生物质材料复习资料
新型绿色建材生物质复合材料知识
新型绿色建材生物质复合材料知识新型绿色建材生物质复合材料知识我国森林资源短缺，因此必须将视野拓展到农作物秸秆、竹材和野生植物茎秆。
生物质泛指以二氧化碳通过光合作用产生的可再生资源为原料，生产并使用后，能够自然降解的天然聚合物。
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生物质材料具有可降解特性生物质材料是指主要含有纤维素、半纤维素和木素的可再生植物材料及其相关废料，可以在大自然中自然降解成无害有机物质被土壤吸收利用的材料。
可降解生物复合材料生产以及成为废品后的剩余物也不会造成二次污染。
此种生物质材料与使用合成树脂生产的木质复合材料相比，属于完全环保的复合材料，符合现代装饰材料的发展方向。
其利用后的废物在回收后可无害化处理，在一定的温度和湿度条件下可降解。
随着人们对生态环境保护与资源可持续利用的日益重视，可降解生物质复合材料研究将不断深入。
我国生物质材料的原材料资源丰富，为发展生物质材料提供了可靠的保障。
而可降解生物质复合材料也属于生物基的新材料，符合我国中长期环保政策和未来复合材料发展趋势。
现在一些一线大都市在建筑装饰领域开始试验绿色环保材料的综合利用方案，现代建筑及公共设施领域的室内装饰材料是应用的主要方向。
因为这些复合材料可完全降解的特性，可以用于各种对环境保护要求较高的城市发展需要。
生物质复合材料绿色环保生物质复合材料在建筑装饰行业应用范围大，无论是室内还是室外生物质复合材料都可应用。
典型的生物质材料主要是以木屑、竹子、麦秸、花生壳、棉杆等初级生物质材料为主原料，经特殊工艺处理后加工成型的一种可逆性循环利用、形态结构多样的基础性材料。
这些材料不仅不破坏环境，还能保护我们的森林资源，而且绿色无公害，没有毒害气体释放。
这些复合材料力学性能完全符合建筑装饰材料的要求，使用范围正不断扩大，不仅可以做建筑模板材料，也可以作为建筑装饰结构用材等。
在室内装饰中，可以作为吊顶材料、墙面材料和地板材料等。
生物质化工与生物质材料-复习重点
生物质化工与生物质材料复习资料第一章生物质化工及材料概述1、资源定义:狭义的资源：仅指自然资源联合国环境规划署（UNEP）的资源定义：“所谓自然资源，是指在一定时间、地点的条件下能够产生经济价值的、以提高人类当前和将来福利的自然环境因素和条件的总称”。
包括太阳能、土地、水、大气、岩石、矿物、森林、草地、矿产、海洋、生态系统的环境机能、地球物理化学的循环机能等。
2、自然资源分类：可耗竭资源、可更新/可再生资源1）可耗竭资源分为：可回收的可耗竭资源、不可回收的可耗竭资源。
2）可更新/可再生资源分为：可更新商品性资源、可更新公共物品资源。
3、公共物品的可更新资源的非专有性：属于公共物品的可更新资源是非专有的，非专有性是财产权的一种减弱，它将导致低效率。
这种配制的结果是可更新资源过度开发，以及在管理、保护和提高生产能力方面投资不足。
4、自然资源蕴藏量的几个概念1）已探明储量：已探明储量是利用现有的技术条件、资源位置、数量和质量可以得到明确证实的储量。
分为：（1）采储量；（2）待开采储量：2）未探明储量：未探明储量是指目前尚未探明但可以根据科学理论推测其存在或应当存在的资源，分为：（1）推测存在的储量；（2）应当存在的资源。
3）资源蕴藏量：资源蕴藏量等于已探明储量与未探明储量之和，是指地球上所有资源储量的总和。
5、自然界物质循环中，碳循环、氮循环、氧循环是三个最重要的循环。
在自然环境内，碳的循环主要是通过二氧化碳来进行的。
氮的循环是通过各种价态氮化合物组成复杂的途径。
由于氧在自然界中有巨大的含量及其活泼性的特征，致使环境中无处无氧（游离态或化合态），所以氧在自然界中的循环是非常复杂的。
6、材料定义：指具有一定结构、组分和性能，具有一定用途的物质。
7、生物质定义：由光合作用产生的所有生物有机体的总称，包括植物、农作物、林产废弃物、海产物 (各种海草 )和城市废弃物 (报纸、天然纤维 )等。
生物质资源的特点：①无毒、价廉；②可收获又能再生、永不枯竭；③具有生物可降解特性；④污染小，符合环境保护及人身安全等法规。
生物质功能材料
生物质功能材料
生物质材料是指来源于自然界的可再生资源,如植物、动物或微生物等。
这些材料具有独特的结构和性能,在许多领域有着广泛的应用前景。
1. 纤维素材料
纤维素是植物细胞壁的主要成分,是最丰富的可再生天然聚合物。
纤维素具有良好的力学性能、生物降解性和亲和性。
它可用于制造纤维、膜、复合材料等,在包装、纺织、医疗等领域有着重要应用。
2. 木质材料
木质材料是由木质纤维和木质素等组成的天然复合材料。
它具有良好的力学性能、热稳定性和电绝缘性。
木质材料可用于建筑、家具、地板等,也可以制成纳米纤维材料,在环保和能源领域有着广阔的应用前景。
3. 蛋白质材料
蛋白质是生物体内最丰富的大分子化合物之一,具有优良的生物相容性和生物降解性。
