本文有针对性地列举了自然界某些生物体所固有的智能行为和独特的自然属性；由自然现象给予的启发，阐述了构建木材仿生科学的理论基础；提出了依据生物学原理和现代技术，赋予木材奇异功能或创生新型复合材料的发展空间。
生物质颗粒燃料（俗称木煤）作为生物质能源转化的一个重要领域，越来越受到人们的关注。本文对生物质颗粒燃料的燃烧特性、节能减排效果、制造工艺技术、关键生产设备进行了研究与开发，并在此基础上最终建成了规模化（年产2.0×105 t）、低成本的木煤生产线，对推动我国木煤产业的健康发展具有重要的示范意义。
高频真空木材干燥是一种干燥速度快、能源消耗低、环境污染小的新型联合干燥技术。在木材高频真空联合干燥过程的理论分析基础上，针对神经网络方法建立的木材干燥模型，设计了木材干燥模糊控制器和模糊神经网络控制器。对模糊控制和模糊神经网络两种控制方法进行了仿真实验，结果表明模糊神经网络方法控制效果更好，如温度上升快，控制精度高，稳定性好。模糊神经网络控制方法对实现木材干燥过程的全自动控制具有重要研究意义。
通过共混造粒热压方法制备聚丙烯（PP）基木塑复合材料（WPC），用差示扫描量热法研究其非等温结晶行为，分别用Jeziorny 法和Mo法对所得的数据进行处理分析。结果表明：Jeziorny 法和Mo法能较理想地处理PP 基WPC的非等温结晶过程，复合材料中木粉的加入缩短了结晶时间，提高了PP 的结晶温度，降低了结晶速率。
研究探讨了干燥过程中树盘受抑制干缩应变、自由干缩应变、弹性应变、黏弹性蠕变应变以及机械吸附蠕变的图像解析测算法；运用该方法测算了白桦树盘常规缓慢干燥（含水率分布均匀）过程中干缩异向性引起的弦向各应变，分析了干燥过程中不同含水率阶段的应力状态及应力与各应变的关系。结果表明：应变的图像解析测算法可满足精度要求；树盘干燥至fiber saturation point( FSP)以下，弦向首先受拉伸应力作用，随着干燥的进行，拉伸应力转变为压缩应力；应力方向与各应变对应关系不同，与黏弹性蠕变应变无明显对应关系，与机械吸附蠕变基本对应。
本文采用麦秸粉为增强体，分别与高密度聚乙烯（HDPE）、聚丙烯（PP）热塑性塑料基体采用挤出方式混合制备木塑复合材料，研究麦秸粉与HDPE、PP的配比对复合材料性能的影响。利用高速混合机在一定条件下对麦秸粉、热塑性塑料和其他助剂进行混合，利用双螺杆挤出机熔融造粒，单螺杆挤出机挤出成型，对制备的麦秸粉/塑料复合材料进行物理力学性能测试。结果表明：加入少量麦秸粉使木塑复合材料力学性能降低，随着麦秸粉含量的增加，复合材料的力学性能呈提高的趋势；当麦秸粉含量超过一定比例时，木塑复合材料力学性能降低，且冲击性能降低明显；本次试验HDPE基木塑复合材料力学强度略高于PP基木塑复合材料。
本文以东北林业大学老山生态站阳坡和阴坡的人工林红松为研究对象，基于分形理论，从非线性角度出发，对红松木材碳素储存量进行分形分析，研究其规律性变化，旨在明确不同地理位置间木材碳素储存能力的差异。研究结果表明，老山生态站阳坡和阴坡红松木材碳素储存量的径向变异趋势相近；阴坡的碳素储存能力高于阳坡；阴坡红松幼龄材和成熟材碳素储存量的分形维数平均值明显高于阳坡，其碳素储存量的梯度分布较阳坡更复杂，且木材碳素储存效果明显优于阳坡。这为选择有利于提高木材碳素储存效果的人工林红松立地条件提供了理论依据。
以淀粉基水性高分子异氰酸酯（API）胶合木胶接结构为研究对象，以胶接的压缩剪切强度为评估指标，通过加速湿热老化试验对胶接结构的破坏模式和失效机理进行了研究。结果表明：胶接结构的断裂性质为韧性断裂，且随着老化时间的增加，其破坏模式为由内聚破坏向内聚破坏+界面破坏转变。在湿热老化试验前期温度对压缩剪切试样性能起主要作用，在老化后期湿度起主要作用。
