生物质材料及应用PDF电子书下载

第1章　绪论 1

1.1　环境、资源与材料 1

1.1.1　环境 1

1.1.2 资源 3

1.1.3　材料 4

1.2　生物质材料概述 6

1.2.1　生物质材料的定义 6

1.2.2　生物质材料的分类 7

1.2.3　生物质材料的一般特性特征 9

1.2.4　生物质材料的应用 11

1.2.5　发展生物质材料的意义 12

参考文献 12

第2章　纤维素基材料 14

2.1　纤维素的存在与获得 14

2.2　纤维素的结构与性质 15

2.2.1　纤维素的结构 15

2.2.2　纤维素的性质 22

2.3　纤维素化学 24

2.3.1　纤维素化学反应的可及度与反应性 25

2.3.2　纤维素的主要化学反应 25

2.4　纤维素的衍生物及应用 34

2.4.1　纤维素酯 34

2.4.2　纤维素醚 40

2.4.3　其他纤维素衍生物 47

2.5　纤维素纤维及应用 48

2.5.1　棉纤维 48

2.5.2　麻纤维 50

2.5.3　黏胶纤维 51

2.5.4　醋酯纤维 54

2.5.5　铜氨纤维 55

2.6　改性纤维素材料及应用 55

2.6.1　交联改性纤维素材料及应用 55

2.6.2　接枝改性纤维素材料及应用 56

2.6.3　共混改性纤维素材料及应用 58

2.6.4　纤维素复合材料及应用 59

2.7　功能纤维素材料的制备及应用 61

2.7.1　物理方法 61

2.7.2　化学方法 61

2.7.3　表面、界面化学修饰方法 64

2.8　液晶纤维素材料 65

2.8.1 液晶纤维素及其衍生物薄膜的结构与性能 65

2.8.2　液晶纤维素及其衍生物的结构与性能 66

2.8.3　功能分离膜 66

2.8.4　液晶纤维素及其衍生物交联凝胶 67

2.9　纤维素的人工合成 68

参考文献 70

第3章　淀粉基材料 72

3.1　淀粉的存在 72

3.1.1　玉米淀粉 73

3.1.2　其他谷类淀粉 73

3.1.3　薯类淀粉 74

3.1.4　野生植物淀粉 75

3.2　淀粉的结构与性质 75

3.2.1　淀粉的结构 75

3.2.2　淀粉的性质 78

3.3　淀粉的深加工利用 79

3.4　淀粉的改性与应用 81

3.4.1　淀粉的衍生化及其应用 81

3.4.2　接枝淀粉及其应用 90

3.4.3　交联淀粉及其应用 93

3.5　淀粉基材料及应用 95

3.5.1　全淀粉材料 95

3.5.2　共混淀粉材料 96

参考文献 100

第4章　甲壳素基材料 102

4.1 甲壳素的存在与发现 102

4.1.1 甲壳素的存在 102

4.1.2　甲壳素的发现 103

4.2　甲壳素与壳聚糖的结构与性质 103

4.2.1　甲壳素与壳聚糖的结构 103

4.2.2　甲壳素与壳聚糖的提取 105

4.2.3　甲壳素与壳聚糖的性质 105

4.3　甲壳素与壳聚糖化学 106

4.3.1 甲壳素与壳聚糖的碱化 106

4.3.2 甲壳素与壳聚糖的酰化反应 106

4.3.3 甲壳素与壳聚糖的酯化反应 108

4.3.4 甲壳素与壳聚糖的醚化反应 109

4.3.5 甲壳素与壳聚糖的N-烷基化反应 111

4.3.6 甲壳素与壳聚糖的水解反应 111

4.3.7　甲壳素与壳聚糖的氧化反应 112

4.3.8　甲壳素与壳聚糖的交联反应 112

4.3.9 甲壳素与壳聚糖的接枝共聚反应 112

4.3.10 甲壳素与壳聚糖的螯合反应 113

4.4　甲壳素、壳聚糖及其衍生物的应用 113

4.4.1　在造纸工业中的应用 114

4.4.2　在食品工业中的应用 114

4.4.3　在环境保护中的应用 115

4.4.4　在医药卫生方面的应用 115

