东华大学学报（自然科学版）

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黄伟宽, 陈咏, 王亚宁, 徐杰林, 高晰悦, 刘津, 乌婧, 王华平

东华大学学报（自然科学版）. 2025, 51(03): 1-10. https://doi.org/10.19886/j.cnki.dhdz.2025.0104

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以熔融纺丝制备、经不同倍数热牵伸与热定型的聚丁二酸丁二醇酯(PBS)纤维为研究对象，探究热定型工艺对PBS纤维凝聚态结构与性能的构效关系。采用二维广角X射线衍射(2D-WAXD)和小角X射线散射(2D-SAXS)技术系统分析纤维的晶体取向、片层结晶等凝聚态结构，确定最优热定型温度区间，揭示热定型工艺形成的取向与片晶结构对纤维力学性能、热性能及应力松弛行为的影响。结果表明：PBS纤维热定型的张力作用可在热牵伸基础上进一步诱导PBS分子链沿纤维轴向取向，促进PBS牵伸纤维的二次诱导结晶并细化其晶粒尺寸。张力诱导过程主要通过(020)和(110)晶面中分子链的二次取向与结晶实现；张力的诱导作用通过增大片晶和非晶层的厚度，实现纤维长周期的增加并增大片层晶体直径，提高纤维结晶度和晶体完善程度。热定型后PBS纤维的结晶度提高7.7%,断裂强度提高14.1%。此外，热定型抑制了应力松弛现象，同一伸长率下PBS纤维的应力松弛率是PET纤维的2/9。

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纤维素纳米纤维在大米保鲜中的应用

缪夏然, 边风刚, 肖体乔

东华大学学报（自然科学版）. 2025, 51(03): 11-17. https://doi.org/10.19886/j.cnki.dhdz.2024.0389

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采用TEMPO(四甲基哌啶氧化物)氧化法，通过调整氧化剂的用量制备不同形貌的纤维素纳米纤维(CNF),探索不同形貌和浓度的纤维素纳米纤维在蒸煮大米保鲜过程中的表现差异以及造成这些差异的机制。结果表明：CNF5(5 g NaClO)纤维较粗，易形成大尺寸网络通道，气体阻隔性较差，保鲜效果不理想；CNF10(10 g NaClO)纤维尺寸均匀且具有良好的柔韧性，能够紧密堆叠形成致密薄膜，其较高的表面官能团密度增强了气体吸附能力，显著提升了阻隔性能，表现出最佳的保鲜效果；CNF40(40 g NaClO)则因其刚性棒状纤维在堆积时难以紧密结合，容易形成贯通通道，增加了水蒸气和氧气的穿透性，保鲜效果略逊于CNF10。

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基于NaClO剂量-时间协同效应的TEMPO氧化纳米纤维素绿色制备

古宇, 王燕鸽, 仇公全, 赵树元, 秦智慧, 刘柳, 张瑞云, 俞建勇

东华大学学报（自然科学版）. 2025, 51(03): 18-27. https://doi.org/10.19886/j.cnki.dhdz.2025.0119

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纤维素是地球上最丰富的可再生聚合物来源，由其制备的纤维素纳米纤维是一种具有生物相容性等优势的纳米材料。2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(TEMPO)介导的氧化体系(TEMPO/NaBr/NaClO)结合机械处理，可实现富羧纳米纤维(TOCNFs)的高效制备。然而，主氧化剂NaClO的质量摩尔浓度在传统试验中往往难以确定，并且以pH值达稳定状态作为终止添加的依据，会导致反应时间过长。以大麻纤维为试验对象，添加不同质量摩尔浓度的NaClO,分时间段提取样品，探究NaClO质量摩尔浓度和羧基的生成量随时间的变化情况。结果表明，在TEMPO氧化体系中，在10 mmol/g NaClO和120 min反应时间条件下，纤维素分子链上C6位羟基可有效转化为羧基(1.2 mmol/g),同时维持晶体区结构完整并形成适度表面电荷密度，实现纳米纤维稳定分散。该优化方法减少了单位产量化学品消耗量，缩短了反应时间，在保持纳米纤维素悬浮液相对较稳定的分散情况下，提高了制备富羧纳米纤维素生产的可持续性，符合绿色化学原则。

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废旧涤锦棉纺织品溶解分离及锦纶酸解法再生技术

刘丹丹, 俞建勇, 袁如超, 王学利

东华大学学报（自然科学版）. 2025, 51(03): 28-37. https://doi.org/10.19886/j.cnki.dhdz.2024.0421

