木质素三甲基季铵盐为模板剂制备多孔氧化硅材料

为了探索以小质素为模板剂制备无机多孔材料的方法,提高木质素产品附加值,以小质素三甲 铵盐为模板剂、正硅酸乙酯为硅源,采用溶胶凝胶法和焙烧脱模法制备多孔氧化硅材料。结果表明：小质素三甲基事铵盐行在于煅烧前的复合物中,煅烧后得到的多孔氧化硅材料中木质素三甲基季铵盐吸收峰消失,但具有SiO2特征吸收峰;多扎氧化硅材料孔隙发达...     

硅藻土基多孔陶粒的制备及对Cu~(2+)吸附性能研究

以硅藻土为主要原料,添加适量的成孔剂和烧结助剂,采用湿式研磨、滚球成型和高温煅烧工艺,制备了新型环境材料——硅藻土基多孔陶粒。结合X射线衍射、扫描电镜、压汞仪等对材料结构与性能进行了表征。通过紫外分光光度计,考察了硅藻土基多孔陶粒对Cu2+的吸附性能。结果表明,硅藻土基多孔陶粒以石英晶相为主,孔径集中在500~3 000 nm,比表面积为6.14 m2/g,孔隙率为47.8%。硅藻土基多孔陶粒对Cu2+的去除率可以达到96.5%,吸附过程符合准二级动力学模型。     

3,3-二甲基-2-(1,2,4-三唑-1-基)甲基-1-氨基-2-丁醇的合成

用３,３－二甲基－１－（１,２,４－三唑－１－基）－２－丁酮为原料,经４步反应,合成了未见文献报道的化合物３,３－二甲基－２－（１,２,４－三唑－１－基）甲基－１－氨基－２－丁醇,其结构经ＩＲ,１ＨＮＭＲ及元素分析予以确证。     

恶霉灵--木质素两性表面活性剂改性膨润土缓释剂的制备及性能

农药缓释剂是减少环境污染的有效策略,为开发成本低廉且具有释放速度调节能力的农药缓释剂,同时提高木质素产品的附加值,以木质素两性表面活性剂(二甲基-正丁基-磺化木质素基氯化铵(DBSLAC))为改性剂、钠基膨润土为原料,通过与膨润土层间的金属离子进行离子交换,制备改性膨润土。以恶霉灵为药物释放的对象、改性膨润土为释放的主要载体,利用浸渍吸附的方法制备出恶霉灵缓释剂,研究其缓释性能,并通过FTIR表征其结构,采用XRD分析改性后膨润土的底面间距。结果表明:恶霉灵在有机膨润土上的吸附量随着DBSLAC的增加先增大后减小;当DBSLAC相当于膨润土可交换阳离子总量(CEC)的1.2倍时,制备的1.2 CEC改性膨润土(L-1.2Bt)吸附恶霉灵的效果最佳;与未改性膨润土相比,L-1.2Bt对恶霉灵的吸附效果增强。制备恶霉灵缓释剂的最佳工艺条件为L-1.2Bt用量0.02 g、吸附时间8 h、恶霉灵浓度500 mg/L、pH值为2,该条件下制备的恶霉灵缓释剂对恶霉灵的最大吸附量为406 mg/g。另外,药水比例和温度对恶霉灵缓释剂的缓释快慢有一定影响。      

白藜芦醇-羟丙基-β-环糊精包合物的制备及鉴定

采用冷冻干燥法制备白藜芦醇-羟丙基-β-环糊精包合物。采用正交试验以包合率为指标筛选最佳工艺条件:白藜芦醇∶羟丙基-β-环糊精为1∶2(物质的量的比),包合温度为20℃,包合时间为60 min。以红外光谱、紫外光谱方法对包合物进行鉴定,初步证明包合物已形成。通过测定包合率的大小证明羟丙基-β-环糊精包合白藜芦醇效果较好。     

光催化剂对乙酰甲胺磷的光催化降解

为了开发能在光照条件下催化降解有机磷农药的高效、稳定催化剂.以四异烷氧丙基钛为钛源,表面活性剂十二烷基胺为模板剂,采用水热合成法,通过直接嵌入的方式制备了Co掺杂的具有纯锐钛矿型的介孔二氧化钛Co/MTiO2,并用BET、XRD、HRTEM对材料进行了表征并确定了其结构.结果表明,该材料为高度有序、高度热稳定和高比表面积的纯锐钛矿型的介孔二氧化钛材料.在高压汞灯光源的照射下催化降解农药乙酰甲胺磷具有较好的催化活性.该催化剂具有很好的光催化活性和催化稳定性,具有很好的应用前景.     

