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生物質化學
- 作者:宋先亮 許鳳
- 出版社:中國水利水電出版社
- 出版日期:2022年07月
- ISBN:978-7-5226-0808-2
- 頁數(shù):337
優(yōu)惠價:
¥
40.80
定價:
¥
68.00
標簽:新能源
圖書詳情

內容簡介
在我國新能源發(fā)展戰(zhàn)略中,生物質能源占有重要地位。針對生物質能源的研究、生產(chǎn)和利用中需要掌握的生物質化學知識,本書詳細介紹了生物質的定義、分布,植物生物質的物理及化學結構,各組分的化學性質及利用,為生物質能源的學習、研究、生產(chǎn)與利用奠定了堅實的基礎。本書共10章,包括生物質概述、生物質原料的宏觀和微觀結構、生物質的理化性質和化學組成、生物質原料的水分、生物質原料的提取物、木質素、纖維素、半纖維素、甲殼素和殼聚糖、淀粉等。
本書可作為高等院校新能源科學與工程、林產(chǎn)化工、輕化工程等專業(yè)的本科生和研究生教材,也可供從事生物質利用、林產(chǎn)、制漿造紙等工業(yè)領域研發(fā)、生產(chǎn)、管理及設計的工程技術人員閱讀參考。

目錄
- 版權頁
- 前言
- 第1章 生物質概述
- 1.1 生物質的定義、存在形態(tài)及資源分布
- 1.1.1 生物質的定義
- 1.1.2 生物質的主要來源及分類
- 1.1.3 生物質資源的全球分布情況
- 1.1.4 我國生物質資源分布
- 1.1.4.1 林業(yè)生物質資源
- 1.1.4.2 農(nóng)業(yè)生物質資源
- 1.1.4.3 畜禽糞便
- 1.1.4.4 城鄉(xiāng)有機固體廢棄物
- 1.1.4.5 有機廢水
- 1.2 生物質資源的利用途徑與瓶頸
- 1.2.1 生物質能轉化利用技術
- 1.2.1.1 壓縮成型技術
- 1.2.1.2 直接燃燒技術
- 1.2.1.3 熱解技術
- 1.2.1.4 水熱處理技術
- 1.2.1.5 水解發(fā)酵技術
- 1.2.1.6 厭氧發(fā)酵技術
- 1.2.1.7 好氧堆肥技術
- 1.2.1.8 微藻技術
- 1.2.1.9 酯交換反應
- 1.2.2 生物質固體燃料
- 1.2.2.1 生物質成型燃料
- 1.2.2.2 生物質直接燃燒發(fā)電
- 1.2.3 生物質液體燃料
- 1.2.3.1 生物柴油
- 1.2.3.2 生物(燃料)乙醇
- 1.2.4 生物質氣體燃料
- 1.2.4.1 沼氣
- 1.2.4.2 生物質氣化
- 1.2.5 生物基材料
- 1.2.6 生物質化學衍生品
- 1.2.7 生物質轉化技術瓶頸
- 1.3 生物質與“30/60碳減排目標”
- 1.3.1 生物質開發(fā)利用的生態(tài)效益
- 1.3.1.1 改善能源結構
- 1.3.1.2 改善環(huán)境質量
- 1.3.2 生物質利用對碳達峰、碳中和的重要作用
- 參考文獻
- 第2章 生物質原料的宏觀和微觀結構
- 2.1 木質生物質原料的宏觀結構
- 2.1.1 樹皮
- 2.1.2 形成層
- 2.1.3 木質部
- 2.1.3.1 年輪
- 2.1.3.2 邊材和心材
- 2.1.3.3 木射線
- 2.1.3.4 樹脂道
- 2.1.3.5 管孔
- 2.1.3.6 樹膠道
- 2.1.4 髓心
- 2.2 木質生物質原料的微觀結構
- 2.2.1 紋孔
- 2.2.2 管胞
- 2.2.3 木纖維
- 2.2.4 薄壁細胞
- 2.2.4.1 木射線薄壁細胞
- 2.2.4.2 分泌細胞
- 2.2.4.3 軸向薄壁細胞
