微波辅助木质素脱甲基化改性及结构表征

为提高木质素的反应活性,采用微波辅助加热方式,在HBr/十六烷基三正丁基溴化磷(HBr/TBHDPB)体系下对木质素进行脱甲基化改性。考察了HBr用量、反应温度、反应时间和催化剂用量对木质素改性反应的影响。通过紫外光谱(UV)、核磁共振氢谱(1H NMR)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、凝胶渗透色谱(GPC)和元素分析等手段研究了木质素改性前后的官能团及分子质量变化,并由羟甲基化反应和曼尼希反应分析了木质素改性前后的活性变化。结果表明:木质素在微波辅助加热条件下,HBr用量为20 mmol/g,催化剂TBHDPB用量为木质素质量的2%,95℃反应1 h,制备的改性木质素含酚羟基为4.95%,相比原料木质素提高了32.71%,甲氧基为6.11%,相比原料木质素降低了20.44%。与甲醛反应的活性提高了18.15%,胺基侧链增加了7.54%。UV、1H NMR和FT-IR分析也表明,改性木质素的酚羟基含量增加,甲氧基含量降低。     

木质素磺酸盐电化学氧化的低相对分子质量产物的初步研究

用PbO2电极在碱性条件下进行木质素磺酸盐电氧化降解研究,温度25℃,电流密度50~70 mA/cm2,电压0.8~2.0 V。电氧化产物经分离,用高效液相色谱分析。结果表明,木质素磺酸盐电氧化降解为香兰素、紫丁香醛、丁香酸、对羟基苯甲醛、苯乙酮、苯甲酸等6种低相对分子质量化合物。     

有机废水处理中的高级氧化技术

综述了高级氧化技术的原理,介绍了O3/UV、H2O2/UV、O3/H2O2组合过程、化学氧化技术及电化学氧化技术五种典型的高级氧化技术,阐述了高级氧化技术降解有机污水的机理以及在水处理中的应用进展。指出了高级氧化过程应用领域应扩展到水体中难降解的持久性有机污染物,并应加强高级氧化过程所需新型反应器的研制,以便进一步强化废水的降解,提高其处理效率。     

过渡金属樟脑磺酸盐的制备和表征

合成了一系列过渡金属(锌、铜、镍、锰、钴和镉)樟脑磺酸盐,并用红外光谱仪和热重分析对其进行了表征。热重分析研究表明,所合成的几种过渡金属樟脑磺酸盐均含6个结晶水,并讨论了其无水化合物的热稳定性,其次序为:Cu(C10H15O4S)2相似文献   

木质素在直接生物质燃料电池中产电性能研究

通过改变溶剂体系及预处理条件,对酶解木质素（EHL）、碱木质素（AL）、木质素磺酸钠（SL）和糠醛渣（FR）,这4种类型的木质素在直接生物质燃料电池中的产电性能进行了一系列的研究,并对AL反应前后的紫外吸收光谱、红外光谱和¹H NMR谱图进行了分析。研究结果表明：AL的产电性能最好,开路电压可达392.7 mV,最大功率密度为0.198 W/m²。木质素在3种不同的溶剂体系中的发电性能不同,在NaOH溶液中的产电性能最好,在NaOH+苯甲酸钠溶液中最差。水浴加热预处理对木质素的产电性能有提高作用,温度越高,处理时间越长,木质素的产电性能会越好。木质素在经紫外光照射处理时,随着时间的推移,产电性能呈现先增大后减小的趋势,在经处理24 h时产电性能最好,开路电压可以提高到431.2 mV,最大功率密度提高到0.371 W/m²。经过在燃料电池中的氧化反应,AL的紫外吸收峰产生红移和增色效应,在红外光谱中羰基吸收峰增强,¹H NMR谱图中芳香族质子、酚羟基、脂肪族羟基的信号减弱,证明木质素的苯环结构已经受...     

榔榆组织培养再生体系构建及其移栽苗耐盐耐镉性试验

以榔榆优良无性系的嫩茎段为外植体,研究了榔榆的外植体灭菌方法以及试管苗的诱导、增殖、伸长、生根的培养基配方,构建了榔榆的组织培养再生体系,同时对移栽苗的耐盐性和耐镉性进行试验.结果表明,榔榆的最适增殖培养基为MS+0.50 mg/L 6-BA+0.10 mg/L NAA+0.01 mg/L TDZ,最适生根培养基为WPM+0.50 mg/L NAA.榔榆移栽苗在100 mM NaCl溶液和20 mg/kg的CdCl2溶液处理下,能继续生长,叶片中SOD和CAT活性增加,说明榔榆在盐胁迫下能够清除过多的H2 O2,提高抗性;在重金属Cd处理条件下,抗氧化系统通过提高CAT活性,降解H2 O2,提高抗性.     