蛋白质材料可用于制造生物医用材料,如药物载体、组织工程支架等,在生物医学领域有着重要作用。
4. 多糖材料
多糖是由单糖通过糖苷键连接而成的大分子化合物,广泛存在于植物、动物和微生物中。
多糖材料具有良好的生物相容性、亲水性和离子
交换能力,可用于制造水凝胶、膜材料、药物载体等。
5. 生物质复合材料
通过将不同的生物质材料复合,可以赋予材料新的性能和功能。
例如,纤维素/蛋白质复合材料、纤维素/木质素复合材料等,在力学性能、热稳定性和生物降解性方面表现出优异的综合性能。
生物质功能材料的研究和应用正在蓬勃发展,它们不仅具有良好的环境友好性,而且性能优异、应用前景广阔。
随着科技的进步,生物质功能材料必将在更多领域发挥重要作用。
生物质高值化利用考试提纲
1、生物质、生物质能定义；生物质(Biomass)指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，即一切有生命的、可以生长的有机物质的统称。
生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式，一种以生物质为载体的能量，它直接或间接地来源于植物的光合作用。
2、生物质资源的分类和优缺点；林业资源农业资源生活污水和工业有机废水城市固体废物畜禽粪便1）无毒、价廉、分布广泛。
具有生物可降解特性。
由于生物质的多样性，生物质能源的利用技术相对多种多样。
与其它非传统性能源相比较，技术上的难题较少。
2）季节性强，产量、质量不稳定。
原料成分复杂，各种生物质分布不均。
需要大量土地。
能量密度低。
收集成本高。
3、固体成型燃料的原理和特点、成型工艺和设备；在一定温度和压力作用下．利用木质素充当粘合剂，将松散的秸秆、树枝和木屑等农林生物质压缩成棒状、块状或颗粒状的成型燃料。
压缩过程中，原料之间排列越来越紧密，当空气基本排净后，细小颗粒问相互紧密填充而且啮合，产生桥接或架桥现象。
进而发生弹性、塑性变形，使粒子紧密结合压缩成型。
4、生物质直燃发电主要有哪两种？优点？秸秆发电垃圾发电5、化学处理生物质资源的基本原理（燃烧、炭化、气化、热解）；6、影响生物质热解的主要因素；7、生物处理生物质资源的基本原理（厌氧、乙醇发酵）；8、生物乙醇生产过程中，木质纤维素预处理的作用及主要方法；9、生物柴油；10、生物质原料（糖类、木质素、蛋白质、油脂等）的基本结构、性质；11、由生物质制备大宗化学品的主要方法和途径；分别可获得哪些重要平台化合物？12、主要的糖基或油脂基表面活性剂；13、变性淀粉的主要种类；14、纤维素的改性方法；纤维素酯；15、木质素改性及精细化学品；16、再生纤维素纤维材料：纺丝、膜17、淀粉可降解材料中淀粉的改性方法；18、生物燃料的效率指标；19、根据你所了解的生物质资源及生物质能利用状况，对现有生物质资源利用方法提出改进方案。
生物质考试重点
1.资源的分类及属性资源根据其自然属性可分为土地资源，气候资源，生物资源，水资源，矿产资源；根据是否可再生的性质可分为非可再生资源和可再生资源；其中矿产资源为非可再生资源，土地资源，气候资源，生物资源，水资源为可再生资源。
2.生物质的定义；生物质资源的优缺点、分类、具体物质组成生物质(Biomass)指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，即一切有生命的、可以生长的有机物质的统称。
优点：（1）无毒、价廉、分布广泛；（2）具有生物可降解特性；（3）由于生物质的多样性，生物质能源的利用技术相对多种多样；（4）与其它非传统性能源相比较，技术上的难题较少。
缺点：（1）季节性强，产量、质量不稳定；（2）原料成分复杂，各种生物质分布不均；（3）需要大量土地；（4）能量密度低；（5）收集成本高。
分类：林业资源；农业资源；生活污水和工业有机废水；城市固体废物；畜禽粪便。
具体物质组成：（1）植物生物质资源：纤维素—最丰富可再生资源，地球上产量约5000 亿吨/年；木质素—地球上的产量约1500 亿吨/年；半纤维素—地球上的产量约1100 亿吨/年；树胶类—如松香胶等；（2）非木材生物质资源：甲壳素及壳聚糖类，淀粉及多糖，蛋白质，油脂。
3.生物质化工及生物质炼制，生物质炼制（碳氢化合物（石油）的经济模式向碳水化合物（糖）经济模式转移）生物质化工：以生物质为原材料的新型化学工业，以期替代现有的石油化工、煤化工和天然气化工。
生物质炼制：将生物质转化为各种化学品的化工过程。
4.生物质能源及产品（物理态、液态、固态、气态）生物质能是太阳辐射能经植物加工转化的、唯一的一种化学态能量；既含能量，又有物质性载体，可以生产能源和非能的物质性产品。
生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式，一种以生物质为载体的能量，它直接或间接地来源于植物的光合作用。