- 2.2.4.4 交叉場
- 2.2.5 導管
- 2.2.6 瘤狀層
- 2.3 禾本科生物質原料的宏觀和微觀結構
- 2.3.1 禾本科植物莖稈的結構
- 2.3.1.1 表皮
- 2.3.1.2 維管束
- 2.3.1.3 纖維組織帶
- 2.3.1.4 基本組織
- 2.3.2 禾本科植物的細胞類型
- 2.3.2.1 纖維細胞
- 2.3.2.2 薄壁細胞
- 2.3.2.3 導管
- 2.3.2.4 表皮細胞
- 2.3.2.5 篩管、伴胞
- 2.3.2.6 石細胞
- 2.4 植物細胞壁的微細結構
- 2.4.1 木材細胞壁構造及微纖絲排列
- 2.4.1.1 細胞壁層狀結構
- 2.4.1.2 微纖絲及細胞壁的精細結構
- 2.4.2 禾本科生物質原料細胞壁構造
- 2.4.3 細胞壁主要組分區(qū)域化學
- 2.4.3.1 纖維素區(qū)域化學
- 2.4.3.2 半纖維素區(qū)域化學
- 2.4.3.3 木質素區(qū)域化學
- 參考文獻
- 第3章 生物質的理化性質和化學組成
- 3.1 生物質的物理性質
- 3.1.1 顆粒形狀、粒度和粒度分布
- 3.1.2 密度和堆積密度
- 3.1.2.1 顆粒的密度
- 3.1.2.2 顆粒群的堆積密度
- 3.1.3 摩擦和流動特性角
- 3.1.3.1 休止角
- 3.1.3.2 內摩擦角
- 3.1.3.3 滑動角
- 3.1.3.4 流動性
- 3.1.4 易碎(磨)性
- 3.1.5 熱特性
- 3.1.5.1 比熱容
- 3.1.5.2 導熱性
- 3.2 工業(yè)分析
- 3.2.1 揮發(fā)分
- 3.2.2 固定碳
- 3.2.3 水分
- 3.2.4 灰分
- 3.3 元素分析
- 3.3.1 C
- 3.3.2 H
- 3.3.3 S
- 3.3.4 N
- 3.3.5 P
- 3.3.6 O
- 3.3.7 有機元素分析儀
- 3.4 熱值
- 3.4.1 熱值的定義
- 3.4.2 熱值的測量原理
- 3.4.3 熱值的表示方法
- 3.4.3.1 高位熱值
- 3.4.3.2 低位熱值
- 3.4.4 燃料熱值的估算
- 3.5 生物質的成分、化學結構
- 3.5.1 纖維素
- 3.5.2 半纖維素
- 3.5.3 木質素
- 3.5.4 淀粉
- 3.5.5 蛋白質
- 3.5.6 其他成分
- 參考文獻
- 第4章 生物質原料的水分
- 4.1 植物生物質原料中水分的存在形式
- 4.1.1 結合水
- 4.1.2 自由水
- 4.1.3 吸著水
- 4.2 生物質原料的含水率
- 4.2.1 絕對含水率
- 4.2.2 相對含水率
- 4.2.3 含水率測定方法
- 4.2.3.1 烘干法
- 4.2.3.2 儀表法
- 4.2.3.3 蒸餾法
- 4.3 水分對生物質原料的影響
- 4.3.1 纖維飽和點含水率
- 4.3.2 生物質的吸濕性
- 4.3.2.1 吸濕的原因
- 4.3.2.2 植物生物質含水率與周圍環(huán)境的關系
- 4.3.3 干縮性和濕脹性
- 4.4 典型植物生物質原料含水率及脫水方法
- 4.4.1 典型植物生物質原料含水率
- 4.4.1.1 林業(yè)植物生物質含水率
- 4.4.1.2 農(nóng)業(yè)植物生物質含水率
- 4.4.1.3 水生植物生物質含水率
- 4.4.2 常見的植物生物質脫水方法
- 4.4.2.1 熱力干燥
- 4.4.2.2 機械離心/擠壓脫水
- 4.4.2.3 化學干燥
- 4.4.2.4 組合工藝干燥
- 參考文獻
- 第5章 生物質原料的提取物
- 5.1 提取物的定義、提取和分布
- 5.2 提取物的分類、結構和性質