木质林产品是人类生活不可或缺的一类消费品，其产品质量安全与消费者人身安全密切相关。本文主要围绕产品本身质量及产品质量安全管理两个方面分析了目前我国木质林产品的质量安全现状及存在的问题，提出了提高木质林产品质量和保证木质林产品质量安全的对策，以加强我国木质林产品质量安全管理，提高我国木质林产品质量安全水平，促进我国林业产业又好又快发展。
利用热重和锥形量热仪研究硼酸、硼砂两种典型硼化合物对毛竹热降解和燃烧性能的影响。结果 表明：硼酸、硼砂能降低竹材的最大热解速率，缩短高温热解区间，促进残炭生成。与未处理材相比，硼酸、硼砂明显减少竹材燃烧过程中的热量释放，热释放速率降至未处理材的50 %左右，总热释放量的降幅分别达50.6 %、44.1 %。硼酸、硼砂也能抑制竹材燃烧时的烟释放，总烟释放量分别下降95.3 %、91.6 %。硼酸、硼砂处理竹材能发挥高效的阻燃抑烟功效。
本文研究了H2O、酚醛树脂胶黏剂（PF）、脲醛树脂胶黏剂（UF）和改性大豆蛋白胶（MSA）在毛竹材不同立杆高度弦切面的润湿性能，通过测定这些润湿液体在竹材弦切面上的接触角，建立润湿液体在毛竹材弦切面的动态润湿模型，分析毛竹材的不同高度对润湿液体动态润湿性能的影响，并对比分析各种润湿液体在毛竹材弦切面的润湿性能差异。
采用环氧氯丙烷和三乙胺对分离出来的亚麻屑纤维素进行改性，制备了一种新型吸附剂。采用扫 描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱仪分别观察了所制备的吸附剂的表面形貌并分析了主要官能团，研究了其对活性翠蓝染料的吸附性能，探讨了吸附时间、吸附剂用量、染料初始浓度及pH等对吸附的影响。结果表明，随时间延长吸附容量逐渐增加，180 min 后吸附即可达到平衡，升高温度有利于吸附反应的进行，40 ℃时最大吸附容量为198.45 mg/g；染料初始浓度较高时，吸附容量较大，吸附受pH的影响较为明显。
采用桉木纤维为原料，探讨碱处理对板材挤压结合机理的影响。结果表明：碱处理对木质素、半纤维素都有不同程度的降解作用；在热压制板过程中，经过降解作用的木材成分经适当的热压工艺能够发生聚合反应从而粘合成板；强碱（NaOH）对桉木纤维的影响大于弱碱溶液（Na2CO3），且处理时间为10 h 较适宜；碱处理过程产生的活性羟基，热压后可以缔合形成氢键，增加了纤维之间的结合力，有利于桉木纤维自身粘合成板。
生物质醇解产生的重油降低了生物油品质。为此，本文考察了V-W-Mo-Cu 催化剂作用下重油的 加氢精制。结果表明，在330 ℃以上该催化剂才表现出加氢反应活性，在450 ℃时轻油产率最高可到93 %。延长加氢反应时间有利于重油低温下的聚合反应和高温下的裂解反应；同时，只有在6 MPa以上的初始氢压下才能饱和裂解片段，从而提高重油加氢所得的轻油产率。轻油的气相色谱-质谱联用仪（GCMS）分析结果表明，催化加氢使重油大分子裂解生成1-甲基-2-乙基苯、丁基苯、1-乙基-3-乙烯基苯和苯酚等小分子的芳烃和酚类物质。然而，加氢后催化剂的红外分析结果表明，重油同时发生了聚合反应，生成含有多种含氧官能团的大分子芳烃或酚类聚合物。经过550 ℃焙烧后，催化剂重复使用5 次，轻油产率仍有70 %。
对橡胶籽油（rubber seed oil，RSO）中的多不饱和脂肪酸（polyunsaturated fatty acid，PUFA）进行了分离纯化，以此为原料，采用过氧乙酸原位法合成了环氧化多不饱和脂肪酸并进行了红外分析，探讨了30 %过氧化氢（H2O2）的用量、冰乙酸的用量、反应时间和反应温度对环氧化反应的影响。结果表明，当原料与30 % H2O2用量比为1∶2.5（质量比）、与冰乙酸的用量比为1∶0.9（质量比），在65 ℃下反应3 h，环氧化程度最高，产物环氧值可达8.28 mol/100 g，相对环氧转化率为82 %，双键转化率为97 %。
