壳聚糖/活性炭复合吸附剂的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能研究

[目的]研究壳聚糖/活性炭复合吸附剂的制备及其对染料亚甲基蓝的吸附性能。[方法]将粉末活性炭(PAC)与交联壳聚糖(C-CTS)复配,制成一种复合吸附剂用于吸附染料亚甲基蓝,并进行了吸附过程的动力学和等温线研究。[结果]制备复合吸附剂的最佳条件:壳聚糖/活性炭的复配比为1∶3,交联剂戊二醛(50%)的加入量是5 ml/g(壳聚糖),温度是70℃,交联时间是2 h;壳聚糖/活性炭复合吸附剂对亚甲基蓝的最佳吸附条件为:吸附温度为50℃,吸附剂的投入量为0.5 g/100 ml(20 mg/L亚甲基蓝溶液),吸附时间为2 h。此时,亚甲基蓝的去除率可达97%以上,以NaOH对吸附剂再生的效果良好。对该吸附过程的动力学研究表明,该吸附过程符合二级动力学方程;吸附等温线研究表明,该吸附过程符合Freundlich模型。[结论]该研究可为含亚甲基蓝染料废水的处理提供参考,具有一定的现实与理论意义。     

羧甲基壳聚糖-膨润土复合吸附剂对水中铊的吸附作用研究

以羧甲基壳聚糖和膨润土为原料,制备羧甲基壳聚糖-膨润土复合吸附剂,并将其用于对水中铊的吸附,研究了吸附时间、溶液pH值和温度等对铊吸附性能的影响.结果表明,羧甲基壳聚糖-膨润土复合吸附剂对废水中铊的吸附,随废水pH值升高而增大;当水温低于50℃时,升温对吸附有利,当水温高于50℃时,再进一步升温,会导致吸附剂对铊的平衡吸附量减小;吸附剂对铊的吸附容量与铊的浓度关系密切,当铊的初始浓度为100 mg/L,吸附平衡时铊的浓度为48.54 mg/L,对应的吸附容量为15.43mg/g.通过改变吸附剂的用量可以达到控制出水铊浓度的目的.     

竹炭负载壳聚糖对Zn2+吸附动力学及其机制分析

以竹炭粉和壳聚糖为原料,制备竹炭/壳聚糖复合吸附剂,进行扫描电镜(吸收光谱SEM)、红外吸收(FTIR)、X-射线衍射(XRD)等图谱表征,并进行Zn2+吸附试验.结果表明:①壳聚糖较好地负载在竹炭上,凸凹不平明显,蜂窝增强;复合吸附剂对Zn2+的吸附率在80 min后达到93%.②竹炭/壳聚糖复合吸附剂对Zn2+吸附过程的动力学表明,吸附过程符合多孔结构的吸附特征,方程拟合结果更符合二级动力学模型.③Zn2+吸附前后的红外吸收图谱表明,与竹炭/壳聚糖复合吸附剂吸附配位主要发生在-NH2中的氮原子、-OH和C＝O中氧原子上.     

竹炭负载壳聚糖对 Zn2+吸附动力学及其机制分析

以竹炭粉和壳聚糖为原料,制备竹炭/壳聚糖复合吸附剂,进行扫描电镜（吸收光谱SEM）、红外吸收（FTIR）、X-射线衍射（XRD）等图谱表征,并进行Zn2+吸附试验。结果表明:①壳聚糖较好地负载在竹炭上,凸凹不平明显,蜂窝增强;复合吸附剂对Zn2+的吸附率在80 min后达到93%。②竹炭/壳聚糖复合吸附剂对Zn2+吸附过程的动力学表明,吸附过程符合多孔结构的吸附特征,方程拟合结果更符合二级动力学模型。③Zn2+吸附前后的红外吸收图谱表明,与竹炭/壳聚糖复合吸附剂吸附配位主要发生在NH2中的氮原子、OH和C＝O中氧原子上。图9参11     