4.4.5　在化妆品中的应用 116

4.4.6　在农业中的应用 116

4.5　特种甲壳素／壳聚糖的制备与应用 117

4.5.1　二丁酰甲壳质 117

4.5.2　高黏度壳聚糖和高脱乙酰度壳聚糖 118

4.5.3　低聚甲壳素和低聚壳聚糖 119

4.5.4　微晶壳聚糖和磁性壳聚糖 120

4.6 甲壳素／壳聚糖基材料及其应用 120

4.6.1 甲壳素／壳聚糖基功能材料 120

4.6.2 甲壳素／壳聚糖基生物医用材料 122

4.6.3 甲壳素／壳聚糖基复合材料 124

参考文献 124

第5章　其他多糖类材料 126

5.1　环糊精 126

5.1.1　环糊精的结构与性质 126

5.1.2　环糊精的修饰与应用 128

5.2　半纤维素 132

5.2.1　半纤维素的结构与性质 132

5.2.2　半纤维素的改性与应用 134

5.3　魔芋葡甘聚糖 136

5.3.1　魔芋葡甘聚糖的结构与性质 137

5.3.2　魔芋葡甘聚糖的改性与应用 138

5.4　海藻酸钠 141

5.4.1　海藻酸钠的结构与性质 141

5.4.2　海藻酸钠的改性与应用 142

5.5　黄原胶 144

5.5.1　黄原胶的结构与性质 144

5.5.2　黄原胶的改性与应用 146

参考文献 148

第6章　蛋白质基材料 150

6.1　蛋白质概述 150

6.1.1　蛋白质的存在 150

6.1.2　蛋白质的化学组成 150

6.1.3　氨基酸及其性质 151

6.1.4　蛋白质的结构 153

6.1.5　蛋白质的分类 158

6.1.6　蛋白质的性质 158

6.2　大豆蛋白 161

6.2.1　大豆蛋白的结构与性质 161

6.2.2　大豆蛋白的改性 165

6.2.3　大豆蛋白的应用 166

6.3　蚕丝蛋白 172

6.3.1　蚕丝蛋白的结构与性质 172

6.3.2　蚕丝蛋白的改性 174

6.3.3　蚕丝蛋白的应用 175

6.4　蜘蛛丝与重组蜘蛛丝 180

6.4.1　蜘蛛丝蛋白的结构与性能 180

6.4.2　重组蜘蛛丝蛋白的生产 181

6.4.3　蜘蛛丝蛋白的应用 184

6.5　其他蛋白质基材料 185

6.5.1　羊毛蛋白 185

6.5.2　酪蛋白 187

6.5.3　明胶 188

6.5.4　贝类黏附蛋白 190

参考文献 191

第7章　木质素 193

7.1　木质素的存在与获得 193

7.2　木质素的结构与性质 194

7.2.1　木质素的元素组成 194

7.2.2　木质素的结构主体和先体 195

7.2.3　木质素的官能团 195

7.2.4　木质素与糖类的连接 197

7.2.5　木质素的超分子特性 198

7.3　木质素化学 198

7.3.1　氧化反应 199

7.3.2　还原反应 200

7.3.3　水解反应 201

7.3.4　醇解反应和酸解反应 202

7.3.5　光解反应 202

7.3.6　生物降解 202

7.3.7　烷基化反应 204

7.3.8　磺化反应 204

7.3.9 卤化反应 205

7.3.10　硝化反应 205

7.3.11　缩合反应 205

7.3.12　接枝共聚 206

7.4　木质素的改性 207

7.4.1　木质素的衍生化改性 207

7.4.2　木质素的接枝共聚 210

7.5　木质素基高分子材料 211

7.5.1　木质素基酚醛树脂 211

7.5.2　木质素基聚氨酯 212

7.5.3　其他木质素基高分子材料 212

7.6　木质素共混材料 213

7.6.1　木质素共混聚烯烃 213

7.6.2　木质素填充橡胶 214

7.6.3　木质素共混聚酯／聚醚 214

7.6.4　木质素复合天然高分子 215

