竹炭对抗生素制药厂水处理污泥中青霉素降解的作用机制研究

指出了制药污泥中的青霉素会产生污染并对土壤和地下水造成威胁,已日益引起人们的关注。以添加青霉素和不同种类碳源的高温好氧堆肥为研究对象,通过对堆肥基本理化性质和抗生素含量的测定来探究向其中加入竹炭能否对青霉素的降解产生影响。结果表明,加入竹炭的制药厂污泥中的青霉素降解速率(99.20%)比不添加竹炭的污泥中青霉素降解速率(98.97%)更高。当污泥投加竹炭后,以单糖(葡萄糖)作为碳源的污泥培养的绿豆种子,发芽并且根长大于1cm的比例(90%)大于以多糖(玉米秸秆)作为碳源(75%)、以二糖(蔗糖)作为碳源(70%)和只加入竹炭(65%)时,且都大于清水培养(55%)和加入不添加竹炭(50%)时。同时,制药厂污泥中投加竹炭后,投加二糖作为碳源的污泥中青霉素降解速率(100%)会高于碳源为多糖(99.9%)和碳源为单糖(99.8%)以及不添加其余碳源(99.2%)时的降解速率。研究探讨了竹炭应用于青霉素降解处理的可能性以及添加竹炭后的污泥对绿豆种子发芽的影响,为竹炭在环境领域的使用提供了新的思考方式。     

载铜竹炭的制备及电磁屏蔽效能

以竹炭为载体吸附Cu(NO3)2,利用Cu(NO3)2在热作用下分解为Cu O,进而与竹炭中C发生置换反应生成单质Cu,增加了竹炭的导电性,从而提高竹炭的电磁屏蔽效能。采用单因素和正交组合实验探究了炭化温度、溶液p H、吸附时间、竹炭添加量、吸附温度以及Cu(NO3)2溶液初始浓度对Cu(NO3)2在竹炭上吸附的影响,并用分析测试仪对试样进行测试和结构表征。结果表明:选用700℃的竹炭、溶液p H 6.0、吸附时间80 min、竹炭添加量0.05 g/m L、吸附温度20℃和Cu(NO3)2溶液初始浓度5 mol/L工艺条件时,竹炭中Cu元素含量达到最大,其值为152 mg/g;竹炭炭化温度和溶液吸附温度2个因子对竹炭吸附Cu(NO3)2影响最显著;在频率0~3GHz的范围内,随着竹炭中Cu元素含量的增加其电磁屏蔽效能显著提高,当Cu元素含量为152 mg/g时电磁屏蔽效能达到24 d B。     

24种竹材炭化热值与工业分析

【目的】探究相同炭化工艺下不同竹种、竹龄和竹材不同部位等因素与竹炭热值之间的关系,分析竹炭热值与灰分、挥发分和固定碳含量之间的相关性,推导热值计算的经验公式,为竹材工业化和资源化利用提供参考和借鉴。【方法】选取浙江省杭州市临安区24种竹材以及安吉县2～13年生毛竹,在相同炭化工艺条件下烧制成炭,采用控制变量法测试24种竹材中部炭化料、2～13年生毛竹中部炭化料以及毛竹材不同竹龄(4、5、6年)和不同部位(梢部、中部和基部)炭化料的热值和工业分析参数,分析不同竹种、竹龄和竹材不同部位炭化料热值与固定碳、挥发分和灰分含量之间的关系。通过SPSS软件对热值与固定碳、挥发分和灰分含量之间的相关性进行鉴定和分析,根据竹炭热值与竹材炭化料固定碳含量和炭化温度之间的关系推导热值计算的经验公式。【结果】24种竹材竹炭热值为27.94～32.98 kJ·g~(-1),平均值为31.10 kJ·g~(-1),标准差为1.11,固定碳含量为75.35%～92.59%,平均值为85.87%,标准差为3.65,灰分含量为3.34%～15.98%,平均值为7.21%,挥发分含量平均值为6.91%; 2～13年生毛竹竹炭热值为30.93～33.81 kJ·g~(-1),固定碳、灰分和挥发分含量的标准差均在5以下; 4、5、6年竹龄毛竹炭化料各部位热值绝对差异在1.38 kJ·g~(-1)以内,相对差异在3%以内。竹炭的高位热值与固定碳含量呈正相关、与灰分含量呈负相关,通过试验以及整理归纳大量竹炭炭化温度与热值、理化性能的测试数据,推导出竹炭热值(Q)与其炭化温度(T)和相应的固定碳含量(C)之间换算的经验公式。【结论】1)不同竹种炭化料热值和工业分析参数存在显著差异,取决于不同竹种各自的结构特性,相同竹种炭化料,木质素含量较高的基部热值高于中部和梢部,竹龄和生长部位对热值和工业分析参数变化无明显影响; 2)竹材炭化料热值与固定碳、灰分含量之间呈线性关系,其中热值与固定碳含量呈显著正相关、与灰分含量呈显著负相关,热值(Q)与固定碳含量(C)的经验公式以及固定碳含量与其相对应炭化温度(T)的经验公式为Q=0.001 8C2-0.111C+28.099 (R~2=0.72)、C=26.934ln T-93.122(R~2=0.88)。     