3,3’-二氯联苯胺分子印迹整体柱的识别性能研究

以3,3’-二氯联苯胺为模板分子,甲基丙烯酸为功能单体,偶氮二异丁腈为引发剂,乙二醇二甲基丙烯酸酯作为交联剂,1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体为致孔剂,乙腈和氯仿混合溶液为溶剂,合成了3,3’-二氯联苯胺分子印迹整体柱。考察了3,3’-二氯联苯胺分子印迹整体聚合物的结合性质及其在3,3’-二氯联苯胺分子聚合物上的选择性分离富集特性。得到的分子印迹聚合物整体柱,对模板分子具有特异的识别能力,在所选择的色谱条件下,3,3’-二氯联苯胺与类似物可以得到较好的分离。     

羟丙基-β-环糊精包合原花青素的研究

通过对包合条件进行摸索,研究用羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)包合原花青素的工艺,并对包合效果进行研究.结果表明,用溶液搅拌法对原花青素进行包合效果较好;单因素试验结果表明,投料质量比(原花青素和HP-β-CD包合材料的质量比)、乙醇体积分数、反应温度、反应时间分别为1∶4、50%、60 ℃、1.5 h时,HP-β...     

烟梗基改性多孔材料的制备及在卷烟中的应用

以烟梗提取后残渣为原料,先发酵预处理,微波干燥后制粒,经半碳化、KOH改性制备出一种新型改性多孔材料。采用扫描电镜、比表面积及孔隙分析仪对半碳化多孔材料表面形貌、比表面积及孔隙结构进行表征。结果表明,材料表面是以大量空腔和孔洞为主多孔形貌,并具有较高的比表面积和孔容;将改性多孔材料添加到卷烟滤棒中进行卷烟应用分析,发现改性多孔材料复合滤棒不仅可以降低卷烟主流烟气中的焦油和7种有害物质的含量,还可以使烟气更柔和、细腻。     

牡丹果荚基多孔碳材料对水中四环素的吸附

为解决牡丹果荚废弃物焚烧处理造成的环境污染及资源浪费问题,并进一步实现废弃物资源化利用,本文以生物质废弃物牡丹果荚为碳源,KHCO₃为活化剂,且牡丹果荚与活化剂质量比为1∶3,经一步活化法800 ℃煅烧2 h制备出孔结构发达的牡丹果荚基多孔碳（PC-800-3）材料吸附水中四环素。通过调控活化温度、牡丹果荚/KHCO₃质量比,得到的最佳产物 PC-800-3较直接热解的牡丹果荚基多孔碳（PC）比表面积增加60倍,298 K下对100 mg·L^-1四环素溶液的最大吸附量为394.3 mg·g^-1。通过比表面积孔径分析、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射等对PC与PC-800-3进行表征,结果显示活化剂的加入促进了多孔碳中微孔与介孔的生成。选择PC-800-3进行后续吸附实验,吸附等温线和吸附动力学拟合结果表明吸附过程符合Langmuir等温模型和拟二级动力学模型,热力学实验证实吸附为自发吸热过程,以单分子层物理吸附为主,存在静电相互作用。所制备的PC-800-3材料在较宽pH范围内和离子干扰下的吸附性能良好。再生实验表明,PC-800-3具有良好的重复利用性能。因此,将牡丹果荚转化为多孔碳制备性能优异的吸附剂,在解决水环境中抗生素污染问题的同时拓宽了其应用范围,进一步实现了废弃生物质的资源化利用。     

