麦秆皮层硅化物的XPS研究(Ⅱ)

进行麦秆皮层硅化物的XPS测定及分峰拟合分析。结果表明,麦秆不同部位皮层中的硅化物都是由有机硅化物和无机硅化物组成的。有机硅化物主要有线状p-MethylSil、树脂p-PhenylSil、Ph3SiOSiPh3、Ph4Si、Et3SiCl、Et2SiCl2等。无机硅化物的种类更复杂,主要有硅灰石、云母、钠长石、硅线石、高岭土、分子筛A型及X型物质以及5种结晶形式的SiO2等。不同部位硅化物的组成、含量不同,将影响其在制浆等处理过程中的稳定性。     

稻草皮层硅化物的XPS研究(Ⅱ)

用XPS测定结合分峰拟合分析,研究稻草茎部、叶鞘、穗轴等部位皮层中硅化物的组成.结果表明,在实验范围内,各部位中的硅化物均由有机硅化物和无机硅化物组成,但都以无机硅化物为主,并且不同部位中硅化物的组成有明显的差异,无机硅化物与有机硅化物的比例也不同.测定出的无机硅化物主要有5种形式的SiO2、钠沸石、Na2SiF6、滑石、高岭土、硅灰石、分子筛型物质及富铝红柱石等;有机硅化物中主要是Ph3Si-O-SiPh3、Et3SiCI、Et2SiCl2、EtSiCl3、Et3SiBr、树脂及线状P-Methyhil等.     

稻草皮层硅化物的XPS研究(Ⅰ)

对稻草茎部和叶鞘的外表面及穗轴等进行了皮层硅化物的X射线光电子能谱(XPS)研究.结果表明,所研究的几个部位皮层中,自外至里,硅化物的含量及分布具有相同的规律性;茎部皮层外表面硅化物的含量(面积)最低,但半峰宽则比皮层内部高;叶鞘及穗轴的皮层外表面硅化物的含量及半峰宽均比其皮层内部低.初步测定表明,所有部位中的硅化物均为无机硅化物,不同部位硅化物的组成不同;但各测定点的半峰宽都明显高于基准值1.57,说明在测定范围内的硅化物均是由两种或两种以上的硅化物组成的.因此,对各部位的Si2P峰均需进行分峰拟合分析才能得到正确的结果.     

甘蔗茎中化学元素的微区分布

用扫描电镜-能谱仪研究了甘蔗茎皮层的外表面和横切面中Si等元素的含量及分布.结果表明,皮层外表面不同形态区域中Si等元素的含量不同,颗粒物是Si高度密集的部位,Si的含量高达58.23%;平坦处的Si含量较低,为44.42%;颗粒物块及其连接处中所含Si的原子数相同,但所含C、O元素的原子数则相反.横切面中,皮层中Si的密度高且分布呈外层低里层高的规律性;维管束及薄壁细胞中Si的含量较低且分布较均匀,皮下纤维层中Si的含量最低,具有明显不同于麦秆的特点.实验结果预示不同部位中硅化物的组成及元素化学状态的差异.     

竹茎皮层SEM-EDXA研究(Ⅰ)

利用SEM-EDXA研究了竹茎外表面皮层的形态及Si等矿质元素的分布。结果表明,同一竹茎不同高度处皮层外表面的形态相似,不同种类竹子竹茎的皮层形态则有明显差异。五月季竹竹茎的皮层中,较低部位测定的元素种类较多,较高处所测定的元素种类较少;皮层外表面的颗粒物组有双颗粒、三颗粒及单颗粒3种类型:每个颗粒物组中各颗粒物的粒度及C、O、Si等元素含量的均一性较差。竹茎的纵切面中,皮层是Si含量最高的部位,与皮层相邻的薄壁细胞中Si含量也高些,远离皮层的组织结构中Si的含量极低。竹茎皮层不同的部位和结构物中硅化物的含量及组成有明显差异。     