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针对废旧涤锦棉纺织品因不同组分纤维分离困难导致的回收利用率低、再生难度大等瓶颈，基于不同温度下涤、锦、棉在二甲基亚砜(DMSO)中的溶解性差异，设计并优化废旧涤/锦/棉纺织品迭代溶解分离技术。以分离得到的锦纶为原料，开发废旧锦纶酸解法再生技术，旨在解决废旧锦纶化学法再生产率低、对设备要求高等难题。通过研究回收产物的化学结构、相态结构和回收率等，探究技术的可行性。结果表明，回收后涤、锦、棉的结构和性能无明显变化，且基于酸解法的再生锦纶性能满足熔融纺丝加工要求。涤、锦、棉的回收率分别达93.5%、96.7%和99.9%,充分证明该技术具有广阔的商业化前景。

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等离子体处理对废旧涤纶织物结构及化学降解的影响

傅金莹, 徐静, 陈烨, 柯福佑, 王华平, 丁剑峰

东华大学学报（自然科学版）. 2025, 51(03): 38-44. https://doi.org/10.19886/j.cnki.dhdz.2025.0147

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涤纶(聚对苯二甲酸乙二醇酯，简称PET)纺织品的废弃量逐年递增。化学降解是实现PET闭环回收的有效方法，如何提高化学降解效率已成为研究热点。针对该问题，采用等离子体技术对废旧涤纶织物进行预处理，并对等离子体处理前后的PET的结构和性能进行表征，同时研究等离子处理对废旧涤纶织物化学降解的影响。结果表明，提高处理功率或延长处理时间，均会使废旧涤纶织物的特性黏度下降，PET表面的刻蚀痕迹加深，比表面积增大，但PET主体结构不变。等离子体处理可提高废旧涤纶织物的化学降解效率，且不改变化学降解产物，产物仍为纯度高于94.8%的对苯二甲酸。

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草酸/柠檬酸复合酸体系水解分离涤棉共混织物

叶紫, 汤静丽, 王聪, 黄莉茜, 王学利, 俞建勇

东华大学学报（自然科学版）. 2025, 51(03): 45-51. https://doi.org/10.19886/j.cnki.dhdz.2025.0009

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针对废旧涤棉混纺纺织品回收困难、难以加工、利用率低等问题，将涤棉共混织物作为涤棉混纺织物模型体，采用草酸/柠檬酸复合酸体系分离涤棉组分，探究草酸/柠檬酸复合配比、反应温度及反应时间对分离效果的影响，以获得高产率为目的对分离工艺条件进行优化。结果表明，采用复合配比为1.5%/8.5%的草酸/柠檬酸在150℃条件下水解2 h,涤棉共混织物可完全分离。水解后纤维素的回收率为88.29%,回收得到的纤维素仍保持了纤维素I型的晶体结构，结晶度由67.72%提高至79.55%,聚合度由1 564降至139;涤纶的回收率为98.78%,水解后涤纶织物中的纤维依然连续，并具有完整的织物结构，力学性能几乎未受影响。该水解体系可循环利用4次，实现了水解液的高效利用。

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无机杂质对聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯性能的影响

王英杰, 王建, 卢光明, 郭鹏磊, 赵伟伟, 刘小青

东华大学学报（自然科学版）. 2025, 51(03): 52-58. https://doi.org/10.19886/j.cnki.dhdz.2024.0435

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生物基聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF)被认为是石油基材料PET的潜在替代品，但2,5-呋喃二甲酸(FDCA)中的杂质可能导致PEF黄变。针对FDCA中无机杂质研究不足的现状，测定FDCA中的无机杂质及其含量，发现FDCA中含有大量的钠、氯元素，以及中等含量的铁元素。据生产工艺推测，钠元素主要源于提供碱性环境的碱或盐，氯元素来自酸化所用的盐酸，铁元素源于生产设备。开发了一种有效纯化FDCA的方法，获得纯度接近100%、低无机杂质含量的FDCA。在此基础上，以纯化FDCA为原料，通过反向添加法研究钠、氯、铁元素杂质的引入对PEF性能的影响。结果表明：钠元素对PEF的颜色无明显影响，但会明显促进PEF对300～400 nm处紫外光的吸收，并略微增加PEF中的二甘醇(DEG)含量；氯元素会明显引起聚合物黄变，降低PEF对入射光的透过率，但对DEG含量影响较小；铁元素也会降低PEF对入射光的透过率，并且不同含铁元素的化合物对聚合物中DEG的含量影响不同；各类杂质的添加都会导致PEF的热稳定性下降，但对玻璃化转变温度影响不明显。

