木质素磺酸钠-壳聚糖聚电解质对铜离子的吸附性能

以碱木质素和壳聚糖为原料,依据静电作用原理制备了木质素磺酸钠-壳聚糖(SLS-CS)聚电解质复合物,采用红外光谱(IR)和X射线(XRD)表征了SLS-CS聚电解质复合物的化学结构、形态特征,测定了SLS-CS聚电解质复合物对铜离子的吸附性能。研究结果表明:壳聚糖的氨基发生质子化形成NH3+,木质素磺酸钠的磺酸基阴离子和壳聚糖的NH3+基团发生中和反应形成了聚电解质复合物,经过反应后,壳聚糖的无定形峰减小,SLS-CS高分子排列更加有序化,分子间作用力增强;SLS-CS聚电解质复合物对铜离子的吸附平衡时间约为5 h,饱和吸附容量为12.5 mg/g,吸附等温线符合Freundich方程。     

Adsorption of Copper Ions by Sodium Lignosulfonate-chitosan Polyelectrolyte Complex

以碱木质素和壳聚糖为原料,依据静电作用原理制备了木质素磺酸钠-壳聚糖(SLS-CS)聚电解质复合物,采用红外光谱(IR)和X射线(XRD)表征了SLS-CS聚电解质复合物的化学结构、形态特征,测定了SLS-CS聚电解质复合物对铜离子的吸附性能.研究结果表明:壳聚糖的氨基发生质子化形成NH3+,木质素磺酸钠的磺酸基阴离子和壳聚糖的NH3+基团发生中和反应形成了聚电解质复合物,经过反应后,壳聚糖的无定形峰减小,SLS-CS高分子排列更加有序化,分子间作用力增强;SLS-CS聚电解质复合物对铜离子的吸附平衡时间约为5h,饱和吸附容量为12.5 mg/g,吸附等温线符合Freundich方程.     

三甲基木质素基季胺盐-羧甲基纤维素聚电解质复合物的制备

以三甲基木质素基季胺盐(TLQAS)和羧甲基纤维素(CMC)为原料通过静电吸附制备聚电解质复合物,并表征其结构。首先制得三甲基环氧丙基氯化胺单体,再与碱木质素接枝反应,合成TLQAS;在不同pH值和物料比条件下进行三甲基木质素季胺盐和羧甲基纤维素作用,制备三甲基木质素季胺盐-羧甲基纤维素(TLQAS-CMC)聚电解质复合物,测得其含氮量2.11%;通过FT-IR、DSC、XRD对聚电解质复合物进行表征,结果表明:TLQAS-CMC聚电解质复合物存在;聚电解质复合物的热分解温度提高,热稳定性增强;XRD显示复合物排列无序,TLQAS-CMC复合物具有一定的吸水膨胀性能。     

造纸黑液磺化及其改性氨基系减水剂的研究

鉴于造纸黑液产量巨大以及氨基系减水剂(SPF)存在的弊端,以造纸黑液为原料制取磺化木质素,并将其用于改性SPF制得HSPF系列减水剂。考察了磺化木质素的磺化度与分子量,并在吸附量、Zeta电位、净浆流动度和泌水等方面考察了HSPF性能以及与GSPF系列减水剂(由市售木质素磺酸钠改性SPF制得)的差异。研究结果表明:磺化木质素中引入较多磺酸基,其磺化度为0.821 mmol/g,分子量为22.97 kDa;HSPF在吸附能力、吸附量、Zeta电位、净浆流动度等方面均优于GSPF,这缘于磺化木质素更高的磺化度和更适宜的分子量;磺化木质素更大的分子量也造成HSPF泌水率更低。     