纳米α-Fe/木陶瓷复合材料的结构表征与性能研究

在呋喃树脂中加入不同质量百分数的纳米γ-Fe_2O_3,然后与毛竹竹粉混合、压制成型、高温烧结制备出纳米α-Fe/木陶瓷复合材料。分别采用X射线衍射仪(XRD)与扫描电子显微镜(SEM)对纳米α-Fe/木陶瓷复合材料的物相组成与成分分布与进行了表征,并对其抗弯强度与导电性能进行了研究。结果表明:(1)复合材料中存在的主要晶体相有石墨、α-Fe与Fe_3C;(2)纳米α-Fe颗粒多数呈球形分散于木陶瓷基体中,当γ-Fe_2O_3添加量大于15%时,生成的α-Fe粒子发生了比较明显的团聚;(3)纳米α-Fe/木陶瓷复合材料的抗弯强度随烧结温度的提高而增大,随纳米γ-Fe_2O_3添加量的增大先增加后减小,抗弯强度最大值为13.31 MPa;(4)纳米α-Fe/木陶瓷复合材料的导电性随烧结温度的提高而增大,随纳米γ-Fe_2O_3添加量的增大而增强。     

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.     

混合醇对生物燃油主要物性的影响

为了改善生物燃油物理性质,提高生物燃油的稳定性,以农林废弃物快速裂解而成的生物燃油为样品,选取甲醇/乙醇(质量比1∶1)的混合醇为添加剂,按照不同质量分数添加到生物燃油中,研究不同添加量的混合醇对生物燃油运动黏度、含水率、热值、闪点、密度和pH值的影响。实验结果表明:混合醇可以改善生物燃油各物理性质参数,添加5%~40%混合醇的生物燃油其运动黏度增加1.289~2.049mm~2/s,含水率下降10.07%~44.75%,热值上升1.70%~11.14%,闪点下降1.99%~14.44%,密度下降1.56%~12.23%,pH值上升8.51%~70.21%,并且变化速率降低,说明混合醇可以很好地改善生物燃油的物理性质。     

基于自燃点法的复配麻风树柴油的十六烷值改进与测定

采用自燃点法,用自制自燃点测定仪在考察标准燃料自燃点与十六烷值(CN)的线性关系成立的基础上,在复配生物柴油(即麻风树种子油经添加黏度调整剂和改进剂等复配而成)中添加硝酸正丁酯(NBN)、草酸正丁酯(DNBO)、氢过氧化叔丁烷(TBHP)以及三者两两复配的CN改进剂,实验结果表明:单一的CN改进剂添加量为0.1%~1.0%时,能有效提高复配生物柴油的CN15~25个单位;单一添加时以NBN效果最好,当其添加量为0.6%,则复配生物柴油的CN由27提高到50。复配CN改进剂,DNBO与TBHP复配有协同增效作用,当其复配比例为1∶9~9∶1,添加量为0.6%时,复配生物柴油的CN为52~54;而NBN与DNBO的复配无协同效应。在自燃点测定及其计算CN的指导下,用单缸柴油机验证CN预测及添加改进剂的效果,结果表明:自燃点测定预测燃料的十六烷值的方法是可行的。     