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异山梨醇酯化反应动力学及聚酯制备

裴鑫, 张耀威, 陈咏, 陈仕艳, 乌婧, 王华平

东华大学学报（自然科学版）. 2025, 51(03): 59-67. https://doi.org/10.19886/j.cnki.dhdz.2024.0233

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异山梨醇反应活性低，高温下副反应严重，难以制备高分子质量聚合产物，这限制了其大规模应用。以异山梨醇（IS）和己二酸（AA）为单体，通过熔融缩聚合成聚己二酸异山梨醇酯（PIA）,研究酯化温度、缩聚温度、投料比、催化剂种类、搅拌速率、氮气流量对聚合反应的影响。构建酯化动力学模型，得到酯化动力学方程。最佳工艺条件为酯化温度200℃、投料比n（IS）∶n（AA）=1.2∶1、搅拌速率200 r/min、氮气流量70 mL/min、催化剂选用钛酸四丁酯(Ti（OC₄H₉）₄),反应210 min后，酯化率可达96%;设定缩聚反应温度为260℃,PIA分子质量可达12 900 g/mol。该制备工艺可为异山梨醇基聚酯的制备提供参考。

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啤酒糟蛋白/聚乙烯醇食品包装膜的制备及其应用

李康, 张笑千, 陈朝立, 王蕾, 于晓娟, 陈泳彤, 王雷明, 刘军峰, 钟俊辉, 王小慧

东华大学学报（自然科学版）. 2025, 51(03): 68-77. https://doi.org/10.19886/j.cnki.dhdz.2025.0095

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啤酒糟蛋白（BSGP）作为一种来源于啤酒糟的蛋白质材料，具有良好的成膜性、可加工性和生物降解性，在食品包装膜材料领域展现出一定的应用潜力。单一BSGP膜的力学性能低、阻隔性能差等局限性，限制了其在食品包装领域的实际应用。采用聚乙烯醇（PVA）与BSGP共混策略制备BSGP/PVA复合膜，并系统研究复合膜的力学性能、阻隔性能、抗紫外性能、生物降解性及其在食品包装中的应用效果。与纯BSGP膜相比，BSGP/PVA复合膜的力学性能、阻隔性和抗紫外线性能均显著提升。BSGP与PVA质量比为3∶2时，复合膜的拉伸强度达8.43 MPa,氧气透过率降至73.1 cm³/（m²·d·MPa）,水汽透过率降至0.368 g·cm/（m²·d）,紫外线阻隔率接近100%,并具有良好的生物降解性能。将复合膜应用于草莓保鲜，能够有效减少草莓的质量损失、延长货架期并保持草莓新鲜度。研究结果可为啤酒糟蛋白在食品包装领域的应用提供技术支撑。

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环氧亚麻油/气相二氧化硅超疏水涂层在液体食品包装上的应用

高佳佳, 张胜, 魏梦茹, 邢彦军

东华大学学报（自然科学版）. 2025, 51(03): 78-87. https://doi.org/10.19886/j.cnki.dhdz.2024.0342

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液体食品在包装过程中的黏附现象会引发严重的食物浪费与环境问题。采用柠檬酸(CA)对环氧亚麻油(ELO)进行固化处理，在玻璃基材表面制备具有黏附特性的涂层CELO。随后在CELO层上喷涂气相二氧化硅AEROSIL R972,成功构建出具备超疏水性能的CELO/R972表面。研究结果显示，当R972质量分数为6%时，CELO/R972涂层的水接触角达154.3°,滚动角已无法测量，涂层表面具备超疏水特性。历经10次胶带剥离试验、5次砂纸磨损试验以及不同pH溶液中的稳定性测试后，CELO/R972涂层依旧维持优异的疏水性能，有力证实了其卓越的机械耐久性与耐磨性。尤为关键的是，CELO/R972超疏水涂层不仅对水等低黏度液体呈现出显著的排斥性，对于蚝油、酸奶等高黏度液体也具备良好的排斥能力。此特性意味着CELO/R972涂层在食品包装领域有着广阔的应用前景。

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面包基可降解地膜的制备及促生性能

蔡冬清, 崔梦佳, 吴佳君, 苏伟强, 卢洪秀, 王冬芳

东华大学学报（自然科学版）. 2025, 51(03): 88-94. https://doi.org/10.19886/j.cnki.dhdz.2024.0052

