秸秆/脲醛树脂可生物降解复合材料胶合界面表征与降解机制

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    21808093
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    24.0万
  • 负责人：
    雍宬
  • 依托单位：
    江苏省农业科学院
  • 学科分类：
    B0816.资源、环境与生态化工
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

The bonding interface of straw/urea-formaldehyde resin composites is difficult to be degraded by microorganism which has always been a hot scientific issue in the recycling of agricultural wastes. The main reason is that urea-formaldehyde resin itself is difficult to be degraded by microorganism. Previous studies found that the degradation of agricultural straw/urea-formaldehyde resin composites was mainly influenced by the degradation of the bonding interface. However, there was little research on the characterization and degradation of bonding interface between straw and urea-formaldehyde. Therefore, this project intends to develop a biodegradable urea-formaldehyde resin, to create a biodegradable bonding interface layer of straw/urea-formaldehyde composites. The quantitative characterization of bonding interface will be carried out, the formation mechanism of the interface layer will be discussed in this paper. The microorganism degradable mechanism of bonding interface of straw/urea-formaldehyde resin will be analyzed, the correlation of the bonding interface degradation rate and straw degradation rate will be clarified. These related studies will provide theoretical basis for special adhesive applied in straw.
秸秆/脲醛树脂复合材料的胶合界面难以被微生物降解一直是农业废弃物资源化循环利用的热点科学问题。其中主要的原因是脲醛树脂本身难以被微生物降解。既往研究发现，农用秸秆/脲醛树脂复合材料的降解快慢主要受到胶合界面降解性能的影响，但有关秸秆/脲醛树脂之间胶合界面的表征、界面降解方面的研究非常少。因此，本项目拟研制一种可生物降解型脲醛树脂胶黏剂，构建秸秆/脲醛树脂复合材料的可生物降解胶合界面层；对其胶合界面层定量表征，探讨秸秆/脲醛树脂胶合界面层的形成机理；解析微生物作用下，秸秆/脲醛树脂胶合界面降解机制，阐明胶合界面降解和秸秆本身降解速率的关联性，为秸秆用降解型胶黏剂的研发提供理论依据。

结项摘要

针对秸秆/脲醛树脂复合材料难以降解的科学问题，通过制备一种可生物降解改性脲醛树脂胶黏剂，秸秆纤维微生物好氧发酵表面处理技术，分析不同形式的秸秆/脲醛树脂复合材料胶合界面层微观性能与复合材料宏观性能间的关联规律、各组分在微生物侵蚀下降解的量化参数，揭示秸秆/脲醛树脂复合材料各组分降解速率与胶合界面层降解匹配的响应机制，建立准确衡量秸秆基复合材料降解速率的方法。研究结果表明：（1）角蛋白和聚乙二醇二缩水甘油醚在脲醛树脂合成第3阶段添加有助于其氨基、羧基和环氧基与脲醛树脂的共聚反应，增加分子链段长度形成交联结构且有显著的协同效应，角蛋白质量为尿素总量3%时，改性脲醛树脂形成的体型交联结构稳定且热稳定性能最优。（2）微生物处理后秸秆纤维中可溶性养分比例增加且纤维结晶度和塑性程度提高，纤维表面的硅和蜡等物质部分去除，有助于提高脲醛树脂与秸秆纤维的界面相容性，但微生物处理时间过长，纤维表面出现裂隙使得脲醛树脂更易于在胶合界面层形成“胶钉”。（3）包覆秸秆的胶黏剂的降解程度是引发微生物生长差异性的主要因素，改性脲醛树脂中角蛋白含量5%时，微生物在秸秆花盆表面生长28天面积达到6级标准；由于微生物改性消耗了秸秆纤维中的部分多糖物质，微生物改性10天的秸秆纤维制备的花盆在角蛋白含量较低的情况下，微生物在花盆表面生长28天面积仅达到3级标准。（4）根据树脂降解速率、秸秆纤维降解速率、花盆降解速率，建立基于灰色理论系统的GM(1,1)模型能够对秸秆花盆降解规律进行正确和有效描述，预测误差的增加验证改性脲醛树脂在秸秆表面形成胶合界面层对降解速率的影响；使用角蛋白改性脲醛树脂的树脂-纤维混合区间的界面弹性模量比未改性的界面弹性模量提前2个月出现界面崩解破坏。本项目研究为秸秆基制品的降解周期评价提供理论依据，拓展了秸秆基复合材料胶合界面理论和降解机理，具有重要的科学意义及使用前景。

项目成果

期刊论文数量（11）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（12）
Fluorescence microscopy characterization of the bonding interface of scrimbers made of alkali-treated finely fluffed poplar veneers
碱处理精细绒毛杨单板重组材粘合界面的荧光显微镜表征
  • DOI：
    10.15376/biores.14.3.5900-5907
  • 发表时间：
    2019-06
  • 期刊：
    BioResources
  • 影响因子：
    1.5
  • 作者：
    Guan Mingjie;Zhang Yuan;Chen Xianwen;Yang Sirui;Yong Cheng
  • 通讯作者：
    Yong Cheng
角蛋白/聚乙二醇二缩水甘油醚协同改性脲醛树脂的性能研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    林业工程学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    雍宬;徐跃定;杜珂珂;孙恩惠;黄红英;曲萍;陈玲;孙倩
  • 通讯作者：
    孙倩
Decreased enzyme activities, ammonification rate and ammonifiers contribute to higher nitrogen retention in hyperthermophilic pretreatment composting
酶活性、氨化率和氨化剂的降低导致超高温预处理堆肥中氮保留率更高
  • DOI：
    10.1016/j.biortech.2018.10.070
  • 发表时间：
    2019-01-01
  • 期刊：
    BIORESOURCE TECHNOLOGY
  • 影响因子：
    11.4
  • 作者：
    Huang, Ying;Li, Danyang;Huang, Hongying
  • 通讯作者：
    Huang, Hongying
Interface compatibility and mechanisms of improved mechanical performance of starch/poly(lactic acid) blend reinforced by bamboo shoot shell fibers
竹笋壳纤维增强淀粉/聚乳酸共混物的界面相容性及力学性能改善机制
  • DOI：
    10.1002/app.47899
  • 发表时间：
    2019-09
  • 期刊：
    Journal of Applied Polymer Science
  • 影响因子：
    3
  • 作者：
    Mingjie Guan;Zhiwei Zhang;Cheng Yong;Keke Du
  • 通讯作者：
    Keke Du
超声-抗菌石蜡处理对竹材防霉性能的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    林业工程学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    汤新元;关明杰;徐香君;雍宬
  • 通讯作者：
    雍宬

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

其他文献

Fe/La定向修饰凹凸棒土稻壳基颗粒成型生物炭:磷酸盐吸附行为与机制
  • DOI：
    10.13671/j.hjkxxb.2021.0487
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    环境科学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    曾凤美;孙思佳;孙恩惠;肖清波;雍宬;曲萍;张晶;Charles Hunter;杨林章;孙丰文
  • 通讯作者：
    孙丰文
Fe2O3/PC功能化复合多孔炭材料的制备及除磷机理
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    环境科学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    曾凤美;孙丰文;孙恩惠;杜静;黄红英;曲萍;雍宬;徐跃定
  • 通讯作者：
    徐跃定

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败，请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题，我已根据课题信息分析并撰写以下内容，帮您拓宽课题思路：

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者：{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
关闭
close
客服二维码