热固性酚醛树脂增韧及低温快速固化改性研究

采用丁腈橡胶(NBR)作为增韧剂与酚醛树脂发生共聚反应制备改性酚醛树脂(NBRPF),并以碳酸二甲酯(DMC)作为固化剂与改性酚醛树脂复合,制备低温条件快速固化且具有优良韧性的改性酚醛树脂。结果表明:当NBR添加量为6%时,改性酚醛树脂的冲击强度达到5.62 kJ/m2,较对照组提升了约60%;在此基础上,当DMC添加量为5%～6%时,改性酚醛树脂在120℃条件下固化,凝胶时间为4.89～5.25 min,II类胶合强度为1.43～1.48 MPa。     

添加竹炭对土壤肥力的影响

为了探索添加竹炭对土壤肥力的影响,开展了外加不同比例竹炭的盆栽试验,设4个处理,分别加0、2％、5％和10％的竹炭,每盆种植相同数量和密度的白三叶草,一年后分析主要的土壤肥力指标.结果发现,竹炭施加量愈大,土壤pH值愈大;竹炭的施加对土壤全氮的影响不大,处理间没有显著差异;对土壤碱解氮有负面影响,外加竹炭处理的碱解氮含量反而低于对照;加入竹炭有利于有效磷活化,但不同处理间差异检验不显著;处理4的土壤速效钾明显大于其它处理(P＜0.05);外加竹炭对土壤电导率影响不大.从提高土壤碳贮量和肥力角度出发,外加10％的竹碳能最大程度提高土壤碳贮量,且对土壤肥力有改善作用.     

竹炭负载氯化钙复合干燥剂的研究

笔者利用竹炭和氯化钙作为原材料,通过三种不同负载工艺,研制了竹炭、氯化钙的复合干燥剂.采用静态法测定三种竹炭复合干燥剂在高、低湿度下的吸湿量的变化情况,并与变色硅胶比较.同时运用电子扫描电镜观察氯化钙在竹炭表面的分布情况,结果表明:(1)三种工艺生产的竹炭复合干燥剂的吸湿性能都优于硅胶.(2)第三种工艺生产的竹炭复合干燥剂吸湿性最好,在RH=(80±1)%,T=(20±1)℃的高湿条件下,吸湿量达到40%;在RH=(40±1)%,T=(20±1)℃的低湿条件下,吸湿量达到24%.(3)通过电子扫描电镜观察,氯化钙分布在竹炭的内外表面,两者结合良好.因此,利用竹炭环保、价廉等特性,开发新型的竹炭基复合干燥剂是可行的.     

PEI/APP改性脲醛树脂制备阻燃胶合板及性能

以聚乙烯亚胺(PEI)为改性剂处理聚磷酸铵(APP)制备得到APP@PEI阻燃体系,并将其加入到脲醛树脂(UF)中,制备阻燃胶合板。研究了APP@PEI对UF胶黏剂理化性能的影响,并进一步探讨其对胶合性能及阻燃性能的影响。结果表明:APP、PEI和APP@PEI对UF的黏度、pH和固化时间均有影响。当APP添加量为10%时,UF的黏度由3.843 Pa·s上升至8.270 Pa·s,pH降至5.67,固化时间由91 s降至87 s;当PEI添加量为0.91%时,由于UF体系中支化和交联程度增加,黏度上升至41.433 Pa·s,pH和固化时间分别提升至9.91和116.3 s;而APP@PEI能降低对UF各项性能的影响,添加10%APP@PEI时UF的黏度、pH和固化时间分别为5.966 Pa·s、6.33和94.3 s。添加APP后,胶合板的胶合强度均低于Ⅱ类胶合板强度标准(0.7 MPa);添加PEI后,胶合板的胶合强度能够提升18%以上;APP@PEI添加量为10%时,胶合板的胶合强度达0.85 MPa,高于Ⅱ类胶合板强度标准要求。添加APP、PEI和APP@PEI对胶合板的阻燃性能有不同影响,单独添加PEI无法改善胶合板的阻燃性能,当APP和APP@PEI添加量为10%,15%和20%时,胶合板的极限氧指数(LOI)分别比未添加阻燃剂时提高0.8%,2.0%,2.5%和1.2%,2.2%,3.1%。     