基于杉木模板的Zn2+掺杂TiO2的光催化性能研究

  目的  针对木材加工行业带来的加工剩余物浪费问题,本研究以杉木为模板,通过浸渍–煅烧的方法,制备具有木材分级多孔结构的Zn2+掺杂TiO₂复合光催化剂,利用木材加工剩余物的高值化利用的方式提高光催化材料的性能。  方法  以亚甲基蓝溶液为降解对象,探讨了不同的Zn2+掺杂对木材模板TiO₂的光催化活性的影响,并结合XRD、SEM、XPS、BET、TEM和UV-vis等表征分析探讨模板二氧化钛的光催化降解机制。  结果  以杉木为模板的Zn-TiO₂具有良好的孔隙结构,其晶型为锐钛矿型和少量的金红石型的混晶结构,平均晶粒尺寸为22.0 nm。掺杂的Zn2+取代了Ti4+的晶格的位置,使TiO₂吸收波长在可见光区发生红移。在紫外光照射条件下,杉木模板1.0%Zn-TiO₂对亚甲基蓝的降解效率最高,达到了99.31%,相比无模板TiO₂提升了27%,同时其禁带宽度相比于无模板TiO₂从3.08 eV减小至2.41 eV。在循环降解亚甲基蓝的实验中,5次降解效率均达到90%以上。  结论  采用木材模板法制备的Zn-TiO₂光催化降解有机污染物性能优异,具有良好的稳定性。木材独特的孔隙结构有利于光的吸收和传质,较高的比表面积为光催化提供了更多的活性位点。Zn2+与被替代的Ti4+由于半径和价态差异使晶格内产生晶格缺陷,抑制了光生电子–空穴的复合,增加了载流子的运输,从而提高光催化性能。将木材剩余物的加工与多孔无机材料领域相结合,对木材加工剩余物的功能化转变具有潜在的应用前景。      

聚乙烯醇——碱木质素发泡材料的制备与性能

为改善发泡材料存在的力学性能较差、成本高的现状,同时增加碱木质素的利用率,制备高性能的发泡材料,以聚乙烯醇(PVA)和碱木质素为原料,甲醛为交联剂,采用无机发泡原理,制备了聚乙烯醇--碱木质素发泡材料(PLFM),并测定其相关性能。结果表明:相对于PVA用量,碱木质素质量分数为33%、甲醛4/5(mL/g)、硫酸6/5(mL/g),固化温度为120℃时制备的发泡材料拉伸强度最大为25.91MPa,比纯聚乙烯醇泡沫材料的4.32MPa有了显著提升。不同聚合度PVA制备发泡材料:PVA0588聚合度较低,无法形成泡体;PVA1788-PLFM和PVA2488-PLFM相比,PVA2488-PLFM具有更好的拉伸强度,而且表观密度及吸水倍率更小。FTIR显示碱木质素与PVA均发生交联,大多发生在苯环5位上,与PVA2488交联效果好。SEM显示PVA2488-PLFM具有更好的孔隙结构。热分析中,DSC显示PVA1788-PLFM中有填充剂存在的木质素,PVA2488-PLFM中没有,表明PVA2488-PLFM的生物相容性好;TG和DTG显示,PVA2488-PLFM热失重最剧烈时温度为379℃,高于PVA1788-PLFM的360℃,但800℃时失重率为95.94%高于PVA1788-PLFM的80.13%,说明PVA2488-PLFM耐热性好,且易热降解。综上,PVA2488-PLFM的性能更佳。      

碱木素纸张增强剂合成及应用

利用马尾松硫酸盐法制浆废液中的碱木素,与甲醛进行羟甲基化反应,产物用丙烯酸进行接枝,制备出纸张增强剂,研究碱木素羟甲基化和接枝反应条件对纸张强度性能的影响.结果表明:碱木素增强剂用量为绝干纸浆重量的4%时,在碱木素与甲醛的质量比为1∶0.30、丙烯酸与引发剂的质量比为1∶0.05的条件下,干纸强度提高25%,湿纸强度提高23%.     