能源产品：物理态的热和电、液态的生物乙醇和生物柴油、固态的成型燃料、气态的沼气；非能产品：生物塑料等材料以及生物化工产品。
生物质材料及应用-淀粉
Ø c. 淀粉的吸湿与解吸
Ø 淀粉中含水量受空气湿度和温度变化影响, 阴雨天,空气中相对湿度高,淀粉含水量增加; 天气干燥,则淀粉含水量减少。
Ø 在一定的相对湿度和温度条件下,淀粉吸收 水分与释放水分达到平衡,此时淀粉所含的水 分称平衡水分(可逆的)。在常温常压下,谷类 淀粉平衡水分为10%~15%,薯类为17%~18%。 用作稀释剂和崩解剂的淀粉,宜用平衡水分小 的玉米淀粉。
玉米淀粉为白色结晶性粉末,显微镜下观察其颗粒 呈球 状 或多 角 形 ,平 均 粒径 大 小为 10~15μm, 堆 密度 0.462ml-1,实密度0.658ml-1,比表面积0.5~0.72m2·g-1, 水化容量1.8,吸水后体积增加78%。淀粉在干燥处且 不受热时,性质稳定。
具有很强的吸湿性和渗透性，水能够自由地渗入淀 粉颗粒内部。淀粉颗粒不溶于一般的有机溶剂，但可 溶于二甲亚砜。淀粉的热降解温度为180 ～ 220℃， 比热容为1.25 ～1.84kJ/(kg·K)。淀粉的密度随含水 量的不同略有变化。通常干淀粉的密度为1.52g/cm3。
淀粉的颗粒结构及物理性状
图2-4 玉米淀粉颗粒 (光学显微镜)
图2-5 玉米淀粉颗粒 (扫描电子显微镜)
图2-6 天然淀粉的X射线衍射图样(线的粗细表示相对强度)
结晶结构占颗粒体积的25%-50%，其余为无定形 淀粉的化学反应主要发生在无定形结构区
淀粉的颗粒结构与物理性状
不同的淀粉品种，呈现不同的颗粒形状和颗粒尺寸
直链淀粉：葡萄糖分子以α（1-4） 糖苷键缩合而成的多糖链。
在天然淀粉中支链淀粉约占70％一80％
表2-3 不同品种淀粉的直链淀粉含量
生物质转化技术复习资料
1. 能源：可再生能源与不可再生能源；清洁能源：风能、太阳能、水能等。
生物质能：是直接或间接地通过绿色植物的光合作用，把太阳能转化为化学能的形式固定和储存在生物体内的能量。
生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，即一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质。
它包括植物、动物和微生物。
广义概念：生物质包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物为食物的动物及其生产的废弃物。
有代表性的生物质如农作物、农作物废弃物、木材、木材废弃物和动物粪便。
狭义概念：生物质主要是指农林业生产过程中除粮食、果实以外的秸秆、树木等木质纤维素、农产品加工业下脚料、农林废弃物及畜牧业生产过程中的禽畜粪便和废弃物等物质。
特点：可再生性。
低污染性。
广泛分布性。
2. 生物质主要化学组成有纤维素、半纤维素和木质素以及少量的灰分和提取物。
纤维素：是由β-D-葡萄糖基通过1，4-β糖苷键连接起来的线型高分子化合物，半纤维素：是由几种不同类型的单糖构成的异质多聚体，这些糖是五碳糖和六碳糖，包括木糖、阿拉伯糖和半乳糖等。
木质素：是苯丙烷类结构单元通过碳-碳键和氧桥键连接而成的的无定型且具有网状结构的芳香族聚合物，半纤维素热性质最不稳定，因为半纤维素有支链结构木质素具有芳环结构，碳元素含量高，因此热稳定性高，热值高热解产物：挥发分；焦炭水解产物：3. 生物质压缩成型：p31-33影响成型的因素：温度、水分、颗粒大小、成型压力、原料种类生物质压缩成型技术按成型加压的方法分，螺旋挤压式、活塞冲压式、辊模碾压式辊模碾压式采用湿压（冷压）成型工艺，螺旋挤压式、活塞冲压式采用热压成型工艺工艺：常温湿压成型、热压成型、炭化成型、冷压成型。
成型燃料燃烧和散状燃烧有什么不同？p41典型热压成型工艺流程：生物质原料→粉碎→干燥→成型→冷却→筛分→包装4. 生物质直接燃烧：秸秆、垃圾等生物质完全燃烧，产生的热量主要用于发电或集中供热生物质燃料燃烧过程p54：1.预热干燥阶段；2.热分解阶段；3.挥发分燃烧阶段；4.固定碳燃烧阶段；5.燃尽阶段。
生物质材料知识点总结
生物质材料知识点总结一、生物质资源1. 植物资源植物是生物质资源的重要来源，包括木材、秸稻、秸麦、青贮料等。
这些植物资源在生产过程中积累了大量的生物质，可以经过加工处理后用于生产生物质材料。
2. 动物资源动物也是生物质资源的一种，它们的皮毛、骨头、角质等部分可以作为生物质材料的原料，如皮革、骨胶等。
3. 微生物资源微生物包括细菌、酵母菌、真菌等，它们具有丰富的代谢产物，可以通过生物发酵、生物转化等方式生产出生物质材料。
二、生物质材料的制备1. 生物质材料的提取生物质材料的提取是生产过程中的关键环节，它通常包括原料的粉碎、浸泡、过滤等步骤，以获得高纯度的生物质原料。
2. 生物质制品的生产生物质制品的生产包括生物质制品的成型、干燥、处理等过程，其中包括了复合生物质、纤维素等制品。