7.7　木质素材料的改性方法及性能优化 215

7.7.1　木质素改性材料的高性能化 215

7.7.2　木质素结构对材料性能的影响 216

7.7.3　木质素改性材料的思路 217

7.8　木质素材料的应用 217

参考文献 220

第8章　木材 222

8.1　木材概述 222

8.1.1　木材的人居环境特性 222

8.1.2　木材的基本特点 223

8.2　木材的结构 225

8.2.1　木材的宏观结构 225

8.2.2　木材的微观结构 229

8.2.3　木材的细胞壁结构 234

8.3　木材的化学组成 236

8.3.1　高分子物质 236

8.3.2　木材抽提物 239

8.4　木材与水分 240

8.4.1　木材的含水量 241

8.4.2　木材中水分的存在形式 241

8.4.3　木材的水分吸着和解吸 242

8.4.4　木材中水分的移动 243

8.4.5　木材的干缩湿胀 244

8.5　木材的改性 246

8.5.1　木材的强化 246

8.5.2　木材尺寸稳定化 249

8.5.3　木材软化 251

8.5.4　木材的防腐处理 252

8.5.5　木材的阻燃 254

8.5.6　木材颜色处理 256

8.6　木材基材料及其应用 257

8.6.1　整体木材 257

8.6.2　薄木 258

8.6.3　木质基复合材料 259

8.6.4　衍生化木材 267

8.6.5　木材的液化转化及应用 269

参考文献 271

第9章　作物秸秆 273

9.1　作物秸秆概述 273

9.1.1　秸秆资源的可获量 273

9.1.2　发展秸秆复合材料的意义 273

9.2　作物秸秆的结构 274

9.2.1 禾本科植物茎秆的生物构造 274

9.2.2　禾本科草类纤维超微构造结构模型 277

9.3　禾本科植物茎秆的化学组成 277

9.4　主要禾本科植物茎秆原料 278

9.4.1　稻草 278

9.4.2　麦秸 279

9.4.3　麻秆 279

9.4.4　棉秆 280

9.4.5　芦苇 281

9.4.6　玉米秸 282

9.4.7　高粱秸 283

9.4.8　甘蔗渣 284

9.5　作物秸秆的改性 285

9.5.1　物理方法 286

9.5.2　化学方法 286

9.6　作物秸秆及其制品的应用 288

9.6.1　秸秆综合利用的领域 288

9.6.2　农作物秸秆作为复合材料工业原料的可行性 288

9.6.3　秸秆复合材料的主要新产品及应用 289

参考文献 290

第10章　竹材 292

10.1　竹子的种类与分布 292

10.1.1　竹子的种类 292

10.1.2　竹子的分布 292

10.1.3　我国的竹子资源分布 293

10.2　竹子的植物形态与解剖构造 294

10.2.1　竹子的植物形态 294

10.2.2　竹子的解剖构造 294

10.3　竹材的性质 297

10.3.1　竹材的主要化学成分 297

10.3.2　竹材的少量成分 298

10.3.3　竹材的物理性质 299

10.3.4　竹材的力学性质 300

10.4　竹材性质及应用研究进展 301

10.4.1　竹材微观结构和力学性质之间的关系 301

10.4.2　竹材干燥特性 301

10.4.3　竹材的化学成分与加工性质的关系 301

10.4.4　竹类植物的遗传改良和定向培育 302

10.4.5　未来竹材的研究趋势 302

10.5　竹子制品及应用 303

10.5.1　竹材人造板 303

10.5.2　竹纤维 305

10.5.3　竹材制浆造纸 306

10.5.4　竹子的药用及保健功能 307

10.5.5　竹子的其他制品与应用 308

参考文献 309