- 5.2.1 萜烯類化合物
- 5.2.1.1 單萜烯
- 5.2.1.2 倍半萜烯
- 5.2.1.3 二萜烯
- 5.2.1.4 三萜烯
- 5.2.1.5 四萜烯
- 5.2.1.6 多萜烯
- 5.2.2 芳香族化合物
- 5.2.2.1 單寧
- 5.2.2.2 黃酮類化合物
- 5.2.2.3 芪
- 5.2.2.4 木酯素
- 5.2.2.5 其他化合物
- 5.2.3 脂肪族化合物
- 5.2.3.1 脂肪和蠟
- 5.2.3.2 糖類化合物(碳水化合物)
- 5.2.3.3 含氮化合物
- 5.2.4 灰分
- 5.3 提取物的提取、分離
- 5.3.1 提取物的提取
- 5.3.1.1 升華法
- 5.3.1.2 水蒸氣蒸餾法
- 5.3.1.3 溶劑法
- 5.3.2 提取物的分離
- 5.3.2.1 重結晶法
- 5.3.2.2 萃取法
- 5.3.2.3 層析法
- 5.3.2.4 膜分離
- 5.3.3 提取物的結構鑒定
- 5.3.3.1 定性分析
- 5.3.3.2 儀器分析結構鑒定
- 5.3.4 提取物的加工利用
- 5.3.4.1 提取物對植物生物質性能的影響
- 5.3.4.2 提取物對植物生物質加工的影響
- 5.3.4.3 提取物對化學加工的作用
- 5.4 木質生物質的酸堿性
- 參考文獻
- 第6章 木質素
- 6.1 木質素的存在、分布及研究歷程
- 6.1.1 木質素的存在
- 6.1.2 木質素的分布
- 6.1.2.1 植物類型
- 6.1.2.2 形態(tài)學部位
- 6.1.2.3 木質素微區(qū)分布
- 6.1.3 木質素的研究歷程
- 6.1.3.1 確定木質素是芳香族化合物
- 6.1.3.2 木質素是如何形成的
- 6.1.3.3 木質素化學研究體系的形成
- 6.1.3.4 木質素研究的進步
- 6.2 木質素的生物合成
- 6.2.1 木質素的沉積
- 6.2.2 木質素結構單元的生物合成歷程
- 6.3 木質素的分離
- 6.3.1 木質素分離需求
- 6.3.2 木質素分離技術的分類
- 6.3.2.1 溶解木質素的分離技術
- 6.3.2.2 保留木質素的分離技術
- 6.4 木質素的結構
- 6.4.1 元素組成
- 6.4.2 官能團
- 6.4.2.1 甲氧基
- 6.4.2.2 羥基
- 6.4.2.3 羰基
- 6.4.3 木質素結構單元間的連接
- 6.4.3.1 醚鍵的連接
- 6.4.3.2 C—C鍵的連接
- 6.4.4 LCC
- 6.4.4.1 LCC的存在
- 6.4.4.2 LCC的連接鍵型
- 6.4.5 木質素結構研究方法
- 6.4.5.1 KMnO4氧化
- 6.4.5.2 堿性硝基苯氧化
- 6.4.5.3 木質素衍生化還原降解法
- 6.4.5.4 硫代乙酸解
- 6.5 木質素的物理性質
- 6.5.1 木質素的一般物理性質
- 6.5.1.1 顏色
- 6.5.1.2 相對密度
- 6.5.1.3 溶解性
- 6.5.1.4 熱性質
- 6.5.1.5 燃燒熱
- 6.5.2 木質素的高分子性質
- 6.5.3 木質素的波譜特性
- 6.5.3.1 紫外光譜
- 6.5.3.2 紅外光譜
- 6.5.3.31H-NMR譜
- 6.5.3.413C-NMR譜
- 6.5.3.531P-NMR譜
- 6.5.3.6 2D-HSQC NMR譜
- 6.6 木質素的化學性質
- 6.6.1 氧化反應
- 6.6.1.1 O2對木質素的氧化
- 6.6.1.2 H2O2氧化
- 6.6.1.3 Cl2氧化
- 6.6.1.4 ClO2氧化
- 6.6.1.5 次氯酸鹽氧化