竹炭-ZnO复合材料的制备及对苯酚的光催化降解作用

以硅酸钠为粘结剂用浸涂法制备了竹炭-ZnO复合材料,用FT-IR、电镜扫描(SEM)对其进行结构表征和形貌观察,研究了该复合材料对溶液中苯酚光催化降解去除效果.结果表明:制备竹炭-ZnO复合材料的最佳配比为m(竹炭) ∶m(ZnO)∶m(Na2 SiO3·9H2O) 为5∶2∶1;酸性条件下,竹炭-ZnO复合材料对苯酚的去除效果更好,H2 O2对苯酚溶液光催化降解有促进作用.当苯酚溶液的质量浓度为50mg/L时,复合材料最佳用量为2g/L,溶液中H2 O2最佳的添加量为1.95mmol/L,在紫外灯和太阳光下催化降解4h,苯酚去除率分别达到92.3%和76.4%.复合材料重复使用3次,对苯酚的去除率仍可以达到80%以上.     

氯化胆碱/丙三醇低共熔离子液改性木质素酚醛树脂

研究氯化胆碱和丙三醇在不同物质的量比、不同温度条件下合成氯化胆碱/丙三醇低共熔离子液体(Ch Cl/Glycerol DES)的最佳合成工艺,并用其处理木质素(Dealkaline CAS9005-53-2)。通过傅里叶红外光谱(FTIR)、离子化差示光谱、热重(TG)、核磁共振氢谱(1H-NMR)等分析手段对氯化胆碱/丙三醇低共熔离子液体处理前后木质素的分子结构及热稳定性变化进行表征。研究结果表明:反应温度为100℃,氯化胆碱和丙三醇物质的量比为1∶2时,体系的反应效率最高,所制备的离子液体黏度适中、稳定性好。木质素经Ch Cl/Glycerol DES改性处理后酚羟基总含量明显增加,反应活性明显提高,其中,木质素中紫丁香基结构(S)被降解,说明Ch Cl/Glycerol DES处理木质素可显著提高其反应活性。经Ch Cl/Glycerol DES处理后的木质素按10%,20%,30%和40%的替代量替代苯酚,制备的木质素-酚醛树脂胶黏剂的胶合强度均可达到国标GB/T 8942.3—2004中Ⅰ类胶合板标准要求。     

超声波处理对木质素磺酸钠物化性能的影响

直接使用超声波处理木质素磺酸钠(LS)水溶液,探索了超声波作用时间、功率以及体系的pH值对超声波作用效果的影响,并通过UV、FT-IR、1H NMR和TGA来考察超声波对木质素磺酸钠物化性能的影响。结果显示:超声波作用15、45、60和120 min,木质素磺酸钠的酚羟基质量分数由0.65%分别提高到0.71%、0.74%、0.81%和0.87%。10 g的LS在100 mL水中经超声波处理,超声波功率从100 W增强到300 W时,酚羟基的质量分数从0.69%提高到0.92%。超声波体系的pH值对超声波结果具有最明显的影响,当用H2SO4调节体系的pH值为0时,超声波处理得到最高质量分数的酚羟基,高达1.58%。UV、FT-IR和1H NMR综合结果显示,超声波对木质素磺酸钠分子的整体结构影响不大,但也会造成局部结构如苯环的部分破裂和磺酸基团的破坏。TGA结果显示超声波对木质素磺酸钠热稳定性能的影响比较复杂,原因是超声波使降解和交联作用同时发生。300 W,20 kHz超声波处理LS水溶液60 min时,超声波的降解效应使超声波木质素磺酸钠(ULS)在200~600℃温度区间的热稳定性低于LS;当超声波150 W40 kHz,pH值为0(浓硫酸调节),超声波处理60 min时处理所得的ULS,交联效应使其在680℃以上高温区的耐热性能比LS有所提高。     

镍基和均相酸催化废弃木质素的溶剂热降解

采用热化学方法降解木质素生成单体和低聚体产物。通过改变溶剂和使用均相酸、镍基催化剂,促进木质素热降解,提高油收率,改善油品质。结果表明:在密封条件下,250℃反应1 h甲醇和水协同促进了木质素降解。水/甲醇/甲酸溶剂中反应的残渣率降低至14.9%,油收率提高至44.1%。添加均相酸HCl、H3PO4和非均相催化剂Ni、Ni/Si O2-Al2O3,促进了原料裂解,抑制了产物缩合,反应生成单体、二聚体为主的油产物。Ni/Si O2-Al2O3催化促进了不饱和脂肪烃的重整和含氧官能团的减少,油收率显著下降。Ni催化则能够同时获得更好的油品质和较高的油收率(41.7%)。     