饰面板用三聚氰胺甲醛树脂的改性

利用邻苯二甲酸二烯丙酯(diallyl phthalate,DAP)取代二乙二醇进行三聚氰胺甲醛树脂(melamine formaldehyde resin,MF)的改性,并用改性前后的MF树脂进行浸渍胶膜纸和饰面刨花板的制备。通过树脂基本性能测试、傅里叶红外光谱(FT-IR)和差式扫描量热(DSC)分析及饰面板材表面性能表征,得出以下研究结论:1) DAP的加入并未对MF树脂的外观性能、固体含量和化学结构产生明显影响,但增加了MF树脂的黏度,并提高了其固化温度; 2) DAP的加入明显提高了MF树脂浸渍胶膜纸的抗拉强度,当DAP取代二乙二醇达到100%时,胶膜纸抗拉强度从3.00 MPa提高至5.33 MPa,提高幅度明显,但胶膜纸韧性有所下降,当DAP添加量为20%质量分数时,胶膜纸的韧性和抗拉强度均有所增加,抗拉强度提高幅度为133%; 3)在未添加任何耐磨剂的前提下,DAP的加入明显改善了饰面板的耐磨性能,当DAP添加量为40%和60%时,磨耗值最低,从79.7 mg/(100 r)分别下降至61.4和62.3 mg/(100 r),且饰面板在测试350 r后表面无露底现象。DAP的加入对饰面板的耐冷热循环、耐水蒸气、耐剥离、耐污染和耐腐蚀等性能未产生影响。     

硼改性木材液化物纺丝液的制备与表征

使用六次甲基四胺、硼酸、碳化硼、木材液化物,以较简单方法制备出具有一定可纺性的高邻位硼改性热塑性木材液化物树脂。硼酸可与六次甲基四胺、木材液化物发生化学反应,使硼氧键引入纺丝液,有效改善了纺丝液的化学结构,纺丝液邻对位比最高可达2.82,软化点提升至77℃;碳化硼不与纺丝液发生反应,以物理方式与纺丝液混合。硼化物添加量越多,纺丝液耐热性越好,当硼酸、碳化硼添加量为4%时残炭率可达42.22%、41.40%,但会使纺丝液的可纺性变差。当硼酸、碳化硼添加量3%时,可获得耐热性、纺丝性俱佳的硼改性木材液化物纺丝液。     

竹炭陶土复合材料的制备和结构性能表征

以竹炭粉、陶土为主要原料,经混合、成型、干燥和煅烧等工艺制得竹炭陶土复合材料(以下称竹炭陶),采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪、拉曼光谱测试仪(Raman)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和比表面积测试仪等仪器,对竹炭陶的微晶构造、孔隙结构、吸附和红外辐射性能等进行表征。结果表明:竹炭微粒镶嵌在陶土基体中,保留原有以中孔为主的孔隙结构和类石墨化晶体结构,获得的竹炭陶具有较大的比表面积和中孔为主的孔隙结构,能有效地吸附甲醛、苯等有害气体。加入一定量的竹炭能提高竹炭陶的远红外发射率,其红外发射率均高于陶土和竹炭,结合红外吸收光谱谱图分析,竹炭陶具有高红外发射率的本质在于具有倍频吸收、分子基团振动、转动及晶格振动。     

竹炭固定化微生物去除水样中氨氮的研究

以竹炭为载体,将硝化菌、反硝化菌等微生物固定在竹炭(比表面积365m2·g-1,孔比容积0.34 mL·g-1)上,研究竹炭固定化微生物对氨氮的去除及影响因素.考察初始氨氮质量浓度、固定化微生物投加量、溶解氧、pH等因素对氨氮去除的影响,研究竹炭固定化微生物去除氨氮的反应动力学,进行竹炭吸附法和竹炭固定化微生物处理氨氮的对比试验.结果表明:初始氨氮质景浓度、竹炭固定化微生物投加量、溶解氧、pH等因素均影响氨氮的去除效果.随竹炭固定化微生物投加量增加,氨氮去除率和去除量均趋于增大,但投加量增加到一定量时,氨氮去除率和去除量增幅均趋缓.pH为8的偏碱性环境利于竹炭固定化微生物对氨氮的去除.竹炭固定化微生物处理氨氮水样存在竹炭吸附和微生物脱氮2种作用.对于初始氨氮质量浓度≤200 mg·L-1的水样,调节水样pH为8,控制水样溶解氧质量浓度为1 mg·L-1左右,竹炭固定化微生物系统中可发生同时硝化-反硝化作用,氨氮去除率可达70%以上.竹炭同定化微生物去除氮氮的过程符合一级反应动力学模型.     