- 6.6.2 生物降解
- 6.7 木質素的利用
- 6.7.1 工業(yè)木質素的物理和化學性能
- 6.7.1.1 木質素磺酸鹽
- 6.7.1.2 硫酸鹽木質素
- 6.7.1.3 堿木質素
- 6.7.2 工業(yè)木質素的利用
- 6.7.2.1 低分子量的木質素產(chǎn)品
- 6.7.2.2 聚合物形式的木質素產(chǎn)品
- 6.7.2.3 新興的應用領域
- 參考文獻
- 第7章 纖維素
- 7.1 纖維素的存在
- 7.2 纖維素的分子結構
- 7.2.1 化學結構及其特點
- 7.2.2 纖維素鏈的構象
- 7.2.2.1 葡萄糖環(huán)的構象
- 7.2.2.2 纖維素大分子鏈的構象
- 7.2.3 纖維素的多分散性
- 7.2.3.1 纖維素的聚合度和分子量
- 7.2.3.2 纖維素的多分散性和分級
- 7.2.3.3 測定方法
- 7.3 纖維素的聚集態(tài)結構
- 7.3.1 纖維素晶型
- 7.3.1.1 晶體的基本概念
- 7.3.1.2 纖維素的兩相理論
- 7.3.1.3 纖維素的復合晶體模型及單元晶胞的結晶變體
- 7.3.2 纖維素結晶變體的相互轉化
- 7.3.2.1 纖維素Ⅰ向纖維素Ⅱ的轉化
- 7.3.2.2 纖維素Ⅰ、纖維素Ⅱ與纖維素Ⅲ間的相互轉化
- 7.3.2.3 纖維素Ⅳ與其他結晶體間的相互轉化
- 7.3.3 纖維素聚集態(tài)結構理論
- 7.3.3.1 天然纖維素的原細纖維結構
- 7.3.3.2 纖維素的聚集態(tài)結構理論
- 7.4 纖維素的物理性質
- 7.4.1 纖維素的吸濕與解吸
- 7.4.2 纖維素的潤脹與溶解
- 7.4.2.1 纖維素的潤脹
- 7.4.2.2 纖維素的溶解
- 7.4.3 纖維素纖維的表面電化學性質
- 7.5 纖維素的化學改性
- 7.5.1 纖維素的降解反應
- 7.5.1.1 纖維素的酶水解降解
- 7.5.1.2 纖維素的酸水解降解
- 7.5.1.3 纖維素的堿性降解
- 7.5.1.4 纖維素的機械降解
- 7.5.1.5 纖維素的氧化降解
- 7.5.1.6 纖維素的熱解
- 7.5.2 纖維素的衍生化反應
- 7.5.2.1 纖維素的酯化反應
- 7.5.2.2 纖維素的醚化反應
- 7.5.2.3 纖維素的脫氧—鹵代反應
- 7.5.3 纖維素的交聯(lián)改性
- 7.5.4 纖維素接枝共聚反應
- 7.5.4.1 自由基引發(fā)接枝
- 7.5.4.2 離子引發(fā)接枝
- 7.5.5 纖維素的多相反應與均相反應
- 7.5.5.1 纖維素的多相反應
- 7.5.5.2 纖維素的均相反應
- 7.6 纖維素溶劑及纖維素利用
- 7.6.1 纖維素溶劑
- 7.6.1.1 水相溶劑體系
- 7.6.1.2 有機溶劑體系
- 7.6.1.3 溶解機理對比分析
- 7.6.2 纖維素利用
- 7.6.2.1 纖維素材料
- 7.6.2.2 纖維素乙醇
- 參考文獻
- 第8章 半纖維素
- 8.1 概述
- 8.2 半纖維素的分布、命名及生物合成
- 8.2.1 半纖維素的分布
- 8.2.1.1 植物組織化學法
- 8.2.1.2 光譜顯微鏡法
- 8.2.1.3 免疫細胞化學法
- 8.2.1.4 糖組剖析法
- 8.2.2 半纖維素的命名
- 8.2.2.1 第一種命名方式
- 8.2.2.2 第二種命名方式
- 8.2.3 半纖維素的生物合成
- 8.2.3.1 聚木糖的生物合成
- 8.2.3.2 聚D—半乳糖甘露糖的生物合成
- 8.3 半纖維素的分離與提取
- 8.3.1 分離前的預處理
- 8.3.2 半纖維素的提取
- 8.3.2.1 水熱法提取
