木材波谱学

目录
第二版前言
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第1章 木材的X射线衍射分析技术（1）
1.1 木材的构造学特征（1）
1.1.1 细胞壁的超微构造（1）
1.1.2 细胞壁层结构（2）
1.1.3 纤维素的结晶结构（3）
1.2 X射线与X射线衍射原理（5）
1.2.1 X射线的产生（5）
1.2.2 X射线谱（6）
1.2.3 X射线与物质的作用（9）
1.2.4 X射线的衰减（10）
1.2.5 X射线衍射的基本原理（10）
1.3 X射线衍射技术的木材科学实践（16）
1.3.1 测定木材纤维的超微结构（16）
1.3.2 测定木材纤维的相对结晶度（20）
1.3.3 测定木材纤维的微纤丝角（34）
1.3.4 木材密度的检测（45）
1.3.5 X射线吸收法测定木材空隙度（48）
参考文献（50）
第2章 木材的X射线光电子能谱（51）
2.1 XPS的基本原理（51）
2.1.1 XPS仪（52）
2.1.2 化学位移（53）
2.2 XPS在木材研究中的应用（55）
2.2.1 木材的典型XPS谱图（55）
2.2.2 XPS在木材表面化学处理研究中的应用（57）
2.2.3 XPS在木材耐候性研究中的应用（59）
2.2.4 XPS在木材表面微波等离子体处理研究中的应用（59）
2.2.5 XPS在木材防腐研究中的应用（63）
2.2.6 XPS在活性炭制备研究中的应用（67）
参考文献（67）
第3章 木材的傅里叶变换红外光谱（69）
3.1 红外吸收光谱原理简介（69）
3.1.1 双原子分子的振动（69）
3.1.2 多原子分子的简正振动（71）
3.1.3 红外吸收光谱（72）
3.2 傅里叶变换红外光谱的基本原理（74）
3.2.1 迈克尔孙干涉仪与干涉图（75）
3.2.2 干涉图的傅里叶变换和FTIR谱图的获得（77）
3.2.3 FTIR光谱的特点（78）
3.3 红外透射光谱的样品制备与数据处理（81）
3.3.1 红外透射光谱的样品制备（81）
3.3.2 红外透射光谱的常用数据处理方法（84）
3.4 傅里叶变换红外光谱反射技术（89）
3.4.1 衰减全反射光谱技术（89）
3.4.2 漫反射光谱技术（92）
3.5 傅里叶变换红外光谱显微技术（93）
3.5.1 傅里叶变换红外显微镜（93）
3.5.2 傅里叶变换红外显微镜的性能特点（94）
3.6 气相色谱-傅里叶变换红外光谱联用技术（95）
3.6.1 GC-FTIR联用分析系统（95）
3.6.2 GC-FTIR分析系统的数据处理与光谱解析（98）
3.7 红外光谱图与分子结构的关系（101）
3.7.1 常见基团的特征吸收频率与指纹频率（101）
3.7.2 影响基团特征吸收频率位移的因素（104）
3.8 FTIR在木材研究中的应用（107）
3.8.1 木材的红外光谱特征（107）
3.8.2 FTIR在木材表面化学研究中的应用（114）
3.8.3 FTIR在木材保护处理研究中的应用（115）
3.8.4 FTIR在木材炭化过程研究中的应用（117）
3.8.5 GC-FTIR在FRW阻燃木材等温热解研究中的应用（119）
参考文献（124）
第4章 木材的核磁共振波谱（125）
4.1 核磁共振的基本原理（128）
4.1.1 基本原理（128）
4.1.2 原子核的弛豫（129）
4.1.3 化学位移（132）
4.2 木材细胞壁全组分的核磁共振2D-HSQC技术（137）
4.2.1 乙酰化全溶体系（137）
4.2.2 非乙酰化全溶体系（138）
4.3 木材主要组分核磁共振图谱分析（142）
4.3.1 木质素的核磁共振分析技术（142）
4.3.2 半纤维素结构核磁共振波谱分析（155）
4.4 木材的固体核磁共振CP/MAS 13C-NMR谱（160）
4.4.1 高分辨率固体NMR谱基本原理（160）
4.4.2 纤维素的CP/MAS 13C-NMR波谱（161）
4.4.3 木材的CP/MAS 13C-NMR波谱（163）
4.5 总结与展望（171）
参考文献（172）
第5章 木材的电子自旋共振波谱（173）
5.1 电子自旋共振波谱的原理（173）
5.1.1 电子自旋共振的基本原理（173）
5.1.2 电子自旋共振波谱的波谱参数（174）
5.1.3 电子自旋共振波谱的测定方法（176）
5.2 ESR技术在木材研究中的应用（178）
5.2.1 ESR技术在木质素研究中的应用（178）
5.2.2 ESR技术在木材表面研究中的应用（180）
5.2.3 ESR技术在木材防腐研究中的应用（181）
参考文献（185）
第6章 木材的快速傅里叶变换频谱分析技术（187）
6.1 快速傅里叶变换的基本原理和方法简介（187）
6.1.1 傅里叶变换概述（187）
6.1.2 离散傅里叶变换（188）
6.1.3 快速傅里叶变换（190）
6.1.4 用计算机实现快速傅里叶变换（191）
6.2 快速傅里叶变换波谱的测定仪器和方法（192）
6.2.1 频谱分析仪和快速傅里叶变换频谱分析仪（192）
6.2.2 赋有专用功能的频谱分析仪（194）