磁性壳聚糖重金属吸附剂的制备及其吸附性能的研究

为了有效吸附水体中重金属,使用离子交联法合成制备了一种低成本、低毒性的磁性壳聚糖纳米重金属吸附材料。调节多聚磷酸钠与壳聚糖溶液的比例,制备得到一系列不同粒径大小的重金属吸附材料并比较其吸附性能的差异。通过电子透射显微镜、傅里叶红外光谱仪、粉末X射线衍射仪等一系列表征,确定壳聚糖纳米微粒成功包裹磁性Fe_3O_4纳米粒子,并得到粒径范围介于164.05~768.69 nm尺寸颗粒。重金属吸附铜、镉、锌实验结果表明,小粒径重金属材料的吸附效果优于大粒径吸附材料,其最大吸附效率分别为51.66%,97.86%及82.24%。此外,该材料吸附原理符合准二级动力学模型(R~2=0.998-0.999),属化学吸附类型。通过与人乳腺癌细胞MCF-7细胞共培养验证其生物相容性及毒性,细胞活性达到100%。该研究阐明小尺寸壳聚糖磁性纳米颗粒可作为一种低成本、低毒性且吸附率高的重金属吸附材料,基于该优势其在污水处理及农业环境治理具有潜在价值。     

竹炭超微粉制备与性能结构初步研究

采用高能球磨法制备竹炭超微粉,并对其性能结构进行初步分析。结果表明,与原颗粒竹炭相比,经球磨后的竹炭粒径明显减小,碘吸附值增加,体积电阻率下降。利用高能球磨法可制得微米级至亚微米级的不规则多边形竹炭超微粉。     

羧化壳聚糖—卡波姆复合凝胶的制备及抑菌性研究

以羧化壳聚糖为原料,卡波姆为凝胶增稠剂,经过充分溶胀、搅拌和破碎,制成羧化壳聚糖—卡波姆复合凝胶,研究卡波姆添加量、羧化壳聚糖添加量、贮藏温度及p H对复合凝胶感官、稳定性及质构特性的影响,探讨了羧化壳聚糖—卡波姆复合凝胶的抑菌效果,确定其最佳制备工艺.结果表明,羧化壳聚糖与卡波姆具有很好的相容性,复合凝胶呈无色透明半固体状,质地均匀细腻有光泽,无异味,性质温和,稳定性好.以质量分数为1%的卡波姆为辅料,配制羧化壳聚糖质量分数为1%的复合凝胶,此时复合凝胶p H约为5.0,质构稳定性良好,易于涂展,可常温下贮藏,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色假丝酵母、酿酒酵母和枯草芽孢杆菌均具有良好的抑菌效果,抑菌率分别达到74.3%、64.6%、96.4%、98.4%、74.3%.     

吸附剂的制备及其改性技术研究进展

用吸附剂对废水进行处理,不仅效果好,而且适用范围广、可回收及可重复利用。当前,研制新型吸附剂已成为研究热点。经查资料,对活性炭、吸附树脂、改性淀粉类吸附剂、改性纤维素类吸附剂、改性木质素类吸附剂和改性壳聚糖类吸附剂的制备与改性技术研究进展进行综述。     

竹炭包膜尿素的制备及其包膜效果研究

利用竹炭和聚丙烯树脂为包膜材料,制得不同粘结剂、不同包膜厚度和不同竹炭含量的18种竹炭包膜尿素.通过溶解试验、溶出试验与氨挥发试验,研究了所制备的包膜尿素在水中溶解特征.结果表明,包膜效果最好的2种竹炭包膜尿素BCCU1(AbX)和BCCU2(AbY)的含氮量分别为42.3%和43.5%,包膜率分别为8.04%和5.43%.尿素经过竹炭包膜后,其氮素初期溶出率和氮素累积溶出率明显下降,竹炭包膜尿素BCCU1和BCCU2的氮素累积溶出率分别比尿素降低16.27%和9.93%.氨挥发试验结果表明,在每公斤土壤中施氮600 mg和1 000 mg水平下,竹炭包膜尿素BCCU1和BCCU2的氨挥发损失量分别比尿素减少31.8%和19.3%,21.82%和16.66%;在2种施肥水平下,BCCU1的挥发量分别比BCCU2减少15.49%和6.19%.     