- 8.3.2.2 稀酸法提取
- 8.3.2.3 堿提取法
- 8.3.2.4 有機溶劑提取
- 8.3.2.5 物理法輔助提取
- 8.3.3 半纖維素的純化
- 8.3.3.1 膜分離法
- 8.3.3.2 吸附法
- 8.3.3.3 柱色譜法
- 8.3.3.4 溶劑沉淀法
- 8.3.3.5 生物法
- 8.3.4 半纖維素的分離實例
- 8.3.4.1 連續(xù)堿提取分離
- 8.3.4.2 不同溶劑體系下提取分離
- 8.3.4.3 乙醇分級分離法
- 8.4 半纖維素的聚集態(tài)結構及物理性質
- 8.4.1 分支度和聚集態(tài)
- 8.4.2 聚合度和溶解度
- 8.5 半纖維素的化學結構
- 8.5.1 半纖維素糖基
- 8.5.2 半纖維素類型及化學結構
- 8.5.2.1 聚木糖類半纖維素
- 8.5.2.2 聚甘露糖類半纖維素
- 8.5.2.3 聚葡萄糖類半纖維素
- 8.5.2.4 聚半乳糖類半纖維素
- 8.5.3 半纖維素與纖維素區(qū)別
- 8.6 半纖維素的化學性質
- 8.6.1 半纖維素酸性水解
- 8.6.2 半纖維素堿性降解
- 8.6.2.1 堿性水解
- 8.6.2.2 剝皮反應
- 8.6.3 半纖維素酶降解
- 8.6.4 半纖維素熱解
- 8.6.5 半纖維素在化學制漿中的變化
- 8.6.5.1 堿法制漿中半纖維素的變化
- 8.6.5.2 酸法制漿中半纖維素的變化
- 8.7 半纖維素的利用
- 8.7.1 半纖維素在造紙行業(yè)的利用
- 8.7.2 半纖維素在食品工業(yè)中的利用
- 8.7.3 半纖維素在化工及能源行業(yè)的利用
- 8.7.3.1 半纖維素生物轉化法生產(chǎn)乙醇
- 8.7.3.2 半纖維素生產(chǎn)木糖及木糖醇
- 8.7.3.3 半纖維素生產(chǎn)2,3—丁二醇
- 8.7.3.4 半纖維素生產(chǎn)糠醛
- 8.7.3.5 半纖維素生產(chǎn)乳酸
- 8.7.4 半纖維素在其他行業(yè)的利用
- 8.7.4.1 半纖維素生產(chǎn)膳食纖維
- 8.7.4.2 半纖維素生產(chǎn)水解飼料酵母
- 8.7.4.3 半纖維素在生物和醫(yī)藥上的應用
- 8.7.4.4 半纖維素在其他工業(yè)上的應用
- 參考文獻
- 第9章 甲殼素和殼聚糖
- 9.1 甲殼素的發(fā)現(xiàn)、命名及存在
- 9.1.1 甲殼素的發(fā)現(xiàn)
- 9.1.2 甲殼素的命名
- 9.1.3 甲殼素的存在
- 9.2 殼聚糖的發(fā)現(xiàn)、命名及制備
- 9.2.1 殼聚糖的發(fā)現(xiàn)
- 9.2.2 殼聚糖的制備
- 9.3 甲殼素、殼聚糖的超分子結構及物理性質
- 9.4 殼聚糖的化學性質
- 9.4.1 殼聚糖的化學結構特點
- 9.4.2 殼聚糖結構與化學反應的關系
- 9.4.3 殼聚糖的預處理
- 9.4.4 酰化反應
- 9.4.5 酯化反應
- 9.4.6 醚化反應
- 9.4.6.1 甲基醚
- 9.4.6.2 乙基殼聚糖
- 9.4.6.3 羥乙基殼聚糖
- 9.4.6.4 羧甲基殼聚糖
- 9.4.7 氧化反應
- 9.4.8 接枝共聚
- 9.4.9 交聯(lián)
- 9.5 殼寡糖
- 9.5.1 物理降解法
- 9.5.1.1 超聲波降解法
- 9.5.1.2 微波降解法
- 9.5.1.3 輻射降解法
- 9.5.1.4 光降解法
- 9.5.2 化學降解法
- 9.5.2.1 酸水解法
- 9.5.2.2 H2O2氧化降解
- 9.5.3 酶降解
- 9.6 殼聚糖的應用