酶解木质素接枝聚丙烯酸多孔水凝胶的制备及表征

以N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂对丙烯酸进行预聚,以Fe2SO4/H2O2体系引发酶解木质素(EHL)形成自由基,过硫酸铵为引发剂,将酶解木质素自由基与聚丙烯酸(PAA)进行接枝共聚制备酶解木质素接枝聚丙烯酸多孔水凝胶(EHL-g-PAA)。采用红外光谱(FTIR)、环境扫描电子显微镜(SEM)和热重分析(TG)进行表征,研究EHL和PAA质量比、pH值、温度对EHL-g-PAA溶胀性能的影响。结果表明:酶解木质素与聚丙烯酸接枝成功,形成了具有新型网络结构的EHL-g-PAA,EHL-g-PAA具有不规则分层次多孔结构。当EHL和PAA质量比为0.4∶1时,EHL-g-PAA的平衡吸水倍率最大。在室温下,EHL-g-PAA在蒸馏水中的平衡吸水倍率可达410.99,吸附达到平衡的时间延长到12 h,且EHL-g-PAA对水分的释放率达到93.88%。EHL-g-PAA具有良好的pH敏感性,在酸性以及碱性溶液中吸水能力降低,在中性条件下吸水能力最高。在低温条件下,EHL-g-PAA的网络舒张,吸水能力增加;在高温条件下,EHL-g-PAA的网络收缩,吸水能力降低。在高温低温交替的环境下,与PAA相比,EHL-g-PAA显示了良好的循环能力和较好的稳定性。      

一株高效木质素降解细菌的筛选及产酶条件的优化

木质素是自然界中含量丰富、结构复杂,是农作物秸秆以及城市生活垃圾中一种常见的难降解物质,一些细菌具有降解木质素的功能。以朽木和枯叶作为样品,采用苯胺蓝平板法筛选出1株能够降解木质素且产酶能力较高的菌株C\|9,已期获得高效降解木质素的细菌,对细菌降解木质素体系提供参考。经微生物形态学和16SrDNA鉴定为节杆菌属（Arthrobacter sp.）;经产酶条件优化,确定菌株C\|9的产酶最优条件为：温度30～35℃,转速150 r/min,培养液的初始pH 7～8之间,最佳碳源为淀粉,最佳氮源为蛋白胨,诱导剂MnSO4浓度0.8 mmol/L;在最优条件下,菌株C\|9的木质素过氧化物酶活性74.62 U/mL,锰过氧化物酶活性58.61 U/mL,漆酶活性为68.92 U/mL。     

碱木质素-聚氨酯泡沫功能材料的制备、表征及性能

粗碱木质素经化学处理得到精制碱木质素,精制碱木质素作为醇羟基物料与异佛尔酮二异氰酸酯通过一次发泡法合成制备碱木质素-聚氨酯泡沫功能材料(RPUF),通过红外光谱(IR)表征产物结构,分析异氰酸酯指数、发泡剂、催化热及泡沫稳定剂用量对RPUF产率的影响,并考察了RPUF材料的热性能.结果表明:成功合成RPUF功能材料,聚乙二醇(PEG 400)、异佛尔酮二异氰酸酯、甲基硅油、辛酸亚锡和正戊烷用量及异氰酸酯指数均影响最终产物得率;替代聚乙二醇的碱木质素比例不同,合成制备RPUF的吸水率、热学性能表现相异;合成反应中碱木质素添加剂量范围为10％～15％时,合成碱木质素-聚氨酯泡沫功能材料的各项参数符合工业生产要求.本研究可为充分利用粗碱木质素制备相关功能材料提供有益参考.图5表3参19     