木质素磺酸钠与聚羧酸减水剂复配研究

通过氧化、磺甲基化改性造纸黑液制取木质素磺酸钠(SLS),磺化度为1.023 7 mmol/L,重均相对分子质量(M_w)为26 320;将SLS与聚羧酸高效减水剂(PCE)按一定比例复配制备复合减水剂,SLS质量分数为10%、20%、30%和40%时,分别制得复合减水剂BPCE1~BPCE4。复合减水剂对水泥颗粒表面吸附层厚度和水泥浆Zeta电位分析表明:吸附层厚度随SLS质量分数增加而增加,水泥浆Zeta电位在SLS质量分数为20%时显示出绝对值最大。采用复配木质素磺酸钠的复合聚羧酸减水剂制备混凝土,复合减水剂掺量0.18%、SLS总掺量1%。通过净浆流动度、胶砂流动度、泌水率、减水率、混凝土抗压强度等指标对复合减水剂进行综合性能分析。结果表明:含20%SLS的复合聚羧酸减水剂BPCE2减水剂综合性能最佳。     

表面掺氮活性炭的制备及其甲醛吸附性能研究

以苯胺(An)为氮源,在活性炭表面原位聚合、炭化制备掺氮活性炭,考察了苯胺添加量对活性炭的孔隙结构变化、表面含氮基团及甲醛平衡吸附量的影响。结果表明,活性炭与苯胺质量比10∶2条件下制备的掺氮活性炭(AC2),其氮元素质量分数2.05%,总孔容和中孔容有所下降,而微孔率略有增加,这一变化有利于气相分子吸附。AC2的甲醛平衡吸附量379 mg/g,是市售气体净化用活性炭、竹炭的3~6倍,平衡吸附时间为6 h。通过活性炭表面掺氮,增大孔隙周围电子云密度,增强对甲醛中羰基碳正离子的吸引力。由此提供了一条由商品活性炭改性制备甲醛去除用活性炭的有效途径。     

木质素基表面活性剂对玉米秸秆纤维素酶水解的促进作用

木质素是影响木质纤维原料酶水解的关键因素。本研究通过聚乙氧基接枝修饰制备木质素基表面活性剂,并探究其对预处理玉米秸秆纤维素酶水解的影响机制。结果表明,木质素基表面活性剂对蒸汽爆破预处理玉米秸秆酶水解有显著的促进作用。木质素基表面活性剂的最适添加量为0025 0 g/g(以纤维素计)。在最适添加量下,碱木质素基表面活性剂及醇溶木质素基表面活性剂使得蒸汽爆破预处理玉米秸秆72 h酶水解得率分别提高了275%和281%。与此同时,72 h酶水解液中外切葡聚糖酶酶活力分别提高了493%和410%;β-葡萄糖苷酶酶活力分别提高了196%和137%。说明木质素基表面活性剂可减少纤维素酶的无效吸附,从而起到对酶水解的促进作用。     

两性纤维素基吸附剂的制备及其对水体中氮磷污染物的去除

以纤维素为原料，以甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(METAC)、丙烯酰胺(AM)、 2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸(AMPS)为单体，过硫酸钾为引发剂，通过一步自由基聚合法制备得到两性纤维素基共聚物(CO-AC)吸附剂。采用元素分析仪、红外光谱(FT-IR)仪对CO-AC的结构与性能进行了表征，发现季胺基、酰胺基和磺酸基等活性基团成功被引入到纤维素分子链中。以CO-AC对NH⁺₄和H₂PO^-₄的去除率和平衡吸附量为考核指标，对吸附条件进行了优化，探讨了不同因素对吸附效果的影响。研究结果表明：当纤维素葡萄糖单元与AMPS、AM和METAC的物质的量之比为1∶2∶3∶3时，制备的吸附剂吸附效果最佳。在50 mL质量浓度为150 mg/L的NH⁺₄和H₂PO^-₄溶液中，当CO-AC添加量为100 mg, pH值为7时，对NH⁺₄     