磷钨酸季铵盐催化H_2O_2氧化枞酸的研究

研究松香的主要成分枞酸在磷钨酸季铵盐[π-C5H5N(CH2)15CH3]3PW12O40/H2O2催化反应体系中的氧化反应,考察催化剂用量、H2O2用量和反应温度对枞酸氧化转化率的影响,并通过紫外光谱、红外光谱以及气质联用谱对氧化产物进行结构表征。结果表明,在温和条件下,磷钨酸季铵盐能较好地催化过氧化氢对枞酸的氧化反应,枞酸的共轭双键已被破坏,枞酸氧化产物主要为脱氢枞酸、7-羟基-脱氢枞酸和7-羰基-脱氢枞酸;在本实验最佳的反应条件(枞酸5 mmol,催化剂0.084 g,30%H2O20.9 mL,温度30℃,反应时间5 h)下,枞酸的氧化转化率大于95%。     

双氧水处理对白蜡种子发芽的影响

在实验室进行了双氧水不同浓度和处理时间对白蜡种子发芽的影响研究,结果表明不同处理浓度（0％～4.0％）白蜡种子发芽率为64％～79％,有随浓度升高而增加的趋势,其中双氧水浓度为3.5％的效果最好,极显著高于其他处理（p＜0.01）,其他处理之间差异不显著（p＞0.05）;在双氧水处理浓度3.0％时,浸种12 h的发芽率为71％,极显著高于浸种24h时的42％发芽率（p＜0.01）.     

CO_2浓度升高对落叶松针叶质膜过氧化物产量的影响

以10 a生落叶松幼树为试验对象,在CO_2浓度升高和对照处理的开顶式气室(OTC-Ⅰ型)内,研究分析高浓度CO_2对其针叶质膜过氧化物产量的影响,结果表明:短时间(60 d)高浓度CO_2处理条件下,MDA含量降低,细胞质膜过氧化程度减轻;但长时间(超过70 d)处于高浓度CO_2条件下则会严重损伤细胞,导致植物体受害。MDA与O2-·产生速率存在正相关关系,但并不显著,在短时间(60 d)CO_2浓度升高条件下,O2-·产生速率与H2O2含量降低;长期高浓度CO_2处理下,O2-·产生速率与H2O2含量略有上升。     

-光组合降解苯酚的研究

研究了竹炭-TiO2-光组合体系,即吸附-催化-光氧化协同降解苯酚的特性,探索了竹炭C HEN Q ing-song用量、竹炭粒度、苯酚溶液pH值及其初始浓度对苯酚去除率的影响。结果表明:竹炭用量1 g/L时,光氧化效果最好;粒度越小,苯酚去除效果越差,粒径以0.520~0.246 mm为宜;酸性条件有利苯酚的去除,当pH值为3.0时,效果最好;苯酚的起始浓度升高,其去除率降低,但平均反应速率增大。     

不同碳源对颗粒污泥反硝化过程中N2O产生量的影响

在好氧颗粒污泥系统稳定运行的基础上,考察不同碳源变化对好氧颗粒污泥脱氮过程的N2O的释放量和脱氮效果的影响。当以甲醇作为碳源,在整个缺氧过程中随着氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐浓度的降低,系统中的N2O浓度也随之下降,反硝化过程中N2O浓度最高值为0.42mg/L,在缺氧条件下甲醇作为外部碳源所产生溶解态的N2O浓度最高为0.082mg/L。以乙醇作为投加碳源,当好氧结束时,释放气体中N2O浓度为1.21mg/L,在整个缺氧过程中N2O浓度逐渐下降,产生的N2O浓度最高值为0.87 mg/L,同时所产生溶解态的N2O浓度最高仅为0.077 mg/L。结果表明,在反硝化过程中向系统投加的作为外部碳源的甲醇与乙醇在充足的情况下,均能在好氧颗粒污泥反硝化过程中检测到有N2O生成,但是N2O生成量很小,可以忽略不计。因此,投加不同的碳源对好氧颗粒污泥反硝化过程中N2O生成影响不大。     

Lignosulfonate/APP IFR and its flame retardancy in lignosulfonate-based rigid polyurethane foams