负载TiO2/WO3粉煤灰分子筛表征及对水中高浓度活性红X-3b光催化性能

用水热合成法将热电固废粉煤灰制备成分子筛F,将其作为材料基板,用浸渍法分别负载TiO_2/WO_3,制成粉煤灰分子筛光催化剂Ti/F、W/F、W&Ti/F。通过SEM-EDS、XRD和BET对4种材料作表征,研究催化剂光催化去除水中高浓度活性红X-3b效果及反应动力学特性。结果表明,F中含Ti不含W,Ti主要以金红石型TiO_2单晶存在。与F相比,Ti/F新增TiO_2晶型为钛锐型TiO_2,Ti以锐钛型和金红石型混晶存在;F负载WO_3改变表面结构,平均孔径增加,活性红吸附率增加,W取代F中金红石型Ti明显降低Ti含量;W&Ti/F的Ti、W双负载(0.5:0.5)使Ti和W负载量分别高于Ti/F和W/F,但锐钛型和金红石型混晶TiO_2量明显低于Ti/F,光催化活性低于Ti/F。Ti/F、W/F、W&Ti/F、F均对水中高浓度活性红X-3b具有光催化活性。催化活性成分主要为锐钛型和金红石型TiO_2。Ti/F光催化效果最好;在最优条件下,紫外光照630 min,2 000 mg·L~(-1)活性红X-3b去除率为95.74%;其次为F,93.83%;W&Ti/F和W/F去除率分别为87.78%和87.60%。光催化反应20℃下符合一级动力学反应,40℃下符合二级动力学反应。Ti/F和F分子筛对2 000 mg·L~(-1)活性红X-3b具有高光催化活性,使光催化处理活性红X-3b浓度范围显著提高。     

木质素高盐模板碳气凝胶制备及其电化学应用

目的以工业碱木质素和甲醛为原料，在盐的制孔和稳定作用下，水热反应后直接碳化制备多孔碳气凝胶，并检测其结构、理化性质和电化学性能，探究其在超级电容器电极材料中的运用。方法将2 g工业碱木质素分别与3种盐（ZnCl₂、NaCl、Na₂CO₃）混合均匀，各加入1.5 mL甲醛，搅拌成黏稠浆状，转移至反应釜中，160 ℃反应2 h，得到一系列的木质素碳气凝胶（LCA）前驱体，在通氮气保护的管式炉中，以3 ℃/min的升温速率升温至900 ℃，保温3 h进行碳化，自然冷却后取出并洗涤，得到LCA。通过比表面积测定（SSA）、扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）表征碳气凝胶的结构和理化性质，将其研磨粉碎后制成超级电容器电极，通过循环伏安测试、恒流充放电测试和开位电路阻抗测试进行电化学储能表征。结果以ZnCl₂为模板制备的LCA最高比表面积可达711 m2/g，在SEM下能观察到凝胶状结构，XRD表明LCA以无定形碳为主。在0.2 A/g的电流密度下，比电容达到124 F/g；在10 A/g的高电流密度下，比电容维持在60 F/g，电容保持率约为48%，拥有最佳的倍率性能。结论本实验以价格低廉的工业碱木质素为原料，在盐模板下经过水热和碳化过程直接制备LCA。在ZnCl₂盐模板下可以制备出高比表面积，以无定形碳为主的LCA，并拥有优良的电化学性能，可用于超级电容器电极材料。该方法绿色环保、操作简单、成本低，具有潜在的工业化利用前景。      

球形三甲基木质素季铵盐的制备与絮凝性能分析

以三甲基木质素季铵盐为原料,司盘60为分散剂, 甲醛为交联剂,用反相悬浮法合成了球形三甲基木质素季铵盐,再用激光粒度仪、扫描电镜和红外光谱仪对其进行表征,并以酸性黑ATT为模型物,考察了球形三甲基木质素季铵盐对酸性染料的絮凝性能。结果表明:合成球形三甲基木质素季铵盐的最佳实验条件为分散剂司盘60用量2.5%、甲醛质量分数11%、反应时间1 h、搅拌速度100 r/min;产物平均粒径为0.161 mm;在pH值1~2的条件下,球形三甲基木质素季铵盐对酸性黑ATT染料溶液脱色率为94.09%,而三甲基木质素季铵盐絮凝在最佳pH值 3~4时脱色率为78.82% ;球形三甲基木质素季铵盐对质量浓度0.1 g/L酸性黑ATT的最佳投加量为0.1 g,而三甲基木质素季铵盐为0.3 g。