竹炭—白乳胶复合板的研制

以竹炭为基材,热塑性白乳胶为粘接体,双面覆无纺布为增强和表面装饰材料,采用热压成型工艺制备竹炭—白乳胶复合板。通过正交试验考察了竹炭粒度、施胶量及热压时间对复合板物理性能的影响,结果发现施胶量是影响复合板各性能的主要因素。制备工艺参数竹炭粒度为50目、施胶量为20%、热压时间为10 min时,复合板的质量指标可达到抗拉强度4.5MPa,静曲强度10.5 MPa,弹性模量1270 MPa,24 h吸水厚度膨胀率0.9%,24 h吸水率35.3%。     

竹纤维吸油材料的制备

以南方速生材毛竹为原料,经蒸煮、纤维帚化疏解、热解处理制备出植物纤维吸油材料。研究了吸油材料的吸油性能及其与热处理温度、抽出物的关系。结果表明,经过350℃热处理试样的吸油量最大、吸水量最小,吸油量与吸水量之比值最大,高达74,显示出卓越的吸油性能。蒸煮纤维在250-500℃热处理时,试样的热水抽出物与1%NaOH抽出物含量随热解温度升高而减少,苯醇抽出物含量则在250℃时较少,300℃时增大,400℃后急剧减少。研究表明,纤维表面的亲油性物质对吸油能力有重要影响。制备过程中的热水、苯醇抽出物等的生成、分解、挥发对其选择性吸油能力影响较大,亲油性物质在热解过程中生成并附着于纤维表面使吸油材料的亲油性提高。     

竹纤维素增强复合膜的制备及性能

为扩大竹纤维素的利用范围,以竹材加工废弃物为原料,研制竹纤维素增强复合膜绿色食品包装材料。采用硫酸水解和超声波辅助法制备竹纤维素,将其作为增强材料分别与壳聚糖和羧甲基纤维素制备成2种复合膜。通过扫描电镜(SEM)及傅立叶红外光谱(FT-IR)分析,发现竹纤维素形状为棒状,直径约为500 nm,长度为500～600μm,而且其红外谱图显示具有纤维素的特征官能团结构。对壳聚糖-竹纤维复合膜和羧甲基纤维素-竹纤维复合膜的物理性能进行测试,结果表明:复合膜的表面粗糙程度随竹纤维素含量增加而增大,并且复合膜的透湿性能和透光性能也会降低。2种复合膜的力学性能测试结果为:随着竹纤维素的加入量增加,复合膜的拉伸强度增加,复合膜拉伸模量提高,而复合膜的断裂伸长率降低,说明竹纤维素可以作为一种较好的增强材料使用。竹纤维素的加入对壳聚糖-竹纤维复合膜物理性能的改善更明显,壳聚糖-竹纤维复合膜有望作为食品包装材料应用。     

二氧化钛/竹炭复合材料的吸附-光催化降解苯酚的动力学研究

以竹炭作为纳米二氧化钛（TiO₂）粒子的载体物质,制备了二氧化钛/竹炭复合材料,并以苯酚为模型物质,对其光催化性能进行了研究。研究表明,此复合材料对苯酚具有较强的吸附性能,其中吸附平衡常数K_a为0.007 7 L·mg^－1,K_a与苯酶吸咐平衡质量浓度ρ_e的乘积为0.25 ～ 1.35,二氧化钛/竹炭复合体的吸附作用不能忽略。根据L-H（Langmuir-Hinshelwood）方程积分所得分数级动力学方程较一级动力学方程能更好地描述其光催化降解规律,相应的光催化降解动力学方程为ln ρ － 0.007 7ρ = 6.58 － 0.002 39t（ρ为苯酚质量浓度,t为光照时间）。图6参14     