芦苇茎皮层的SEM-EDAX研究

用SEM-EDAX法研究苇茎皮层的形态、超微结构和Si等矿质元素的分布.结果表明,苇茎皮层外表面由片状物、片状物的连接物及颗粒状物3种结构物呈规律性排列而成;皮层外表面主要由C、O、Si等元素组成,Si含量高达50%～55%;不同结构物的Si含量均非常高.皮层的纵切面有致密和多孔两种形态,皮层外表面上的片状物实际上是纵向生长、长短不一的管状细胞,细胞壁为绕中心管孔的多层结构,厚度较大,具有明显不同于竹子及麦茎皮层的特点.苇茎皮层不同部位中Si等元素的原子数比不同,预示着这些部位中Si化物的组成及Si等元素化学状态的差异;皮层外表面的Si化物主要是无机物.     

麦秆皮层矿质元素的微区分布

用扫描电子显微镜-能谱仪(SEM—EDAX)研究麦秆节间皮层矿质元素的微区分布及Si等元素的电子地图。结果表明，节间外表面有2种形态，Si含量高达30％～60％。多数外表面呈高低相间的纵向平行条纹；这种皮层的外表面及皮层中Si的分布也呈高低相间的纵向平行条纹。少量外表面较粗糙，具粒状物且气孔器分布较多；粒状物是Si高度密集的部位；气孔器周围的Si密度明显提高，Si高度密集的气孔器壁深入到皮下纤维层中。麦秆皮层主要由C、O、Si、K等元素组成，并含有少量Cl、Ca、Al等元素。节间皮层中Si的含量呈规律性分布。与皮层相邻的纤维细胞壁中含Si量较高。Si是皮层生物结构中起决定作用的元素。麦秆不同部位的皮层中，C、O、Si等元素的含量及分布特点不同，预示着这些元素存在的化学状态的差异。     

麦秆不同形态区域中硅的碱稳定性

用SEM-EDAX法研究麦草原料中的Si在碱法制浆过程中的残留情况.结果表明,在碱法制浆过程中,麦秆外表面皮层及皮下纤维层中的Si对碱的稳定性较差,麦秆内部的维管束及内表皮层中Si的碱稳定性较高;原料的Si脱除率仅为60%～70%,浆中残留的Si量为30%～40%,且主要分布在麦秆内部的细胞中.不同部位中Si的碱稳定性不同意味着Si等矿质元素存在的化学状态的差异.     

芒秆皮层的SEM-EDXA研究(Ⅰ)

用SEM-EDXA法研究芒秆茎部皮层的形态、超微结构及矿质元素分布.结果表明,芒茎皮层外表面由纵向的条纹区和非条纹区交替排列而成;皮层纵切面中存在多孔结构及具层状细胞壁的横向管孔;皮层中存在不同结晶形态的Si化合物.芒茎皮层的形态及超微结构明显与甘蔗、麦草等的茎部皮层不同.芒茎皮层主要含C、O、Si、K等元素,Si元素含量高于50%,C元素含量低于4.0%;皮层中部的Si元素含量最高,外部及内部的Si元素含量稍低;皮下纤维及芒茎内部组织结构中的Si元素含量均为0.00%.皮层中的Si化合物主要是无机物.     

麦秆不同形态区域中硅的碱稳定性

用SEM—EDAX法研究麦草原料中的Si在碱法制浆过程中的残留情况。结果表明,在碱法制浆过程中,麦秆外表面皮层及皮下纤维居中的Si对碱的稳定性较差,麦秆内部的维管束及内表皮层中Si的碱稳定性较高;原料的Si脱除率仅为(60～70)%,浆中残留的Si量为(30—40)%,且主要分布在麦秆内部的细胞中。不同部位中Si的碱稳定性不同意味着其中的si等矿质元素存在的化学状态的差异。     

