在讀期間從事木材科學與技術(shù)領(lǐng)域的研究工作，目前研究內(nèi)容主要包括生物質(zhì)復合材料的制備及其在體育中的應用等方面。 目前共發(fā)表學術(shù)論文20余篇（其中SCI收錄20篇），申報國家發(fā)明專利2項，授權(quán)實用新型專利5項。參與了國家自然科學基金、國家重點研發(fā)計劃課題研究任務等研究工作，現(xiàn)主持黑龍江省博士后基金、黑龍江省自然科學基金項目的研究工作。 郭明輝， 1964年生，博士。國家重點學科木材科學與技術(shù)學科帶頭人，現(xiàn)為東北林業(yè)大學二級教授、博士生導師，中國林學會木材科學分會理事長、中國木材標準化委員會委員，國家和省級各類科研項目立項和評獎項目的評審專家。一直從事木材科學與技術(shù)領(lǐng)域教學和科研工作，其研究內(nèi)容主要包括木材碳學、生物質(zhì)復合功能材料以及木材表面改性等方面。 2014年和2008年享受國務院和黑龍江省政府特殊津貼。2002年獲中國高校科技進步獎一等獎、第七屆中國林業(yè)青年科技獎，2004年獲國家科技進步二等獎，2006年、2010年及2021年獲省部一等獎、二等獎各2項。2011年獲得黑龍江省教學名師稱號，2019年和2022年獲得黑龍江省教學成果一等獎和特等獎，2021年獲得國家課程思政示范課程及教學名師，2015和2013年主持并主講“木材學”、“木材與人類生活”兩門課程的國家精品資源共享課程。先后發(fā)表學術(shù)論文200余篇（被SCI收錄的學術(shù)論文有72篇），出版專著十余部。
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