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传统塑料地膜自然降解慢，其大量残留会破坏土壤结构，降低土壤肥力，造成严重的“白色污染”。降解形成的微塑料也会通过生物富集危害动物和人体健康。利用废弃面包制备可降解地膜是一种有效的解决方案，既能有效减少塑料地膜污染，又可实现废弃面包的资源化利用。氧化剂K₂S₂O₈和活化剂KOH按1∶1的质量比添加，将废弃面包氧化为富含黄腐酸的腐殖质产物，再将腐殖质产物、滑石粉、明胶和甘油以1∶1∶1∶0.1比例混合，制备面包基可降解地膜。研究表明：面包基可降解地膜表面平整，富含钾和硫，具有较强的耐水性，24 h后的平均溶胀比和水蒸气透过率为24.02%和1.04%,保水能力与塑料地膜相近，在自然环境中能缓慢释放黄腐酸。盆栽试验表明，可降解地膜覆盖14 d后，鸡毛菜株高和湿质量（9.0 cm和0.2 g）均高于塑料地膜覆盖组（8.7 cm和0.1 g）,添加4 g面包基可降解地膜时，18 d后鸡毛菜株高和湿质量增加4.7 cm和0.2 g,表明可降解地膜具有良好的保温保湿和促生效果，在绿色农业发展中具有广阔的应用前景。

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引入介晶单元和动态亚胺键的生物基本征导热可回收环氧树脂

祝嗣垚, 魏毅, 刘万双

东华大学学报（自然科学版）. 2025, 51(03): 95-101. https://doi.org/10.19886/j.cnki.dhdz.2024.0410

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利用生物基香草醛分别制备含亚胺键的环氧树脂（VAEP）、含三联苯结构的介晶酚类环氧树脂固化剂（ICP）和环氧树脂交联剂（ICPA）,并使用ICP（加入5%的ICPA）和4,4′-二氨基二苯甲烷（DDM）分别固化VAEP。使用DDM固化的环氧树脂拉伸强度为116 MPa,拉伸模量为2 203 MPa,玻璃化转变温度t_g为179℃,均明显高于ICP固化的环氧树脂（拉伸强度38 MPa,拉伸模量1 833 MPa,t_g 150℃）。由于动态亚胺键在加热条件下可动态交换，两种环氧树脂均可被热压重塑成型，重塑成型后仍具有较高的强度保持率（89%,98%）。在加热条件下，ICP固化的环氧树脂可在乙二胺和盐酸溶液中完全降解，DDM固化的环氧树脂则不能。固化后的两种环氧树脂在多种常见溶剂中均表现出良好的稳定性。ICP固化的环氧树脂导热系数为0.34 W/（m·K）,相比DDM固化的环氧树脂(0.28 W/（m·K）)提高21%。

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高效酯键动态交换催化剂组合及其用于酸酐固化环氧树脂固塑体制备和性能研究

冯世成, 宁娜, 魏毅

东华大学学报（自然科学版）. 2025, 51(03): 102-110. https://doi.org/10.19886/j.cnki.dhdz.2024.0356

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在热固性环氧/酸酐体系树脂中添加酯交换催化剂能赋予其可重复成型、可回收等特性。单一酯交换催化剂普遍催化效率不高、松弛速率较慢，尤其是当这类酸酐固化的环氧树脂体系中含有固化促进剂时，由于酯交换催化剂与固化促进剂之间的化学干涉，酯交换催化剂活性降低或完全失效。开发一种由甲基丙烯酸锌（ZADM）和苄基三乙基氯化铵（TEBAC）构成的组合型动态酯交换催化剂，当环氧、酸酐、ZADM和TEBAC化学计量比为1∶1∶0.05∶0.015时，制备的环氧固塑体在250℃下应力松弛时间仅为17.2 min,拉伸强度高达83 MPa,玻璃化温度t_g为146℃,重复成型后t_g保有率高达93%。此外，组合型酯交换催化剂作用下的酯键在加热条件下可进行动态可逆交换，固化后环氧固塑体可通过热压进行重复成型，在乙二醇溶剂中完全降解，并在多种常规有机溶剂中表现出优良的耐溶剂性。

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缺陷型MoS₂/v-Mn_0.3Cd_0.7S的制备及其光催化析氢性能

陆驰豪, 吕函函, 刘换生, 张燚, 陈志钢

东华大学学报（自然科学版）. 2025, 51(03): 111-119. https://doi.org/10.19886/j.cnki.dhdz.2025.0040

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Mn_0.3Cd_0.7S（MCS）基光催化剂具有易合成、价格低廉和能带结构可控等优点，在光催化析氢领域受到高度关注。单一的MCS固溶体存在反应活性位点不足、光生载流子转移速率低且复合率高等问题。为提高MCS的光催化析氢性能，用水热法制备富含硫空位的纳米棒状光催化剂v-Mn_0.3Cd_0.7S（v-MCS）,通过原位光沉积法在v-MCS表面负载MoS₂助催化剂。当MoS₂负载量为5%时，在可见光（λ>420 nm）照射下，MoS₂/v-MCS复合光催化剂的析氢速率达8.87 mmol/（g·h）,是单一MCS的8.87倍，v-MCS的2.49倍。4次循环后，其光催化性能保持在87%,具有良好的稳定性。因此，空位缺陷和助催化剂的协同作用能有效提升MCS基光催化剂的光催化析氢性能。