三、生物质材料的应用1. 包装材料生物质材料在包装领域具有广泛的应用，可用于生产食品包装、医药包装等，具有优异的保鲜性和可降解性。
2. 建筑材料生物质材料被广泛应用于建筑领域，包括木质材料、竹材材料等，具有轻质、强度高、隔热性好等特点。
3. 纺织品生物质材料还被用于纺织品的生产，包括天然纤维、微生物纤维等，它们具有舒适、环保的特点。
4. 医疗材料生物质材料在医疗领域也具有重要的应用，例如生物质聚合物、再生修复材料等，可以用于医疗器械、植入物等。
四、生物质材料的发展趋势1. 绿色可持续开发生物质材料的发展趋势是向绿色可持续的方向发展，强调资源的循环利用和环保生产。
2. 高性能高附加值材料生物质材料将向高性能、高附加值的方向发展，不断提高产品的品质和品牌价值。
3. 生物质材料的多元化应用未来生物质材料将拓展更广泛的应用领域，涉及到汽车、航空航天、电子、能源等多个领域。
综上所述，生物质材料是一种具有广阔发展前景的材料，它来源于可再生的生物质资源，具有环保性、可降解性等优势，在包装、建筑、纺织、医疗等领域具有广泛的应用前景。
未来随着绿色生产理念的推广和技术的不断进步，相信生物质材料将成为更为重要的材料资源，为人类创造更多的价值。
生物质材料化学利用期末总复习
第一章1.什么叫制浆?我国制浆方面存在哪些问题?制浆：是指利用化学的方法或机械的方法或二者相结合的方法使植物纤维原料离解变成本色纸浆或漂白纸浆的生产过程。
存在问题：1.造纸纤维原料短缺，严重依赖进口。
2.企业规模结构有待进--步优化。
3.自主创新能力不强，大型制浆造纸装备仍依赖进口。
4.控制污染排放。
5.建设资金不足。
筹资渠道:(1)招商引资，利用外资来发展我国造纸工业。
如印尼金光集团在中国投资。
(2)在国内集资，在股市集资，是已经实行的一种有效方式。
(3)争取国家投资。
2.谈谈世界制浆造纸工业的现状。
世界制浆造纸工业现状1.全球信息科学技术发展带来纸的产量、品种增长。
2.环境意识增强促进制浆造纸技术的进步。
3.速生材和二次纤维的利用解决纤维资源短缺的问题。
4.设备向大型化、自动化和高效化方向发展。
（二）现代制浆造纸的产业特点资金密集、技术密集、能源密集、资源（水、原料）密集；规模效益比较显著。
3.如何选择造纸用植物纤维原料?1.纤维原料的化学组成：良好的造纸原料应含有较多的纤维素，较少的木素，极少的树脂、脂肪和灰分等。
2.纤维原料的纤维形态：纤维越长，壁薄，腔大的纤维越柔软，彼此易于结合好，即纤维交织力越强，成纸强度也越高。
3.其它：(1)材质不能过于坚硬密致，一般说比重不能大于0.6;(2)木节要少，色泽较白;(3)选择造纸原料，要根据纸产品的质量。
(4)杂细胞含量较少；常用的木材主要有云杉、红松、马尾松、落叶松等针叶材和杨木、桦木、桉木等阔叶材。
4.原料贮存的目的是什么?1.维持正常的连续生产;2.为了改进原料质量，必须将原料贮存一个时期。
原料在原料场贮存过程中，通过风化等自然作用，可减少原料中水分并使水分均匀，减少树脂含量，稳定原料质量，使原料变得更适于制浆，还可以节省药品用量。
5.写出木材、稻麦草备料的流程?木材：a.原木的锯断：磨木机要求原木长度0.6m或1.2m；普通削片机要求原木长度2- 2.5m。
生物质化工与生物质材料-复习重点2015.12.14剖析
生物质化工与生物质材料复习资料第一章生物质化工及材料概述1、资源定义:狭义的资源：仅指自然资源联合国环境规划署（UNEP）的资源定义：“所谓自然资源，是指在一定时间、地点的条件下能够产生经济价值的、以提高人类当前和将来福利的自然环境因素和条件的总称”。
包括太阳能、土地、水、大气、岩石、矿物、森林、草地、矿产、海洋、生态系统的环境机能、地球物理化学的循环机能等。
2、自然资源分类：可耗竭资源、可更新/可再生资源1）可耗竭资源分为：可回收的可耗竭资源、不可回收的可耗竭资源。
2）可更新/可再生资源分为：可更新商品性资源、可更新公共物品资源。
3、公共物品的可更新资源的非专有性：属于公共物品的可更新资源是非专有的，非专有性是财产权的一种减弱，它将导致低效率。
这种配制的结果是可更新资源过度开发，以及在管理、保护和提高生产能力方面投资不足。
4、自然资源蕴藏量的几个概念1）已探明储量：已探明储量是利用现有的技术条件、资源位置、数量和质量可以得到明确证实的储量。
分为：（1）采储量；（2）待开采储量：2）未探明储量：未探明储量是指目前尚未探明但可以根据科学理论推测其存在或应当存在的资源，分为：（1）推测存在的储量；（2）应当存在的资源。
3）资源蕴藏量：资源蕴藏量等于已探明储量与未探明储量之和，是指地球上所有资源储量的总和。
5、自然界物质循环中，碳循环、氮循环、氧循环是三个最重要的循环。
在自然环境内，碳的循环主要是通过二氧化碳来进行的。
氮的循环是通过各种价态氮化合物组成复杂的途径。