三甲基木质素季铵盐/膨润土缓释剂的制备及性能

为提高木质素产品的附加值,以钠基膨润土为原料,三甲基木质素季铵盐(T-QL)为改性剂,制备了三甲基木质素季铵盐/膨润土(L-Bt)缓释剂;并以恶霉灵作为模拟农药,考察了L-Bt缓释剂对恶霉灵的吸附性能及缓释性能。利用FT-IR表征了其结构,采用XRD分析了改性后膨润土的底面间距。结果表明:季铵离子已成功负载到膨润土上;改性后的膨润土引起层间域的膨胀,层间距增大。改性膨润土缓释剂最佳制备工艺条件为:T-QL用量为膨润土阳离子交换容量0.8倍的改性膨润土(L-0.8Bt),L-0.8Bt的投加量为0.06 g,吸附时间10 h,恶霉灵初始质量浓度为500 mg/L,p H值为4时,其最大吸附量为281 mg/g。通过水溶缓释实验研究了药水比例和温度对载药量为281 mg/g的L-0.8Bt缓释性能的影响,结果表明,随着药水比例的增加和温度的升高,其累计释药率均逐渐增加。     

磁性木质素制备及其对染料的吸附性能

纳米材料粒径小、比表面积大、表面能高,具有良好的吸附特性。以磁性纳米颗粒合成的材料作为吸附材料时,不仅表现出高吸附容量,且易于回收和循环使用。本研究以沉淀法合成的超顺磁性Fe_3O_4纳米颗粒为负载物质,以黑液木质素为载体,采用原位吸附法和氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)交联法分别制备磁性木质素Fe_3O_4@木质素和Fe_3O_4@APTES@木质素。采用红外线光谱仪、X射线衍射仪、透射电子显微镜、扫描电镜和振动样品磁强计对磁性木质素进行分析表征,并考察这些磁性木质素对染料(亚甲基蓝、刚果红和甲基橙)的吸附性能。结果显示:通过原位吸附法和交联法均能使木质素负载在Fe_3O_4外层,形成的Fe_3O_4@木质素和Fe_3O_4@APTES@木质素具有核壳结构,饱和磁强度分别为51和22 emu/g,负载前后Fe_3O_4的晶型结构和木质素的分子结构均不受影响。与黑液木质素、Fe_3O_4@木质素相比,利用交联法得到的Fe_3O_4@APTES@木质素对染料吸附性能最好,在颗粒添加量1.5 g/L,吸附温度298 K,初始染料质量浓度100 mg/L条件下,亚甲基蓝、刚果红和甲基橙的最大吸附量分别达到140.2,181.4和71.2 mg/g,吸附后磁性木质素在外磁场作用下能够从体系中分离出来,回收过程简便。     

载银竹炭的制备及性能研究

采用还原载银法对改性竹炭进行载银试验，得到了不同载银量的载银竹炭。利用扫描电镜对其结构进行分析的结果表明，银主要分布在竹炭的外表面和大孔中。同时，对比了竹炭在载银前后的吸附能力，包括碘吸附值、苯酚吸附值、灭菌效果以及载银量对它们的影响，结果表明，该载银竹炭可基本保持其原有的吸附能力。而且具有一定的灭菌效果。     

的吸附

以胶原纤维为基质,通过醛交联剂将杨梅单宁固化在胶原纤维上,制备固化杨梅单宁(IMT)吸附材料.研究该吸附材料对Pb2+、Cd2+ 和Hg2+的吸附性能.实验表明该吸附材料对这3种金属离子的吸附容量大小顺序为Hg2+>Pb2+ >Cd2+.吸附容量与pH值有关,pH值7时,对Hg2+的吸附容量最大;pH值3时,对Pb2+和Cd2+的吸附容量最大.在上述pH值条件下,当吸附剂用量为0.1 g,金属离子初始浓度为200 mg/L、体积为100 mL时,IMT对Hg2+、Pb2+、Cd2+的平衡吸附容量分别为198、87和24 mg/g.通过研究温度对吸附平衡的影响以及吸附动力学,发现IMT对Hg2+的吸附主要为化学吸附,对Pb2+的吸附可能包含物理吸附和化学吸附,对Cd2+的吸附以物理吸附为主,这与金属离子在水溶液中的状态有关.当水体中同时存在Hg2+和Pb2+时,IMT对每种金属离子的平衡吸附容量几乎不受其它金属离子的影响,即可以用于同时吸附除去这些金属离子.     