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恒温水循环条件下CO₂/CH₄氩等离子体干重整试验研究

王佳怡, 陈佳尧, 刘建奇, 王福琼, 钟方川

东华大学学报（自然科学版）. 2025, 51(03): 120-126. https://doi.org/10.19886/j.cnki.dhdz.2025.0018

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在温和条件下将CO₂和CH₄两种温室气体转化成燃料或化学原料是能源和环境领域的重要课题。介质阻挡放电（DBD）在CO₂/CH₄干重整领域拥有巨大发展前景，但重整性能受多种因素影响。使用恒温水循环同轴介质阻挡放电反应器，研究CO₂/CH₄初始体积分数和循环水温度对放电特性和干重整性能的影响。结果表明：在CO₂/CH₄体系中引入Ar背景气体后，CO₂和CH₄的转化率分别达56.5%和64.8%,CO和H₂的选择性达80%以上；在相同反应条件下提高CO₂/CH₄初始体积分数，导致CO₂和CH₄的转化率以及CO和H₂的产率明显下降。循环水温度从25℃升至75℃时，因循环水温度影响了反应器中等离子体的放电特性，CO₂转化率增加6.8%,CH₄转化率变化不大。通过等离子体发射光谱探究CO₂/CH₄体积分数对干重整放电的影响，发现CO₂/CH₄体积分数增加使Ar谱线强度减弱，而放电功率增加使Ar谱线强度增强。

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木棉纤维絮片增强水凝胶制备及其界面蒸发性能

陈迈, 刘叶, 常亚楠, 戴红芳, 胡立霞, 徐广标, 温润, 王霁龙, 沈华

东华大学学报（自然科学版）. 2025, 51(03): 127-133. https://doi.org/10.19886/j.cnki.dhdz.2024.0323

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聚丙烯酸钠水凝胶是一种阴离子型聚电解质水凝胶，具有优良的亲水性和耐盐性，是太阳能海水淡化的理想材料，但单一交联网络水凝胶的机械强度较低。以木棉纤维絮片为骨架制备结构和力学增强的聚丙烯酸钠水凝胶，并对纯聚丙烯酸钠水凝胶（AAM）和絮片增强水凝胶（KAM）的形貌结构、溶胀性能、力学性能、海水蒸发性能进行测试。结果表明：在木棉纤维絮片增强水凝胶中，具有多孔结构的木棉纤维可完全嵌入水凝胶基体，并保持良好的中腔结构；木棉纤维絮片的加入显著改善了聚丙烯酸钠水凝胶的力学性能以及溶胀过程中的稳定性。将炭黑作为光热材料涂覆在KAM表层，进行连续3 d的模拟海水蒸发测试后，平均蒸发速率达1.813 kg/（m²·h）,表面平均温度达42.8℃,并且表面未产生盐结晶，表现出良好的阻盐效果，可为实现高效海水淡化提供重要参考。

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造纸和纸制品行业企业碳排放核算模型构建及应用

陈诺, 刘路, 姚久迪, 高品

东华大学学报（自然科学版）. 2025, 51(03): 134-142. https://doi.org/10.19886/j.cnki.dhdz.2024.0391

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造纸和纸制品行业是高碳排放行业之一，对我国“双碳”目标的实现具有重要影响。在综合分析国内外已有碳排放核算方法学基础上，结合我国造纸和纸制品行业特点和已有核算标准，构建面向我国造纸和纸制品行业企业的碳排放核算模型，涉及碳排放核算边界设置、温室气体种类选择、核算范围和核算方法确定等，同时补充设定绩效指标和碳减排目标。以河北某造纸企业为例，对比分析该核算模型所得碳排放结果与企业核查结果之间的差异。结果表明，核算模型所得碳排放量比企业核查结果高16.6%,这主要是由不同核算环节所选用的排放因子及温室气体种类不同造成的。该碳排放核算模型可为我国造纸和纸制品行业企业低碳转型提供更全面且科学合理的方法支撑，指导企业识别碳减排机会。

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极地船舶驾驶室不同送风方式对加速热风辅助电加热玻璃化霜的影响