吸附动力学及其机制分析

以竹炭粉和壳聚糖为原料，制备竹炭/壳聚糖复合吸附剂，进行扫描电镜（吸收光谱SEM）、红外吸收（FTIR）、X-射线衍射（XRD）等图谱表征，并进行Zn²⁺吸附试验。结果表明：①壳聚糖较好地负载在竹炭上，凸凹不平明显，蜂窝增强；复合吸附剂对Zn²⁺的吸附率在80 min后达到93%。②竹炭/壳聚糖复合吸附剂对Zn²⁺吸附过程的动力学表明，吸附过程符合多孔结构的吸附特征，方程拟合结果更符合二级动力学模型。③Zn²⁺吸附前后的红外吸收图谱表明，与竹炭/壳聚糖复合吸附剂吸附配位主要发生在—NH2中的氮原子、—OH和C＝O中氧原子上。图9参11     

不同竹炭处理对皇菊挥发性化学成分的影响

以皇菊的花朵为材料,采用气相色谱-质谱联用仪结合顶空固相微萃取技术对其挥发性的化学成分进行分析鉴定,试验共设置4个竹炭施用水平,分别为0kg/hm2（CK）、750kg/hm2（T1）、1500kg/hm2（T2）、2250kg/hm2（T3）,采用随机区组设计,分析不同竹炭处理对皇菊挥发性化学成分和含量的影响。结果表明：T1、T2和T3组的皇菊分别鉴定出了40、44、43 种挥发性化合物,相对含量分别占其总挥发性成分的分89.899%、96.15%、94.80%,CK对照组鉴定出39 种挥发性化合物,相对含量占其总会发成分的84.69%。TI提高了酯类、酸类、酚类、烷类、氧化物的含量、降低了烃类、醇类、醛类的含量;T2提高烃类、醇类、酮类、酯类、酚类、烷类的含量,降低了醛类、氧化物含量;T3提高了烃类、醇类、醛类、酮类、酯类、酸类、酚类含量、降低了烷类、氧化物含量;3个不同竹炭处理不能显著影响醛类、酚类和氧化物类等3类化合物的含量。不同竹炭处理均能影响皇菊挥发性化学成分的组成及含量,当其施用量为2250kg/hm2时能显著增加有效成分的含量,提高皇菊挥发性化学成分的品质。     

啶虫脒/羧甲基壳聚糖-海藻酸钠凝胶球的制备与控制释放性能研究

采用锐孔法,以羧甲基壳聚糖和海藻酸钠为基质材料制备了啶虫脒缓释微胶囊,以微球的药物包封率为制备工艺优化指标,设定反应时间为50 min,通过L16(45)正交实验得出微球的最佳制备工艺条件:温度为40℃,海藻酸钠浓度为3%,氯化钙浓度为5%,乳化剂量为50 mL,啶虫脒与羧甲基壳聚糖质量比为1∶3。所得微球囊心和壁材之间没有化学键合,对啶虫脒的释放有良好的缓释效果。     

丝素-海藻酸钠-甘油共混膜的制备及性能研究

以丝素蛋白为原料,海藻酸钠和甘油作为添加剂,考察丝素蛋白溶液、海藻酸钠溶液的浓度和甘油的加入量对膜的厚度、断裂伸长率以及水蒸气迁移速率的影响,并通过正交试验来确定丝素-海藻酸钠-甘油共混膜的最佳配比.试验结果表明,最佳配方为丝素溶液浓度3%,海藻酸钠溶液浓度12.5 mg·mL-1,甘油加入量0.5 mL.在此条件下,膜的厚度、断裂伸长率及水蒸气迁移速率分别为0.075 mm、45.53%和13.76 g·m-2·h-1.     

毛竹材径向篾抗拉和抗弯性能研究

[目的]目前对于径向竹篾的相关研究较少,且未有竹节对径向竹篾性能影响方面的研究.研究随高度变化径向竹篾的结构特征、抗弯和抗拉性能变化规律,以及竹节对其力学性能的影响,可为径向竹篾在竹木复合集装箱底板应用中的结构设计和工艺优化提供理论依据以及技术参考.[方法]采用4年生不同高度毛竹制备的径向竹篾,分析不同高度等级的径向竹...