- 9.6.1 開發(fā)液晶材料
- 9.6.2 纖維類材料
- 9.6.3 膜材料
- 9.6.4 智能水凝膠材料
- 9.6.5 活化淋巴細胞
- 9.6.6 提高巨噬細胞的功能
- 9.6.7 抑制癌細胞的轉移
- 9.6.8 減輕化療的影響
- 9.6.9 降血脂
- 9.6.10 降血壓
- 9.6.11 清除體內有害物
- 9.6.12 作為食品甜味劑和增稠劑
- 9.6.13 作為食品防腐劑
- 參考文獻
- 第10章 淀粉
- 10.1 淀粉的分布
- 10.1.1 淀粉的生物合成
- 10.1.2 淀粉的分類
- 10.1.3 淀粉的含量
- 10.2 淀粉的生產(chǎn)
- 10.2.1 玉米淀粉的生產(chǎn)
- 10.2.2 木薯淀粉的生產(chǎn)
- 10.2.3 小麥淀粉的生產(chǎn)
- 10.3 淀粉的化學結構
- 10.3.1 直鏈淀粉
- 10.3.2 支鏈淀粉
- 10.3.3 直鏈淀粉與支鏈淀粉的比較
- 10.3.4 淀粉中直鏈淀粉與支鏈淀粉的含量
- 10.4 淀粉顆粒的結構
- 10.4.1 淀粉顆粒的多尺度結構
- 10.4.2 雙螺旋結構
- 10.4.3 片層結構
- 10.4.4 止水塞結構
- 10.4.5 生長環(huán)
- 10.4.6 淀粉顆粒的形態(tài)
- 10.4.7 淀粉的結晶結構
- 10.4.7.1 淀粉的結晶類型
- 10.4.7.2 淀粉結晶結構的表征
- 10.4.7.3 雙折射性及偏光十字
- 10.5 淀粉的物理性質
- 10.5.1 淀粉的溶解性
- 10.5.2 淀粉的吸水性
- 10.5.3 淀粉的糊化
- 10.5.3.1 淀粉糊化的概念
- 10.5.3.2 淀粉糊化的本質
- 10.5.3.3 淀粉糊化溫度的測量方法
- 10.5.3.4 影響淀粉糊化的因素
- 10.5.4 淀粉的回生
- 10.5.4.1 淀粉回生的概念
- 10.5.4.2 淀粉回生的機理
- 10.5.4.3 淀粉回生的效應
- 10.5.4.4 影響淀粉回生的因素
- 10.5.5 淀粉的碘色反應
- 10.5.6 淀粉的玻璃化轉變
- 10.6 淀粉的化學性質
- 10.6.1 水解反應
- 10.6.1.1 酸水解
- 10.6.1.2 酶水解
- 10.6.2 氧化反應
- 10.6.3 酯化反應
- 10.6.3.1 淀粉乙酸酯
- 10.6.3.2 淀粉磷酸酯
- 10.6.4 醚化反應
- 10.6.4.1 羧甲基淀粉
- 10.6.4.2 羥乙基淀粉
- 10.6.4.3 羥丙基淀粉
- 10.6.4.4 陽離子淀粉
- 10.6.5 交聯(lián)反應
- 10.6.6 接枝共聚反應
- 10.6.6.1 硝酸鈰銨引發(fā)接枝共聚
- 10.6.6.2 Fentons試劑引發(fā)接枝共聚
- 10.6.6.3 輻射引發(fā)接枝共聚
- 10.6.7 熱解反應
- 10.7 淀粉的應用
- 10.7.1 發(fā)酵制備燃料乙醇
- 10.7.1.1 乙醇的發(fā)酵原理
- 10.7.1.2 乙醇的發(fā)酵工藝
- 10.7.1.3 乙醇的提取
- 10.7.2 發(fā)酵制備檸檬酸
- 10.7.2.1 檸檬酸的生物合成
- 10.7.2.2 檸檬酸的工業(yè)生產(chǎn)
- 10.7.3 發(fā)酵制備乳酸
- 10.7.3.1 乳酸菌
- 10.7.3.2 乳酸發(fā)酵原料
- 10.7.3.3 乳酸發(fā)酵工藝
- 10.7.3.4 乳酸的提取與精制
- 參考文獻
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