Lignin containing substantial aromatic rings and high content of carbon has been employed as carbonizing agent to investigate the flame retardancy in the lignin/ammonium polyphosphate (APP) intumescent flame retardant (IFR) system. In addition, owing to the abundant phenolic and aliphatic hydroxyl groups, lignosulfonate, which is considered as a renewable aromatic macropolyols, substituted part of diethylene glycol (DEG) and copolymerized with isocyanate to produce lignosulfonate-based rigid polyurethane (LRPU) foams. Thermal stability was characterized by thermogravimetric analysis (TGA), and flame retardancy was investigated by limiting oxygen index (LOI) and cone calorimetry testing (CCT). Lignosulfonate increases thermal stability of LRPU foams and LRPU containing 15 wt% of lignosulfonate based on DEG (L₁₅RPU) give rise to the best thermal stability. When 15% of lignosulfonate incorporated in the LRPU, reduced the heat release rate (HRR) and total heat release (THR) value 21 kW/m² and 13 MJ/m², respectively, and postponed 96 s time-to-peak carbon monoxide production than that of pure DEG rigid polyurethane (RPU) foam, the LOI values increased progressively with lignosulfonate content increasing. These results showed that lignosulfonate polyol may substitute polyol to produce lignosulfonate-based RPU foam and the presence of lignosulfonate could improve the flame retardancy. The mass loss gradually decreases with increasing APP addition, and the highest char yield was obtained from LRPU5 foam which at the lignosulfonate-to-APP ratio is 1:5. At the lignosulfonate-to-APP ratio of 1:5, the LOI value increased over 30%, and the HRR value reduced and the time-to-peak HRR postponed significantly. In addition, LRPU5 foams give rise to the lowest effect heat combustion (EHC) value, less smoke, and carbon monoxide (CO) production. Lignosulfonate acts as carbonizing agent in the lignosulfonate/APP IFR system, and the best fire retardancy is obtained at 1:5 of lignosulfonate-to–APP ratio.     

固定膜双层薄板反应器去除苯酚研究

将顶盖能透紫外光的盒子内部分隔成多个互连廊道,廊道侧壁和底部装填以采用溶胶－凝胶法制备的TiO2／玻璃纤维网高活性催化剂,研制成结构简单新型固定膜双层薄板光催化反应器。对低浓度苯酚的研究结果表明,该装置具有良好的传质效果,当循环流量大于24mL/s时,即可有效克服传质限制作用。苯酚的降解呈表观一级反应,表观动力学常数随着初始浓度的增加而变小,随着光强的增强而增大。固定膜光催化反应速率可以达到1g／L TiO2悬浆催化体系的1／2。     

纳米TiO2与活性炭纤维复合降解空气中甲醛

通过Sol—Gel法和超临界干燥手段制备具有网络结构和纳米级粒径的TiO2气凝胶,并使之与活性炭纤维（ACF）复合,经过450℃高温煅烧,即可获得具有较高光催化活性和强吸附性的TiO2／ACF复合材料,用以降解目标污染物甲醛。以钛酸丁酯（Ti（OC4H9）4为原料,乙醇、乙酸和乙酰丙酮为水解催化剂制备醇凝胶,溶胶反应液的配比为Ti（OR）4：EtOH：H20：AcOR：ACACH：20：40：5：0．2：2（体积比,mL）。经超临界流体干燥后,在扫描电镜（SEM）下观察,TiO2在ACF的每根纤维上负载均匀,其粒径大小均匀,尺寸均在40—50nm范围内,具有网络结构,空隙率大。在紫外光的作用下,可在25min内使游离甲醛从6．58mg／m^3降至0．99mg／m^3;甲醛的降解效果依次为：TiO2／ACF1〉TiO2／ACF0〉ACF。     

Ag／TiO2-PVA复合膜的光降解性能研究

分别采用抗坏血酸还原法和光化学沉积法，将Ag掺杂到TiO2中，以聚丙烯无纺布为基膜，制备了Ag／TiO2—PVA复合膜以减少TiO2的流失和提高对太阳光的吸收，并对Ag／TiO2-PVA复合膜进行了SEM和XRD表征，以紫外光、模拟太阳光为光源，分别研究了Ag／TiO2-PVA复合膜对有机染料活性翠兰、甲基橙的光催化降解效果，以考察Ag／TiO2-PVA复合膜的催化作用。SEM和XRD的分析结果表明：上述两种方法均能有效地在聚丙烯无纺布表面形成Ag／TiO2-PVA复合膜，抗坏血酸法制备的Ag／TiO2—PVA复合膜的Ag／TiO2负载量高于光化学沉积法。染料废水处理实验结果表明：TiO2／Ag—PvA复合膜对活性翠蓝废水及甲基橙废水的紫外光降解，具有很好的催化作用；对活性翠蓝废水的自然光降解的催化作用不明显，但是对甲基橙废水的自然光降解催化作用较明显。