废弃纺织物/木刨花复合板制备工艺

采用常规热压法对废弃纺织物和木刨花制备复合人造板相关工艺进行了试验,并讨论了各因素对板性能的影响。结果表明:利用废弃纺织物和木刨花制备人造板在工艺上是可行的。制造复合板的较优参数:纺织纤维形态为碎布条或絮状纤维、刨花/碎布条配比为7∶3、施胶量为12%、密度0.7 g/cm3,最优配比制备的板材其物理力学性能都已达到GB/T4897.2-2003要求。     

机械力化学法制备氯化锌法活性炭及其性能表征

研究利用机械力化学技术制备了性能良好的活性炭。采用Central Composite Design中心复合设计和响应面分析,对影响活性炭碘吸附值的主要影响因素进行多项回归模型建立和参数优化,并通过低温液氮(N2/77 K)吸附测定较优条件下制备的活性炭的比表面积、孔容及孔径分布。结果表明,利用氯化锌为活化剂的机械力化学技术制备活性炭的较优工艺条件为:氯化锌与绝干木屑的质量之比(锌屑比)值3.00,研磨时间10 min,活化温度584℃,活化时间2.5 h,此条件下制备的活性炭碘吸附值为1 262.47 mg/g。     

竹基SiC/C生物陶瓷的制备和性能

以毛竹的炭化物为生物模板材料,采用溶胶-凝胶法对其浸渍一定量的二氧化硅溶胶,应用碳热还原反应制备竹基SiC陶瓷,并对其结构、化学组成和力学性能进行表征。结果表明,煅烧温度和时间决定了陶瓷的物相组成。煅烧温度1450℃、时间5h可使所有的二氧化硅凝胶与炭反应生成SiC。煅烧温度过低、煅烧时间过长或不足均有可能在材料内残留或产生一定量SiO2,在此条件下制备的生物陶瓷实际为SiC和大量自由炭组成的SiC/C复合陶瓷,其中SiC陶瓷主要分布在材料的表层区域;制备的竹基SiC/C复合生物陶瓷的顺纹抗压强度、抗弯强度及抗弯弹性模量均随试样溶胶质量增加率的增高呈先上升后下降的趋势,溶胶质量增加率在10%左右时制得的陶瓷力学性能最佳,并显著优于相应竹炭的力学性能。     

木质素磺酸钠、改性木质素磺酸钠用作水煤浆添加剂在煤表面吸附膜厚度的测定

简要介绍了木质素磺酸钠(简称木钠,LS)用作水煤浆添加剂的改性方法及结果,并采用椭圆偏振法测定了木钠及改性木钠(MLS)在光滑的煤表面和载波片表面的吸附膜厚度,定量地对比了添加剂在固体表面吸附的空间位阻作用的大小。通过研究可知:改性木钠的空间位阻作用与木钠相比较,其表面吸附膜厚度增加1倍左右,改性木钠的分散作用大大增强;木钠及改性木钠在疏水性和亲水性固体表面的吸附层厚度不同,其分子疏水链段的增加有利于增大其在疏水性(煤)表面的吸附厚度。     