由于氧在自然界中有巨大的含量及其活泼性的特征，致使环境中无处无氧（游离态或化合态），所以氧在自然界中的循环是非常复杂的。
6、材料定义：指具有一定结构、组分和性能，具有一定用途的物质。
7、生物质定义：由光合作用产生的所有生物有机体的总称，包括植物、农作物、林产废弃物、海产物 (各种海草 )和城市废弃物 (报纸、天然纤维 )等。
生物质资源的特点：①无毒、价廉；②可收获又能再生、永不枯竭；③具有生物可降解特性；④污染小，符合环境保护及人身安全等法规。
生物质复习题
生物质复习题生物质复习题生物质是指由生物体制造的有机物质，包括植物、动物和微生物的残体、排泄物以及它们的代谢产物。
生物质具有广泛的应用价值，可以用于能源生产、化学工业、农业和环境保护等领域。
下面是一些与生物质相关的复习题，帮助我们巩固对生物质的了解。
1. 什么是生物质？2. 生物质的来源有哪些？3. 生物质的主要成分是什么？4. 生物质的能源利用方式有哪些？5. 生物质能源与化石能源相比有什么优势？6. 生物质能源的利用方式对环境有何影响？7. 生物质的化学利用有哪些应用？8. 生物质在农业中的应用有哪些？9. 生物质的利用对环境保护有何作用？10. 生物质的利用存在哪些挑战和问题？1. 生物质是指由生物体制造的有机物质，包括植物、动物和微生物的残体、排泄物以及它们的代谢产物。
生物质是一种可再生资源，具有广泛的应用价值。
2. 生物质的来源主要包括植物、动物和微生物。
植物生物质包括木材、农作物秸秆、能源作物等；动物生物质包括畜禽粪便、动物尸体等；微生物生物质包括微生物菌体、微生物代谢产物等。
3. 生物质的主要成分是碳水化合物，包括纤维素、半纤维素和木质素等。
此外，生物质还含有蛋白质、脂肪、有机酸等其他有机物。
4. 生物质的能源利用方式主要包括直接燃烧、发酵和化学转化。
直接燃烧是将生物质燃烧产生热能；发酵是利用微生物将生物质转化为生物气体或液体燃料；化学转化是将生物质转化为化学品或燃料。
5. 生物质能源与化石能源相比有以下优势：生物质能源是可再生能源，不会耗尽；生物质能源的利用过程中产生的二氧化碳可以被植物吸收，形成一个封闭的循环系统；生物质能源可以减少对化石能源的依赖，降低能源安全风险。
6. 生物质能源的利用方式对环境有以下影响：生物质的直接燃烧会产生大量的烟尘和气体污染物，对空气质量产生不利影响；生物质的发酵和化学转化过程中可能产生废水和废气，对水环境和大气环境产生一定的污染。
7. 生物质的化学利用包括生物质的转化为化学品和燃料。
生物的质能源考试复习地的题目重点
填空题1.生物质的组成成分主要包括纤维素、木质素、甲壳素、淀粉和油脂等。
2.固定床气化炉的类型有上吸式、下吸式和平吸式。
3.固定床气化过程主要包括四个阶段：干燥层、热解层、氧化层和还原层。
4.气化效果的主要影响因素有反应温度、进风强度、物料高度和原料性质。
5.生物质燃烧技术包括层燃技术和流化床燃烧技术。
6.生物质燃烧过程的三个阶段：预热干燥、挥发分析出燃烧与焦炭形成和残余焦炭燃烧。
7. 微藻通过光合作用固定二氧化碳的效率比陆生植物更高（选高或低）。
8.生物质固体成型机的类型主要有螺旋挤压式、活塞冲压式和压辊式。
9. 生物质燃烧需要解决的主要问题有生物质的收集储运、碱金属问题和氯腐蚀问题。
10.生物质能的主要优点有清洁性、总量丰富、可再生性和燃烧容易等。
11.与陆生植物相比，薇藻光合作用固碳效率高主要是由于其反应物浓度高、产物浓度低、光照几率多、比表面积大和光合作用单位高。
12.按是否使用气化介质，气化工艺可分为热分解气化和气化介质气化。
13.沼气发酵过程的三个阶段包括液化阶段、产酸阶段和产甲烷阶段。
选择：1．固定床气化过程中，下列哪个阶段的温度最高（D）A 干燥层B 热解层C氧化层D还原层2．生物质乙醇是通过下列哪种技术制备（B）A 燃烧B 生化法C 热化学法D物理化学法3．我国生物质资源分布最广的是（A）A农业废弃物 B 林业废弃物C城市垃圾 D 工业废气物4．生物质燃料成型技术属于以下哪种方法（B）A化学法B物理化学法C热化学法D生化法5．生物质气化时，下列哪种气化介质的气化条件最为苛刻（C）A 水蒸气B 氧气C 氢气D水蒸气与氧气混合6．下列选项中不属于生物质能优点的是（ C ）(A) 清洁性(B)再生资源(C)易于收集与储运(D)资源丰富7．固定床气化过程中，下列哪个阶段的温度最低（ A ）。
(A) 干燥层(B)热解层(C)氧化层(D)还原层8．生物质沼气是通过下列哪种技术制备（ B ）。
《林木生物质材料基础》考试大纲大纲综述
805《林木生物质材料基础》考试大纲一、大纲综述《林木生物质材料基础》是北京林业大学林业工程一级学科硕士入学考试的自命题科目，是报考林业工程一级学科下木材科学与技术、林产化学加工工程、生物质能源与材料三个二级学科的专业考试科目，同时也是报考材料与化工专业大类中林业工程方向专业硕士的考试科目。
林木生物质材料基础以木材基础构造、木材物理力学性质、林木生物质化学的基础知识为主要考试内容。