裘莉莉, 魏世松, 安毓辉, 杨自力

东华大学学报（自然科学版）. 2025, 51(03): 143-151. https://doi.org/10.19886/j.cnki.dhdz.2024.0402

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为保障极地船舶在冰区的航行安全、避免近距离碰撞，利用计算流体动力学（CFD）方法对我国某极地船舶驾驶室建模，以化霜率为评价指标，对比研究驾驶室中热风辅助电加热玻璃化霜的加速效应，明确两种典型送风方式（顶部球形喷口和地板条形风口）的化霜特性及不同送风参数（温度、送风量和角度）对化霜速率的影响规律。研究发现，两种热风辅助方式均显著加速船舶在极地的化霜，相比单纯电加热玻璃（1 700 W/m²）,辅以球形喷口射流与条形风口送风可使化霜率提升超4倍，128 s时化霜率从12.57%提高至62%以上。但顶部球形喷口和地板条形风口送风在化霜特性上存在显著差异：前者呈初期打开局部视野迅速、整面化霜较慢的“快点慢面”特征；后者则表现出相反的“低开高走”化霜特性。增大送风量可明显加速化霜，尤其是对地板条形风口；调节送风角度可加快顶部球形喷口的化霜速率，但对地板条形风口影响甚微；送风温度的加速化霜效果有限。研究结果可为极地船舶驾驶室挡风玻璃的低电耗快速化霜提供重要参考。

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低负荷运行时变风量系统灯盘风口供冷气流贴附距离预测

孙莹, 张宁波, 杨兵强, 钟珂, 亢燕铭

东华大学学报（自然科学版）. 2025, 51(03): 152-159. https://doi.org/10.19886/j.cnki.dhdz.2024.0366

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灯盘风口常用于变风量系统，为避免低负荷运行时低速供冷气流过早下沉造成人员热不舒适，采用ANSYS Fluent 19.2软件，对安装有灯盘风口的室内环境进行数值模拟，探究送风速度、送风角度、顶棚温差(顶棚与室内空气的温差)、灯盘热量等4个因素对变风量系统灯盘风口贴附效应的影响。采用多元线性回归分析建立低负荷运行时灯盘风口贴附距离的预测模型，进一步得出灯盘风口热舒适送风速度下限的经验公式。结果表明：上述4个因素显著影响贴附距离；顶棚温差和送风角度越小，灯盘热量越大，则热舒适允许的最小送风速度越小，变风量系统负荷可调范围越大。所提预测热舒适允许的灯盘风口最小送风速度的经验公式，可用于确定最小送风速度或探寻降低最小送风速度的途径。

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LiCl复合石膏建材的调湿性能与节能效果

姜清文, 林夕, 熊茜, 张唯怡, 杨自力

东华大学学报（自然科学版）. 2025, 51(03): 160-167. https://doi.org/10.19886/j.cnki.dhdz.2024.0220

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针对多孔石膏建材在调节室内空气湿度时存在的吸附量小、水蒸气传递阻力大、调湿响应慢及长期调湿性能衰退等问题，制备一种具有物理吸附与化学吸收协同效应的LiCl复合石膏建材。添加质量分数为1%至6%的LiCl后，石膏建材的面密度变化幅度在-0.1%～8.1%,热导率降低11.2%～70.7%,平衡吸湿量提高8～40倍、水蒸气传递阻力降低25.0%～44.9%。通过搭建试验舱，在室外相对湿度周期波动(40%～85%)与持续高湿((85±5)%)环境下，探究复合石膏建材对室内空气的调湿效果。当室外湿度周期波动时，LiCl复合石膏建材可将室内相对湿度控制在40%～60%;在室外持续高湿时，铺设6%的LiCl复合石膏建材可将室内相对湿度长期(120 h)稳定在45%～65%。引入空调除湿能效比量化测试室的除湿能耗，结果显示，复合石膏建材可使室内的短时除湿能耗降低42%及以上。研究可为降低空调除湿能耗、推动低碳建筑发展提供积极的借鉴。

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基于生物谷蓝色素构建碳量子点荧光探针以及用于检测废水中的Cr(Ⅵ)

潘静, 吴浩宇, 张炜, 陶福平, 高爱芹, 谢孔良

东华大学学报（自然科学版）. 2025, 51(03): 168-175. https://doi.org/10.19886/j.cnki.dhdz.2025.0033

