杨絮纤维细胞壁超微结构及化学组成对其微纤化性能的影响

基本信息
批准号:31400519
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:24.00
负责人:王汉坤
学科分类:
依托单位:国际竹藤中心
批准年份:2014
结题年份:2017
起止时间:2015-01-01 - 2017-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:余雁,田根林,陆方,于子绚,李万菊,王昊,张雪霞
关键词:
细胞壁微纤化超微结构杨絮纤维化学组分
结项摘要

Poplar seeds appendage hairs well known as Poplar blowballs, are harmful to the environment as it is very difficult to be collect them effectively due to their low density and flying characters. Previous studies have shown that Poplar blowball fibers own great potential to be used as a raw material for the production of nanocellulosic fibrils (NCF) as the energy consumed during the separation was very low. In order to explain why NCF is so easy to be isolated from Poplar blowball fibers, the ultrastructure and chemical compositions of the fiber cell walls will be systematically studied with various advanced techniques for structural and chemical characterization. The fine physical structure model of the cell walls will be established. Meanwhile, NCF will be isolated from the Poplar blowball fibers with optimal processes of high-pressure homogenization and high intensity ultrasonication. The energy consumption and the quality of the NCF will be quantitatively evaluated, which will be explained from the aspect of ultrastructure and chemical compositions of cell walls.These studies will not only contribute to the comprehensive understanding of cell wall structures and chemical compositions of poplar blowball fibers, but also provide meaningful inspiration for the efficient isolation of NCF from other plant fibers.

杨树种缨纤维俗称杨絮,质轻易漂浮,收集麻烦,对环境有一定危害。前期研究显示,杨絮纤维制备纤维素纳米纤丝(NCF)的能耗很低,因此具有很好的开发利用价值。为了阐明杨絮纤维易于微纤化的根本原因,本项目拟集成应用多种成像、结构和力学表征手段,系统研究杨絮纤维细胞壁超微构造和化学组成,比较分析其与木材细胞壁之间的差异,从而提出杨絮纤维细胞壁物理结构模型。在此基础上,采用高压均质化法与高频超声波破碎法制备纳米纤维素(NCF)溶胶,优化工艺,并对其微纤化解离难易程度和溶胶质量进行定量评价;从细胞壁结构和化学组成角度对其独特的微纤化特性进行解释。通过上述研究,不仅可以获得杨絮纤维细胞壁结构及化学组分的系统知识,还可能为从其它植物纤维高效提取NCF提供有意义的借鉴。

项目摘要

杨树种缨纤维俗称杨絮,质轻易漂浮,收集麻烦,对环境有一定危害。本项目以杨絮纤维为研究对象,从纤维细胞壁的壁层构造、化学组分分布等入手,利用现代研究手段和先进方法,深入研究了纤维细胞壁超微构造和物质组成。采用高分辨率原子力显微镜等手段揭示了纤维细胞壁的壁层构造,并解析了细胞壁超微结构;基于纤维细胞壁精细构造的研究结果,并结合前人的研究成果,提出了杨絮纤维细胞结构模型。对杨絮纤维的酶解性能进行了分析,讨论了各化学成分在其降解过程中的作用,采用高频超声波破碎法制备纳米纤维素(NCF)溶胶,优化工艺,并对其微纤化解离难易程度和溶胶质量进行定量评价;从细胞壁结构和化学组成角度对其独特的微纤化特性进行了解释。该研究促进了对杨絮纤维细胞壁精细结构的认识,研究成果将为杨絮纤维的高值利用、材料设计、生物仿生、生物能源转化及纳米纤维素制备等提供科学依据。相关研究结果发表于《Journal of Materials Science》、《Journal of wood science》、《Industrial Crops and Products》、《Holzforschung》等重要学术刊物。项目目前共计发表SCI收录学术论文12篇,培养研究生1名。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

DOI:10.7498/aps.67.20171903
发表时间:2018
2

面向云工作流安全的任务调度方法

面向云工作流安全的任务调度方法

DOI:10.7544/issn1000-1239.2018.20170425
发表时间:2018
3

丙二醛氧化修饰对白鲢肌原纤维蛋白结构性质的影响

丙二醛氧化修饰对白鲢肌原纤维蛋白结构性质的影响

DOI:10.7506/spkx1002-6630-20190411-143
发表时间:2020
4

TGF-β1-Smad2/3信号转导通路在百草枯中毒致肺纤维化中的作用

TGF-β1-Smad2/3信号转导通路在百草枯中毒致肺纤维化中的作用

DOI:10.13692/ j.cnki.gywsy z yb.2016.03.002
发表时间:2016
5

圆柏大痣小蜂雌成虫触角、下颚须及产卵器感器超微结构观察

圆柏大痣小蜂雌成虫触角、下颚须及产卵器感器超微结构观察

DOI:10.3969/j.issn.1674-0858.2020.04.30
发表时间:2020

王汉坤的其他基金

相似国自然基金

1

自水解预处理木质纤维超微结构及化学组成对后续制浆碱液吸收影响机制的研究

批准号:31570574
批准年份:2015
负责人:侯庆喜
学科分类:C1604
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
2

农林生物质纤维细胞壁超微结构研究

批准号:31070526
批准年份:2010
负责人:许凤
学科分类:C1604
资助金额:38.00
项目类别:面上项目
3

氢键作用对PIPD纤维微纤化的影响机理及其控制方法研究

批准号:51203034
批准年份:2012
负责人:黎俊
学科分类:E0304
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
4

有机荧光纤维微纳结构对其光学性能影响的研究

批准号:51103016
批准年份:2011
负责人:赵晓燕
学科分类:E0304
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目