6.3 快速傅里叶变换测试分析技术在木材物理学中的应用（195）
6.3.1 快速傅里叶变换测试分析技术在木材及木质材料声学振动特性研究中的应用（195）
6.3.2 快速傅里叶变换测试分析技术在木材与木质材料无损检测中的应用（205）
6.4 快速傅里叶变换测试分析技术在木材解剖学中的应用（209）
6.4.1 应用光学傅里叶变换技术分析木材解剖学特性的探索（209）
6.4.2 采用计算机图像处理FFT分析技术研究木材解剖学特性（210）
6.4.3 应用FFT图谱分析木材解剖特征演化模式的初步探索（237）
6.5 FFT频谱测试分析技术在木质环境学研究中的应用（239）
参考文献（243）
第7章 木材的热分析技术（246）
7.1 热分析技术概述（246）
7.2 热重法（248）
7.2.1 热重法的基本原理（248）
7.2.2 热重法的影响因素（249）
7.2.3 热重实验方法和误差分析（250）
7.3 差热分析（251）
7.3.1 差热分析的基本原理（251）
7.3.2 差热分析的影响因素（252）
7.3.3 差热分析实验方法和误差分析（253）
7.4 差示扫描量热法（253）
7.4.1 差示扫描量热法的基本原理（254）
7.4.2 差示扫描量热法的影响因素（255）
7.4.3 差示扫描量热法实验方法和误差分析（255）
7.5 其他热分析技术（256）
7.5.1 逸出气检测和分析（256）
7.5.2 热机械分析（257）
7.5.3 热显微镜法（259）
7.6 热分析技术在木材及相关材料研究中的应用（259）
7.6.1 木材及其他天然纤维材料热性质的研究（259）
7.6.2 木材燃烧性能评价（267）
7.6.3 DSC技术在木材化学研究中的应用（268）
7.7 热分析技术在木材阻燃机理研究中的应用（271）
7.7.1 实验方法（271）
7.7.2 热重分析实验结果及讨论（271）
7.7.3 差热分析实验结果及讨论（274）
7.8 热分析与其他分析方法的联用（275）
7.8.1 纤维素热分解的TG-DTA-FTIR联机分析（276）
7.8.2 热分析联机分析木陶瓷烧结过程中的化学变化（277）
参考文献（279）
第8章 木材的锥形量热仪分析技术（281）
8.1 锥形量热仪的工作原理（281）
8.2 锥形量热仪的燃烧参数（281）
8.2.1 点燃参数（282）
8.2.2 热释放参数（282）
8.2.3 烟参数（282）
8.2.4 尾气及其毒性参数（283）
8.2.5 质量变化参数（283）
8.3 锥形量热仪分析技术在木材阻燃性能评价中的应用（284）
8.3.1 材料与方法（284）
8.3.2 热释放性能（285）
8.3.3 耐点燃性能（288）
8.3.4 烟释放性能（289）
8.3.5 烟气组成和毒性（291）
8.3.6 试样燃烧过程中的质量变化（295）
8.4 CONE在木材阻燃机理研究中的应用（297）
8.4.1 热辐射功率（298）
8.4.2 热释放速率（298）
8.4.3 总热释放量（299）
8.4.4 有效燃烧热（300）
8.4.5 质量损失速率（301）
8.4.6 残余物质量及成炭率（302）
8.4.7 烟比率及比消光面积（302）
8.4.8 烟气中的一氧化碳和二氧化碳（303）
参考文献（305）
第9章 木材的拉曼光谱（306）
9.1 拉曼光谱的基本原理（306）
9.1.1 拉曼散射理论（307）
9.1.2 拉曼光谱仪（309）
9.2 木材化学组分的拉曼光谱（312）
9.2.1 拉曼光谱强度与基团频率影响因素（314）
9.2.2 纤维素的拉曼光谱（317）
9.2.3 半纤维素及果胶多糖的拉曼光谱（320）
9.2.4 木质素的拉曼光谱（324）
9.3 拉曼光谱在木材研究中的应用（325）
9.3.1 木材细胞壁的拉曼光谱成像研究（325）
9.3.2 多元统计分析方法在木材拉曼光谱分析中的应用（328）
9.3.3 拉曼光谱在木材预处理研究中的应用（333）
参考文献（337）
第10章 木材的荧光光谱（339）
10.1 荧光光谱的基本原理（339）
10.1.1 荧光发射的产生（339）
10.1.2 荧光光谱的主要参数和影响因素（340）
10.1.3 荧光光谱仪（343）
10.2 荧光光谱在木材研究中的应用（343）
10.2.1 木材的化学组成与显色（343）
10.2.2 荧光光谱在树种鉴别中的应用（344）
10.2.3 荧光光谱在木质基发光材料中的应用（351）
10.2.4 荧光光谱在木材生物质发光材料中的应用（356）
10.2.5 荧光光谱在木材仿生荧光材料中的应用（363）
参考文献（367）
第11章 木材的圆二色谱（369）
11.1 圆二色谱的基本原理（369）
11.1.1 圆二色性（369）
11.1.2 圆二色谱的参数和特征（371）
11.1.3 圆二色谱仪（373）
11.2 圆二色谱在类木材纤维素超分子结构方面的应用（373）
11.2.1 类木材纤维素分子环糊精复合客体分子诱导圆二色谱的规律（374）
11.2.2 类木材纤维素分子环糊精与客体分子作用方面的应用（375）
11.3 圆二色谱在木材研究中的应用