三部分考试内容各占比分别为33.3%，26.7%，40%。
为了帮助考生进一步明确复习范围和考查要求，特制定本考试大纲。
二、考试内容1. 概述木质材料的特点。
2. 木材的基础构造2.1 树木的生长与木材的形成木材分类、木材名称；树木的生长与木材的形成；树干的构造；幼龄材（形成机理、概念、性质）。
2.2 木材的宏观构造与识别木材的三切面、径切板和弦切板；木材主要宏观特征（心材和边材；生长轮、年轮、早材和晚材；管孔的分布、排列、组合、大小、数目；管孔的内含物；轴向薄壁组织、木射线、胞间道）；木材的次要宏观特征（颜色、光泽、气味和滋味、结构、纹理和花纹、材表、质量和硬度、髓斑和色斑、乳汁迹、内含韧皮部）。
2.3 木材细胞木材细胞的生成；木材细胞壁结构（超微构造、壁层结构、壁层微纤丝排列）；细胞壁上结构特征（纹孔、螺纹加厚、锯齿状加厚）。
2.4 木材显微构造针叶树材的显微构造（轴向管胞、木射线、轴向薄壁组织、树脂道）；阔叶树材的显微构造（导管、木纤维、轴向薄壁组织、木射线、胞间道、阔叶材管胞）；针阔叶树材组织构造的比较；组织构造的变异。
3.木材的物理力学性质3.1木材的物理性质木材密度，木材和水分，木材的电学性质，木材的热学性质。
3.2木材的力学性质木材的应力与应变；弹性与木材的正交异向弹性；木材的蠕变与松弛；木材的强度、韧性与破坏；木材主要力学性能指标；影响木材力学性质的主要因素；木材的容许应力。
4.林木生物质化学4.1木材的化学组成4.2木质素木质素的存在、木质素分离方法；木质素的结构包括木质素的元素组成、基本结构单元、结构单元之间的连接方式、主要官能团的种类；木质素的物理性质，化学性质（显色反应）；木质素的化学反应及利用。
生物质材料复习资料
生物质材料一、绪论环境：指与人类密切相关、影响人类生活和生产活动的各种自然（包括人工干预下形成的）力量或作用的总和。
分为自然环境和社会环境。
环境对人类的贡献：1、它是人类生存与发展的终极物质来源；2、它承受着人类活动产生的废弃物和各种作用结果。
资源：广义的资源：指人类生存发展和享受所需要的一切物质的和非物质的要素。
狭义的资源：仅指自然资源材料：指具有一定结构、组分和性能，具有一定用途的物质。
环境材料：具有良好的使用性能和优良的环境协调性的材料。
在加工、制造、使用和再生过程中具有最低环境负荷、最大使用功能的人类所需材料。
既包括经改造后的现有传统材料也包括新开发的环境材料。
生物质材料：是指由动物、植物及微生物等生命体衍生得到的材料，主要上由有机高分子物质组成，在化学成分上生物质材料主要由碳、氢和氧三种元素组成。
生物质材料的分类：1、按组分：均质生物质材料、复合生物质材料2、按所含化学结构单元：多糖类、蛋白质类、核酸、脂类、酚类、聚氨基酸、综合类生物质材料的一般特征：1）都含有碳、氢和氧三种元素，部分生物质材料还可能含有氮、硫或者钠等元素，因此生物质材料归属于有机高分子材料，具有有机物和高分子的一般特性特征2）种类多、分布广、储量丰富。
3）与合成高分子材料相比，都具有较好的生物降解性.4）可再生5）生物质材料能够进行与功能基相关的聚合物化学反应。
6）水分对生物质材料的性能影响明显7）通常是多组分伴生8）结构和性能变异大二、纤维素基材料纤维素：纤维素是构成植物细胞的基本成分，它存在于所有植物当中，是植物界中一种最丰富的可再生的有机资源。
综纤维素：指植物纤维原料中的全部碳水化合物，即纤维素与半纤维素之和。
故又称全纤维素。
制备方法：1、氯化法2、亚氯酸钠法3、二氧化氯法4、过醋酸法实验室常用亚硫酸钠法。
纤维素的结构：性，降低化学反应等。
a 、B 、丫纤维素：习惯上将B-与丫-纤维素之和称为工业半纤维素，以与天然半纤维素区别吸湿性：在纤维素的无定形区内，游离羟基与极性水分子形成氢键结合，使纤维素的水分含量增加的过程。
生物质材料(试题学习)
因为,生物质自身首先是一个高能大分子结构体,现有组分分离定向转化的利用线路都是先耗费一定的能量破坏生物质结构,然后再进行转化。这种方法没有考虑到产品的功能需求,一股脑地先!拆到底∀,对于某些产品来说是增加了它的能量消耗,且原料的原子
经济性不高。因此,生物质资源要成为生物和化工
(1).重金属吸附;
表面改性秸秆生物质环境材料对水中PAHs的吸附性能
以凤眼莲为生物质原材料，基于热压成形加工工艺，通过添加安全环保的助剂配方，制备了环保型的生物质包装材料，并对材料综合性能进行测试和评价。结果表明:加入海藻酸钠( 0．8%)，CMC－Na( 0．4%)，琼脂作为胶黏剂( 0．8%)，尿素( 2%)作为
增塑剂，乳化石蜡( 1%)作为防水剂，在热压温度为
(4).环保生物质包装材料的制备及性能研究
梅志凌，孙昊，张新昌
(
目前，关于生物质包装材料的研究主要集中在木材、秸秆、竹子等陆生植物，而关于利用水生植物制备环保生物质包装材料的研究较少。凤眼莲是一种江南常见的水生植物，它的过度繁殖会造成水体富营养化，形成污染.