脲醛树脂刨花板甲醛释放问题

当采用脲醛树脂作胶粘剂,树脂的甲醛与尿素摩尔比(F/U)为1.27～1.01,表芯层平均树脂施加量分别为11%及8%时,刨花板的性能有如下变化:(1) 板的抗弯强度约降低10%;(2) 板的平面抗拉强度约降低30%;(3) 24小时吸水厚度膨胀率增加19%;(4) 24小时吸水率增加30.6;(5) 穿孔法测得甲醛释放量降低70%;(6) 平均释放量降低77%;(7) 板的芯层施胶量从7%增至9%时,板的内结合强度平均增加27.5%;(8)     

竹炭粉/丁苯橡胶/超高分子量聚乙烯柔性复合材料的制备与性能表征（英文）

以干混和挤出法制备竹炭粉/丁苯橡胶/超高分子量聚乙烯复合材料,研究丁苯橡胶和超高分子量聚乙烯的含量比例对复合材料形貌、拉伸和动态力学性能的影响。观察发现添加丁苯橡胶后复合材料表面光滑,且具有一定的韧性。通过扫描电镜分析发现竹炭粉与丁苯橡胶在没有添加任何助剂的情况下与基体树脂混合良好,形成良好的分散状态。在丁苯橡胶和超高分子量聚乙烯含量分别为10%和30%的时候,复合材料的断裂伸长率从26.29%增加到39.57%,比不添加橡胶最终提高了50.51%。动态力学分析发现,复合材料的存储模量随着超高分子量聚乙烯含量的增加和丁苯橡胶含量的减少而增大,最大可达到17.17 GPa。而在60%竹炭粉/10%丁苯橡胶/30%超高分子量聚乙烯的质量配比下可以得到相对高强高韧的材料,此时复合材料的拉伸强度为91.45 MPa,断裂伸长率为39.57%。这种柔性复合材料为超高分子量聚乙烯拓宽了应用领域。     

马来酸酐接枝聚乙烯对竹粉/高密度聚乙烯复合材料性能的影响

以废旧高密度聚乙烯(HDPE)、竹粉(BF)为原料,马来酸酐接枝聚乙烯(MAH-g-PE)作为偶联剂,通过混炼、平板热压成型制备BF/HDPE复合材料。研究通过改变偶联剂的添加量(0%,2%,5%,8%)来检测产品的吸湿、吸水性、力学强度等指标,结果显示:MAH-g-PE能明显改善BF/HDPE复合材料的吸湿、吸水性能,以及提高产品的力学性能,当添加量为5%时,样品显示了最低的吸湿、吸水率,静曲强度与弹性模量分别提高60%和52%,拉伸强度与抗冲击强度分别增长48%和72%。红外光潜(VrIR)检测证实添加MAH-g-PE后,游离羟基与马来酸酐之间发生了酯化反应。     

-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。     

麦草碱木质素的氧化降解及产物特性的研究(I)

对不同氧化条件下,麦草氧化碱木质素的分子质量、酸溶木质素含量、酚羟基、羧基、甲氧基含量、表面活性的变化进行了研究.研究表明,当用碱量较高(60%,30%)时,其分子质量均一化程度较高.加入H2O2后分子质量＞10 000的高分子组分含量明显下降,但用碱量较低(10%.5%)时则变化不大,说明在02/H202氧化时碱有着明显作用.对酸溶木质素含量来说,也呈现出这一规律.木质素经氧化后,酚羟基含量升高,而羧基、甲氧基含量下降.在高用碱量条件(60%、30%)下,氧化木质素的表面张力下降较大,添加H202后下降更为明显.当用碱量为60%、H202用量10%时,氧化木质素4%水溶液的表面张力可由原木质素的46.8 mN/m降至38 8 mN/m