麦草原料矿质元素在蒸煮过程中的转移特点

本文研究麦草原料的矿质元素在碱性条件下的转移特点。结果表明，在实验条件下，麦秆的皮层及皮层中的Si等矿质元素在较温和的条件下即可除去；但麦草碱法制浆的Si转移率仅为60％—70％，明显低于芦苇、竹子等原料，说明麦草中的Si具有某些特殊性。原料中大量矿质元素转移入黑夜体系，将协同干扰碱回收过程及效率。从预处理除去Si等矿质元素的角度来看，采用较低的用碱量、温度及较短时间是较为合适的。     

对烧碱法麦草浆黑液蒸发器结垢物的研究

烧碱法麦草浆黑液的蒸发器结垢物的主要元素 (除了碳、氢、氧 )是硅、钙、钾、钠、镁和铝。其中硅和钙占总质量的 40 %左右。其中有机物占 1 9%左右。无机物中有 3种硅酸盐矿物 ,纤硅碱钙石 (Rhodesite) ,(Ca ,K ,Na) 8Si1 6 O4 0 ·1 1H2 O是主要成分。垢物中主要的元素是硅和钙。由于麦草含硅量高 ,麦草浆黑液结垢与木浆黑液结垢机理有很大不同。麦草浆黑液结垢是一个复杂的化学反应 ,属化学反应型垢。硅酸胶体的形成对结垢起了很大的作用。阳离子如Ca2 + 和K+ 等与硅酸胶体反应形成纤硅碱钙石等硅酸盐矿物。具体的反应机理还有待进一步研究     

芒秆表皮层的SEM-EDAX研究

用SEM－EDAX法研究芒秆茎部表皮层的结构及元素组成，并对茎部纤维、薄壁细胞及叶部的元素组成进行测定。结果表明，芒秆茎杆表皮层的外表面仅由C、O、Si、K等元素组成，Si含量高达60％，Si的粒度小且分布较均匀；表皮层是由C、O、Si、Al、Ca、K、Fe、Na等元素构成的结构复杂的复合材料层，外层角化程度较高，Si含量较低；时丑的角化程度较低，但Si含量最高。表皮层的结构及形成机理有待进一步研究。薄壁细胞及叶部中含矿质元素的种类最多，含量也高，宜在备料时尽量除去以提高原料含量。     

芒秆皮层的SEM-EDXA研究(Ⅱ)

用SEM-EDXA法研究芒秆叶鞘皮层的形态、超微结构及Si等矿质元素的分布.结果表明,叶鞘外表面皮层由颗粒物纵向规则排列区域和分散分布区域交替排列而成;每个颗粒物组由两个相对的"肾型"颗粒物纵向排列而成.与外表面皮层两种形态区域对应,皮层横切面由致密区域和疏松区域交替排列而成;致密区域的厚度大且质地较均一,Si元素的含量低,其内部主要是维管束组织;疏松区域的厚度小,Si元素的含量高,其内部则主要是近乎圆形的空腔.叶鞘皮层主要含C、O、Si、Cl、K、Ca等元素,C元素的含量低;外表面皮层的Si含量约为50%,内表面皮层的Si元素含量仅4%左右;叶鞘外表面皮层中的Si化合物主要是无机物.     

蔗秆表皮层的SEM-EDAX研究

用SEM-EDAX法研究蔗秆表皮层的超微结构及元素组成。结果表明，在实验条件下，蔗秆表皮层的外表面由C、O、Mg、Al、Si、Cl6种元素组成，Si的含量为30．464％；颗粒状物的Si含量为53．833％。蔗秆表皮层径切面中含C、O、Mg、Al、Si、K、Ca7种元素，自外向里各种元素的含量呈规律性变化。表皮层是Si等矿质元素高度密集、超微结构非常复杂的多层结构；表皮层中的Si绝大部分在碱法制浆的低温蒸煮阶段就被溶解转移到黑液中，残留物几乎为纯C组成。蔗秆表皮层的超微结构、Si等元素的存在状态及脱除机理有待进一步研究。