海藻酸钠是另一种环保型胶黏剂，当其质量分数为0．8%且与羧甲基纤维素钠( CMC－Na)
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生物质材料一、绪论环境：指与人类密切相关、影响人类生活和生产活动的各种自然（包括人工干预下形成的）力量或作用的总和。
分为自然环境和社会环境。
环境对人类的贡献：1、它是人类生存与发展的终极物质来源；2、它承受着人类活动产生的废弃物和各种作用结果。
资源：广义的资源：指人类生存发展和享受所需要的一切物质的和非物质的要素。
狭义的资源：仅指自然资源材料：指具有一定结构、组分和性能，具有一定用途的物质。
环境材料：具有良好的使用性能和优良的环境协调性的材料。
在加工、制造、使用和再生过程中具有最低环境负荷、最大使用功能的人类所需材料。
既包括经改造后的现有传统材料也包括新开发的环境材料。
生物质材料：是指由动物、植物及微生物等生命体衍生得到的材料，主要上由有机高分子物质组成，在化学成分上生物质材料主要由碳、氢和氧三种元素组成。
生物质材料的分类：1、按组分：均质生物质材料、复合生物质材料2、按所含化学结构单元：多糖类、蛋白质类、核酸、脂类、酚类、聚氨基酸、综合类生物质材料的一般特征：1）都含有碳、氢和氧三种元素，部分生物质材料还可能含有氮、硫或者钠等元素，因此生物质材料归属于有机高分子材料，具有有机物和高分子的一般特性特征2）种类多、分布广、储量丰富。
3）与合成高分子材料相比，都具有较好的生物降解性.4）可再生5）生物质材料能够进行与功能基相关的聚合物化学反应。
6）水分对生物质材料的性能影响明显7）通常是多组分伴生8）结构和性能变异大二、纤维素基材料纤维素：纤维素是构成植物细胞的基本成分，它存在于所有植物当中，是植物界中一种最丰富的可再生的有机资源。
综纤维素：指植物纤维原料中的全部碳水化合物，即纤维素与半纤维素之和。
故又称全纤维素。
制备方法：1、氯化法无抽提物试料氯气木素被氧化化木素综纤维素（白色）抽提+2、 亚氯酸钠法3、 二氧化氯法4、过醋酸法实验室常用亚硫酸钠法。
纤维素的结构：纤维素是β-D 葡萄糖基通过1,4－苷键连接而成的线型高分子化合物。
构象：gt 构象：C 6-O 6在C 5-O 5同侧而在C 5-C 4反侧tg 构象：C 6-O 6在C 5-O 5反侧而在C 5-C 4同侧 gg 构象：C 6-O 6在C 5-O 5和C 5-C 4的中间 氢键对性能的影响：1、通过氢键的连接，使整个高分子链成为带状，从而使它具有较高的刚性。
2、对吸湿性的影响氢键的形成，使纤维及纸页的吸湿性降低。
3、对溶解度的影响分子间氢键破坏程度大的溶解度大。
干燥过的纤维素的溶解度小于未经干燥的纤维素的溶解度。
4、 氢键对纤维素的超分子的形成有重要作用，在结晶区纤维素分子之间 形成较多的氢键，大量的氢键可以提高木材和木质材料的强度，减少吸湿性，降低化学反应等。
（白色）综纤维素无抽提物试料2HAc 6%无抽提物试料综纤维素（白色）2NaHCO 3（饱和溶液）氯化木素+无抽提物试料综纤维素氯化木素+2270++（溶出）℃(CH CH COO)Oα、β、γ纤维素：习惯上将β-与γ-纤维素之和称为工业半纤维素，以与天然半纤维素区别吸湿性：在纤维素的无定形区内，游离羟基与极性水分子形成氢键结合，使纤维素的水分含量增加的过程。
（环境湿度很大或将现为浸入水中，纤维素的水分会增加，出现膨胀现象）解吸：因蒸汽分压下降，无定形区的氢键结合破环，水分子被释放的过程。
（当环境湿度较小或对纤维素进行干燥处理，纤维素会失去部分水，出a 线缩水现象）吸湿滞后现象：同一相对湿度下，纤维素吸附时的吸着水量低于解吸时的吸着水量的现象。
即“进得多，出的少”。
纤维素结晶度和性能的关系：纤维结晶度升高，则：1）纤维的吸湿性下降；2）纤维润胀程度下降； 3）纤维伸长率下降； 4）纤维的抗张强度上升。
纤维素的化学反应： 酯化反应：Z 可以是 C 、S=O 、O=S=O 、O=P —OH 、O=N=O 、N=O 、Ti (OH)2、B —OH 等；X 可以是O 或S ； Y 可以是烷基、苯基、烯基或者它们的衍生基团，或者-OH ，或者SH ，或者为空。
当纤维素与异氰酸酯反应形成纤维素氨基甲酸酯用下式表示：醚化反应：1、用碱处理纤维素先制备成碱纤维素，再与卤代烃烷基化得到CellOCNHO RCellOH + OCNRCellOR + NaX + H 2O Cell OH + NaOH + RX综纤维素的α-纤维素 综纤维素漂白化学浆17.5%NaOH 20℃ 或24%KOH45min 不 溶 物 漂白化学浆的 α-纤维素纤维素和 抗碱的半纤维素 醋酸 沉淀，β-纤维素 溶液，γ-纤维素X 是Cl 或Br ，以Cl 使用最多；R 是烷基或者烷基衍生基团，最常见的是甲基、乙基羧甲基。
2、在有机稀释剂（丙酮、四氢呋喃等）存在下，碱纤维素与环氧烷通过SN2亲核取代反应，制得羟烷基纤维素醚。
R 是烷基或氢，最常见的是环氧乙烷和环氧丙烷。
3、碱存在下，碱纤维素与丙烯腈发生Michael 加成反应，制得氰乙基纤维素醚两种脂类：纤维素硝酸酯性质：易燃不稳定的性质和易引起火灾，甚至有产生爆炸的危险应用：含氮量低于10.5%的硝酸纤维素溶解性很差，10.5%-11.2%的较多用于赛璐璐，高于12.3%的易于分解爆炸，12.6%以上者常用于制造炸药。
纤维素醋酸酯性质：耐热性提高，不易燃烧，吸湿性小，电绝缘性提高。