超疏水表面稳定性、耐久性的提升，对于其是否能达到商业应用的要求有着至关重要的作用。本 文将聚乙烯醇（PVA）与二氧化硅（SiO2）复合，通过滴涂法在木材表面形成一层有机-无机复合薄膜，之后对薄膜进行疏水改性，制得了一种机械稳健性较好的超疏水木材。所制得的木材有很好的防水性、较低的滚动角和较好的机械稳定性。
通过溶胶-凝胶法一步合成疏水性且具备独特形貌的二氧化硅粒子，联合聚苯乙烯以滴涂的方式 于木材表面仿生合成了稳定性超疏水薄膜。经处理后的木材表面与水的静态接触角为153°，滚动角小于5°。通过扫描电子显微镜照片观察到该复合涂层拥有微米/亚微米的二维等级粗糙结构，该结构协同低表面能物质共同决定超疏水性木材的成功制得。此外，进一步研究了超疏水性木材表面的稳定性和耐久性。结果表明，该超疏水性木材于水、腐蚀性液体（酸液/碱液）、常见有机溶剂中以及一些常见条件下仍保留超疏水特性，为未来木材材料的应用领域扩展提供了有利条件。
采用溶胶-凝胶原位生长的方法制备超疏水木材，在木材表面形成一层纳米结构超疏水薄膜，水滴在木材表面接触角达到150.6°。采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、傅立叶变换红外光谱仪（FTIR）分别对超疏水木材样品的物相组成、表面形貌及表面化学官能团进行检测，分析表明木材的超疏水性是表面纳米级突起粗糙结构和乙烯基疏水基团共同作用的结果。
最大弯曲正应力是衡量夹层梁弯曲性能的重要参数之一，本文推导出了将软夹芯夹层梁等效成等 截面均质单层梁计算最大弯曲正应力的方法，并在此基础上进行三点弯曲试验的算例研究。结果表明：修正单层梁理论与层合梁理论计算的结果是一致的。当破坏载荷与夹层梁横截面的尺寸一定时，随着芯层与总厚度比的增加，修正单层梁理论计算的最大正应力值逐渐增加，而单层梁理论计算的结果为一恒定值。最大弯曲正应力修正公式的建立为夹层梁的工程应用提供理论基础。
本文选用箱3 种热水预抽提H-因子（0、500 和1 000）和合适的蒸煮有效碱用量，得到卡伯值相近（20）的3 种竹子硫酸盐纸浆（KP浆）；然后，采用DQP（二氧化氯漂、螯合处理、过氧化氢漂）漂序，通过变化二氧化氯用量和过氧化氢用量，对比漂白浆的白度、返黄值、卡伯值降低率、黏度。发现热水预抽提可以提高纸浆漂白过程的卡伯值降低率；相同总有效氯因子下，漂后浆的白度较高，返黄值较低，黏度相近；达到相同白度（85 %ISO）可节省约1.4 %的总有效氯用量，然而返黄值略高。
为探讨水洗、酸洗以及熔盐等预处理方法对生物质热裂解特性的影响，以橡胶籽壳为原料，使用去离子水（H2O）和质量分数分别为5 %、10 %和15 % 的盐酸（HCl）、硫酸（H2SO4）、甲酸（HCOOH）、混合酸溶液（HCl+HCOOH，VHCl∶VHCOOH=1∶1）、KCl以及NaOH对橡胶籽壳进行预处理，采用热重分析法考察了预处理对橡胶籽壳热裂解特性及综合特性指数的影响。结果表明：水洗及酸洗可使橡胶籽壳的热解主反应区热重和微分热重曲线向高温侧移动，最大失重速率和最大失重温度升高，而熔盐则降低；HCl和HCOOH以及HCl+HCOOH溶液浓度对橡胶籽壳热裂解特性的影响较小，而H2SO4浓度的影响显著，并随浓度升高而增大；酸洗有利于橡胶籽壳中挥发分的析出，可以脱除秸秆内的部分钾盐，3 种酸脱钾盐的作用依次为H2SO4>HCl>HCOOH；热裂解热性综合特性指数受水洗和酸洗影响显著，并随酸浓度升高而变化。
本文以多孔介质传热传质理论为基础，结合高频-对流联合加热干燥过程中热质传递的机理及特 性，通过质量、动量、能量守恒方程等建立了高频-对流联合加热干燥过程中锯材热质传递数学模型并给出相应定解条件。模型中每个自变量及因变量都有独立的控制方程，利用控制容积法建立相应控制方程的差分格式，将耦合偏微分方程按步骤解耦，以便于利用Matlab 或FORTRAN等编程求解时，达到每个自变量均可以独立求解的目的。