余甘子固定化单宁的制备及其对Ge(Ⅳ)、Ga(Ⅲ)及In(Ⅲ)的吸附特性研究

以戊二醛为交联剂,壳聚糖为聚合物基质,固化余甘子单宁制备一种固体吸附材料余甘子固定化单宁(PEIT),并采用FT-IR、DSC、TG对PEIT的结构和热性质进行了表征。研究结果表明:余甘子单宁通过戊二醛与壳聚糖基质产生了交联,最佳制备条件为2 g余甘子单宁,m(戊二醛)∶m(余甘子单宁)1∶4,m(壳聚糖)∶m(余甘子单宁)1.5∶1,反应液初始pH值4,55℃反应3 h。将制备的PEIT用于吸附金属离子,结果显示其对Ge(Ⅳ)、Ga(Ⅲ)和In(Ⅲ)有良好的吸附效果,当pH值为4时,In(Ⅲ)吸附量最大;当pH值为3时,Ge(Ⅳ)和Ga(Ⅲ)吸附量最大;对这3种金属离子的吸附符合准二级动力学方程,说明其吸附机理为化学吸附;吸附过程对温度并不敏感,且最佳吸附温度为30℃。吸附等温线符合Langmuir等温线模型,证明其表面存在均匀的吸附位点,且主要是单分子层吸附,Ga(Ⅲ)、In(Ⅲ)和Ge(Ⅳ)的最大吸附量分别为67.65、70.00和54.11 mg/g。     

炭陶除氟吸附材料的研制

采用竹屑、骨粉及膨润土三者混合,经炭化活化制得炭陶除氟吸附材料。研究原料配比、升温速率、活化温度和保温时间等对除氟吸附材料平衡吸附容量及除氟率的影响,并采用扫描电子显微镜(SEM)及傅里叶转换红外光谱仪(FTIR)对炭陶样品进行表征。结果表明:随着升温速率、活化温度及保温时间的增加,炭陶除氟吸附材料的平衡吸附容量及除氟率均呈现先增加后降低的趋势;同时,炭陶除氟吸附材料在除氟过程中,既有物理吸附又有化学吸附,这种协同效应大大提高了其除氟性能。在相对较优的试验条件下,炭陶除氟吸附材料的平衡吸附容量为2.214 mg.g-1,除氟率为88.56%。     

木屑炭流态化活化工艺研究

以木屑炭为原料,水蒸气为活化剂,采用流态化工艺制备活性炭,研究了活化温度、载气流量、水蒸气流量、进料速度等因素对活性炭性能的影响。通过正交试验,确定了最佳工艺条件为活化温度870℃、载气流量250 m3/h、水蒸气流量150 m3/h、进料速度54 kg/h。在最佳工艺条件下,产品碘吸附值为1 162 mg/g,得率为31.62%。方差分析表明:对活性炭产率来说,只有活化温度的影响达到显著水平,其它因素的影响均不显著;对活性炭碘吸附值来说,活化温度、水蒸气流量、载气流量3因素的影响均达到显著水平。     

Utilization of lightflecks by seedlings of five dominant tree species of different subtropical forest successional stages under low-light growth conditions

We selected five typical tree species, including one early-successional species (ES) Pinus massoniana Lamb., two mid-successional species (MS) Schima superba Gardn. et Champ. and Castanopsis fissa (Champ. ex Benth.) Rehd. et Wils. and two late-successional species (LS) Cryptocarya concinna Hance. and Acmena acuminatissima (BI.) Merr et Perry., which represent the plants at three successional periods in Dinghushan subtropical forest succession of southern China. Potted seedlings of the five species were grown under 12% of full sunlight for 36 months. The ES and MS showed the slowest and fastest responses to lightflecks, respectively, which correlated with the rate of stomatal opening. In contrast to P. massoniana and C. concinna, the other three species exhibited a high induction loss. Early-successional species showed the lowest specific leaf area and chlorophyll content, the highest photosynthetic capacity (A(max)) and respiratory carbon losses (R(d)). Compared with ES and MS, LS showed lower A(max) and R(d). The five tree species showed a similar chlorophyll a/b ratio after long-term low-light adaptations. On the other hand, LS had a relatively higher de-epoxidation state to protect themselves from excess light during lightflecks. Our results indicated that (i) slower responses to lightflecks could partially explain why ES species could not achieve seedling regeneration in low-light conditions; (ii) fast responses to lightflecks could partially explain why MS species could achieve seedling regeneration in low-light conditions; and (iii) smaller respiratory carbon losses might confer on the LS species a competitive advantage in low-light conditions.