可用来生产电绝缘纸。
应用：最主要的纤维素塑料，P38醚类：乙基纤维素醚（反应式自己写）性质：是一种热塑性塑料，具有低密度、较高力学强度、低吸湿性、耐酸、耐碱、耐盐、抗热性、耐寒性等特点应用：主要用作于耐寒涂料和耐寒塑料，多用于航空领域 羟乙基纤维素醚性质：是一种非离子型水溶性胶体，具有增稠、悬浮、黏合、乳化、成膜、保水、胶体保护等性质应用：广泛用作表面活性剂、胶体保护剂、分散剂、分散稳定剂、黏合剂。
三、 淀粉基材料淀粉的结构：淀粉是以颗粒状存在于植物中，颗粒内除含有80%~90%的支链淀粉外,还含有10%~20%的直链淀粉。
均为D-吡喃型葡萄糖基，直链淀粉是葡萄糖基之间以α-1,4-苷键连接的线性多聚物，支链的在分支位置由α-1,6-苷键连接.糊化：在过量水存在和一定温度下，整个颗粒突然大量膨胀、破裂，晶体结构消失，最终变成黏稠的糊，这种现象称为糊化，发生糊化所需的温度称为糊化温度。
变性淀粉：也称改性淀粉或淀粉衍生物，是指天然淀粉经物理、化学、生物等方法处理改变了淀粉分子中的某些D-吡喃葡萄糖单元的化学结构，同时也不同程度地改变天然淀粉的物理和化学性质，经过这种变性处理的淀粉通称为变性淀粉。
OCH 2CH OHRCellNaOHH 2CCH RCellOH + Cell OH + H 2C CHCN Cell O CH 2CH 2CN三个衍生物：糊精：局部或部分淀粉的降解产物称为糊精，分为白糊精、黄糊精和大不列颠胶三种类型。
白糊精是淀粉α-1,4键断裂后的降解产物，相对分子质量较低，在水中有一定的溶解性。
黄糊精是水解和重聚反应的综合产物，这两种反应是相继发生的大不列颠胶是将淀粉加热到180~200℃，保温20h，不加催化剂或者加入少量碱性缓冲物，则可减少淀粉的水解，溶液冷却时粘度下降较快，具有较好的胶体性质。
按来源分类：禾谷类淀粉，薯类淀粉，豆类淀粉，其他淀粉磷酸酯：P86-87接枝淀粉及其应用：淀粉在引发剂的作用下于单体通过共聚反应而得到的产物称为淀粉接枝共聚物。
制备：物理引发：辐射引发、机械方法引发化学引发：氧化还原引发体系、铈盐引发体系、过氧化氢引发体系、高锰酸钾引发体系、过硫酸盐引发体系。
应用：吸水剂、絮凝剂、可降解塑料、医药制剂（P92）四、甲壳素基材料结构：提取：壳聚糖：甲壳素脱乙酰的产物。
采用异相反应，在强碱溶液40%的氢氧化钠中、135℃氮气保护下反应3h。
分类：α、β、γ三种晶型化学反应：1、碱化：C6-OH和C3-OH与浓碱反应，生成碱化甲壳素。
2、硫酸酯化：3、螯合反应：P113低聚壳聚糖的制备方法：酸水解法、氧化法、酶解法酸水解法：壳聚糖在酸性溶液中不稳定，会发生长链的部分水解，即糖苷键的断裂，形成许多分子量大小不等的片段，完全水解则变成单糖。
氧化法：过氧化氢氧化法最为常见，加入H2O2进行降解反应。
酶解法：利用专一性或非专一性酶对甲壳素或壳聚糖进行降解。
五、木质素分类：1、愈疮木基型木素（G木素）：（针叶木）2、愈疮木基-紫丁香基木素（GS木素）：（阔叶木）3、愈羟木基-紫丁香基对羟基苯基木素：（草类）木素的主体和先体：木素的主体结构为苯丙烷，有三种基本结构单元，即愈疮木基苯丙烷、紫丁香基苯丙烷和对羟苯基苯丙烷结构。
先体：松伯醇，芥子醇和对香豆醇（分别将上图中的丙基换为丙烯醇）官能团：甲氧基：甲氧基是木素最有特征的功能基，甲氧基的连接部位可以通过氢碘酸甲氧基裂开反应证实。
羟基：以醇羟基和酚羟基的形式存在。
羰基：通过盐酸胺月亏化法可进行定量测试。
木质素化学：木素的改性：胺化改性P207、环氧化改性P208、羟甲基化改性P209组成分子针叶树材阔叶树材导管 不具有具有管胞木纤维管胞是主要分子，不具韧性纤维。
管胞横切面呈四边形或六边形。
早晚材的管胞差异较大。
具有阔叶树材管胞(环管管胞和导管状管胞)。
木纤维(纤维状管胞和韧性纤维)是主要分子，细胞横切面形状不规则，早晚材之间差异不大。
木射线具射线管胞，组成射线的细胞都是横卧细胞，多数是单列。
具有横向树脂道的树种会形成纺锤形木射线。
不具射线管胞。
组成射线的细胞也有都是横卧的，一般是横卧和直立，与方形细胞一起组成的较多。
射线仅为单列的树种少，多数为多列射线，有些含聚合射线。
胞间道仅松科某些属具有树脂道，其分布多为星散，或短切线状(轴向正常的为两个树脂道隔着木射线并列，而创伤树脂道呈短切线状弦向排列)。
具有树脂道。
某些树种具有轴向和横向两种。
有些仅有轴向，而多数仅有横向。
轴向胞间道的排列有同心圆状、短切线状或星散状等。
矿物质 仅少数树种细胞含有草酸钙结晶，不含二氧化矽。
在不少树种细胞中含有草酸钙结晶，结晶形状多样。
有些热带树种细胞中含有二氧化矽。
六、木材木材的人居环境特性：1.木材的视觉特性：指木材的颜色、反射、吸收、花纹等对人类生理与心理舒适性的影响。
2.木材的触觉特性：人们经常接触家具或木制品，木材给人的感觉包括冷暖感、粗滑感、干湿感、轻重感、软硬感、舒适与不舒适感等，与木材的组织构成方式密切相关，不同树种的木材，其触觉特性也不同。
3.木材的调湿特性：指靠材料自身的吸湿或解吸作用，缓和环境的湿度变化，使湿度稳定在一定范围内。
4.木材的空间声学特性：木材具有良好的声共振性和音响性质，木材还具有良好的隔音性能。
半纤维素对木材的影响：1.对木材强度的影响：半纤维素的变化和损失不但降低了木材的韧性，而且也使抗弯强度、硬度和耐磨性降低2.对木材吸湿性的影响：是木材中吸湿性强的组分，是使木材产生吸湿膨胀、变形开裂的因素之一。