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可视化

谷蓝是一种可生物降解的蓝色生物合成色素，绿色环保且无污染，其分子结构中含有丰富的C、N元素，可用于制备生物色素碳量子点。基于碳量子点构建的荧光探针，可用于废水重金属离子和环境分析，实现有害金属离子的可视化检测。以谷蓝为碳源和氮源，利用简单的一步水热法制备可发射蓝色荧光的碳量子点(Indi-CDs),并探究该碳量子点的光学性能及其在离子检测中的应用。结果表明，Indi-CDs的最佳激发波长为365 nm,最佳发射波长为470 nm,平均粒径为1.62 nm,荧光量子产率达62.6%。Cr(Ⅵ)的存在会使Indi-CDs的荧光发生猝灭，且该荧光猝灭现象可用内滤效应进行解释。基于谷蓝构建的碳量子点荧光探针，可实现对Cr(Ⅵ)的选择性检测，具备优异的抗干扰性能且灵敏度高，检测限为0.77μmol/L,线性范围为0～90μmol/L。

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湿法制备聚丙烯腈/石墨烯基纤维及染料吸附应用探讨

成思蓉, 何美莹, 张焕侠, 李炜

东华大学学报（自然科学版）. 2025, 51(03): 176-182. https://doi.org/10.19886/j.cnki.dhdz.2024.0238

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可视化

石墨烯纤维因其内部结构缺陷，导致其综合性能远不如理论值。控制纤维内部结构缺陷是制备高性能石墨烯纤维的关键。因纤维的结构决定其性能，使用聚丙烯腈杂化工艺对石墨烯微观结构进行调控。利用湿法纺丝技术制备聚丙烯腈/石墨烯共混纤维，研究聚丙烯腈质量分数对共混纤维的内部结构的影响，并对纤维性能进行测试。结果表明，聚丙烯腈成功嵌入石墨烯片层间，填补孔洞后形成均匀的小孔洞，弥补了纤维缺陷。聚丙烯腈质量分数为30%时，共混纤维的整体形态和微观形貌最好，导电性略有下降，但在保持柔性的同时，断裂强度较纯石墨烯纤维提高26%。此外，聚丙烯腈的引入，增大(9.4倍)了石墨烯纤维的比表面积，润湿性变好，可在6 h内快速完成染料吸附。

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异养硝化-好氧反硝化菌Rhodococcus sp. Y9-1的脱氮性能及生物强化修复氨氮污染地下水

高梦雯, 邢绍文, 李云

东华大学学报（自然科学版）. 2025, 51(03): 183-190. https://doi.org/10.19886/j.cnki.dhdz.2025.0036

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为实现氨氮超标地下水的快速高效修复，从华东某地下水氨氮超标的非正规工业固废填埋场土壤中分离出一株异养硝化-好氧反硝化菌Rhodococcus sp.Y9-1（CCTCC No:M20231297）,该菌株在pH 8.0～9.0、温度20～37℃、碳氮比5～10、氨氮质量浓度25～100 mg/L、盐度1.9%的条件下，8 h内对氨氮的去除率为64%～98%。结合脱氮特性和功能基因鉴定结果，推测该菌株异养硝化途径为NH⁺₄—N→NH₂OH→NO,好氧反硝化途径为NO^-₃—N（→NO）→N₂。该菌株应用于氨氮超标模拟地下水时，158 h内地下水氨氮降低69.5%;补充柠檬酸钠作为碳源后，进一步将氨氮质量浓度降至0.67 mg/L,低于地下水IV类质量标准中的1.5 mg/L限值。与传统脱氮微生物相比，该菌株作为高效异养硝化-好氧反硝化菌，具备将氨氮快速转化为氮气的潜力，可为异养硝化-好氧反硝化菌在地下水的实际应用提供依据和支撑。

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生物表面活性剂对石化场地中多环芳烃及其衍生物的增溶与洗脱效果

王旭德, 林轩, 周贵龙, 谭峻杰, 钟燕平, 王淑华, 郭学涛, 梁旭军

东华大学学报（自然科学版）. 2025, 51(03): 191-198. https://doi.org/10.19886/j.cnki.dhdz.2025.0021

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选取产自真菌的内酯型槐糖脂(SLMP)和酸性槐糖脂(SLAP)及产自细菌的鼠李糖脂(RLs)作为代表性生物表面活性剂，以石化场地典型有机污染物菲和1-硝基萘(多环芳烃及其衍生物)为研究对象，探究3种生物表面活性剂对菲、1-硝基萘及其混合物的增溶与洗脱效果和机制。3种生物表面活性剂对1-硝基萘的增溶效果优于菲；在15倍临界胶束浓度时，增溶效果顺序为SLAP>RLs>SLMP;共存体系中菲和1-硝基萘在表面活性剂溶液中表现出相互促进作用，增加了彼此的溶解度；3种表面活性剂对土壤中菲和1-硝基萘的去除效果均随表面活性剂浓度的增加而提升，其中，SLMP的洗脱效果最佳，菲和1-硝基萘的协同增溶效应还会提高表面活性剂的洗脱效率。研究可为石化场地污染土壤的修复提供一种绿色修复方法。

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丝瓜络纤维的研究进展

郭伟娜, 曹立瑶, 沈华, 薛文良, 徐广标

东华大学学报（自然科学版）. 2025, 51(03): 199-210. https://doi.org/10.19886/j.cnki.dhdz.2025.0177

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天然纤维材料的绿色开发及高值化利用已成为应对资源短缺和环境污染的重要途径。丝瓜络纤维，作为一种可再生、环保的天然纤维，凭借其独特的多孔结构和丰富的生物活性成分，广泛应用于复合材料、污染物吸附、生物医用等领域。综述了丝瓜络纤维的理化性能及其在多个领域的应用进展。丝瓜络纤维在复合材料中具有出色的吸声、隔热、电磁屏蔽和储电性能，尤其通过化学改性能显著提高其与基体材料的界面结合强度。在环境工程领域，丝瓜络纤维通过其天然多孔性和表面极性基团，成为去除重金属离子、染料和新兴污染物的优良吸附剂。此外，丝瓜络纤维的药用成分具有抗感染、抗氧化和降血脂等多重功效，在生物医用领域具有潜在的临床应用价值。丝瓜络纤维的应用虽已取得初步进展，但仍面临产业化进程中的技术和成本挑战。未来应聚焦纤维改性工艺优化、绿色加工方法以及功能集成，以推动丝瓜络作为可持续发展材料的广泛应用。

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聚焦循环经济：废弃PET塑料回收的研究进展

张璐瑶, 陈俊良, 李金周, 王丽, 乌婧, 高品, 杨建平

东华大学学报（自然科学版）. 2025, 51(03): 211-224. https://doi.org/10.19886/j.cnki.dhdz.2025.0276

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塑料的结构特性与回收技术密切相关，研究回收技术对实现塑料资源循环利用及“双碳”目标至关重要。本文在简要介绍聚酯塑料应用现状与废弃处理困境的基础上，重点阐述废弃聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料回收技术进展。机械回收工艺简单但存在材料性能劣化问题；生物回收环境友好但降解效率受限；化学回收(热催化、醇解、氨解、水解、电催化等)能实现分子级循环但面临催化剂成本高的挑战，可借助新型催化剂、绿色溶剂和工艺优化突破瓶颈。闭环回收构建起“生产-消费-再生”的闭合循环回收体系，但仍面临混合塑料杂质干扰问题，可通过优化解聚聚合条件、扩大催化剂适用范围来解决。在循环经济模式下，混合塑料分拣效率低、组分复杂导致回收难度大，需结合智能分拣技术与协同回收工艺攻克。通过总结技术经济分析和生命周期评估研究，综合阐述了混合塑料处理的经济可行性和环境影响，展望了循环经济模式下化学回收PET塑料的未来发展方向。

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可视化空气能量采集科技

陈国庆, 韦伟, 陈铎, 侯成义

东华大学学报（自然科学版）. 2025, 51(03): 225.

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可视化

<正>本项目开发了一种可持续的吸湿-蒸发发电织物（Mac-fabric）。该技术基于织物中的单向导湿和负电荷通道诱导的电荷分离，实现持续的恒压发电。在相对湿度40%和20℃环境下，单个Mac-fabric可实现0.144 W/m²（5.76×102W/m³）的高功率输出。在实际应用中，可通过采集空气中水分的能量为电子产品供能。本项目展示了集成有数个Mac-fabric单元的一体式发电-发光贴片，通过Mac-fabric为LED灯带供电，可直接在服装上拆卸。Mac-fabric发电织物具备轻质（300g/m²）、柔软等特性，在户外可穿戴或便携式能源方面展现出广阔的应用前景。

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纤维基水生态修复材料研发关键及装备应用

东华大学学报（自然科学版）. 2025, 51(03): 226.

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可视化

<正>在生态文明建设上升为国家战略的背景下，水生态修复，特别是超大城市群的水生态治理，成为解决新时代社会主要矛盾的重要手段之一。在高强度经济社会活动影响下，“五色水”（黑—黑臭、绿—蓝绿藻、褐—褐藻、红—裸甲藻、黄—浑浊）成为超大城市群地表水的常态。纤维材料因比表面积大、质量轻、施工便捷、效率高，在水体污染物脱除中得到广泛应用，但水生态修复与污水处理不同，污染物浓度和微生物丰度均低于管道污水。

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刊出日期：2025-03-25

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