水下超疏油纸基材料的制备及其油水分离性能

以阔叶浆为绿色可降解的木质纤维原料,结合打浆处理和马来酸酐(MA)以及次磷酸钠(SHP)改性,制备出具有低成本、高湿强度、良好油水分离性能和可重复使用的纸基功能材料。研究结果表明:打浆处理不仅提高了纤维的比表面积以及相互之间的交联程度,同时还实现了对纸页孔结构的优化调控;以低成本的马来酸酐为表面亲水改性剂和增湿强剂,MA/SHP改性同时提高了纸页的羧基含量和湿强度,纸页的湿强度提高到原来的4倍,最大湿强度可达其干强度的48%。改性后的纸页由于亲水性的提高,对大豆油、石油醚以及正己烷的水下油接触角均大于150°,具有水下超疏油的性质,同时油水分离效率大于99.2%。打浆度60°SR、MA质量分数8%的样品(P60-8MA)对大豆油、石油醚以及正己烷的乳化油和油水混合物都具有高的分离效率(99.2%),经循环使用10次后,P60-8MA油水分离效率始终保持在99.0%以上,通量为236～247 L/(m~2·h)。该高湿强度、孔径可调控的水下超疏油纸基功能材料解决了传统处理方式效率低下、处理材料难以回收等问题,实现了木质纤维的高值化利用,在含乳化油废水处理中具有广阔的应用前景。     

苹果园常用农药施用期土壤残留研究

探究农药施用数量、方式对果园土壤农药残留的影响可以为果树栽培农药减施提供依据。针对陕西长武苹果产区的高频施用农药类型,在4月(花期)和8月(套袋期)对11种农药土壤残留浓度进行了调查。研究结果表明,表层土壤的农药残留浓度范围为N/D～887.9 ng g-1dw,检出率均大于78%,其中8种农药的表层土壤残留检出率为100%。喷施吡虫啉和戊唑醇会在短期内显著提升表层土壤该两种农药残留水平。由于农户喷施农药行为具有相似性,致使在4月和8月试验区和对照区的土壤残留特征相似,农药残留不同月份的差异主要受到农户用药习惯和用药量的影响。农药主要残留于表层(0～5 cm)土壤。因喷施过程中农药更多地落到树木覆盖稀疏地面,故试验区和对照区果园地面农药残留均呈点状分布,致使表层土壤和残留聚集点具有更高的生态风险。在11种常用农药中,吡虫啉和多菌灵的浓度较低、但生物(蚯蚓)毒性大,使计算得到的风险商(RQ)值大于1,成为环境风险高于其他农药的种类。     

油茶果壳活性炭的制备及其吸附性能

以废弃的油茶果壳为原料,通过炭化及Na OH活化等工艺可以制备出具有高比表面积和优异吸附性能的油茶果壳活性炭。然而较高的炭化温度不仅造成能源的浪费,而且可能导致油茶果壳活性炭结构及吸附性能的大大减弱;因此,优化油茶果壳活性炭制备工艺,对提高其吸附性能及废弃油茶果壳的增值化利用非常重要。采用单因素实验法探究了炭化温度和Na OH用量等制备条件对油茶果壳活性炭得率、结构及吸附性能的影响,结合扫描电镜(SEM)分析和X射线衍射(XRD)分析对油茶果壳活性炭的结构和微观形貌进行了评价。研究结果表明,随着炭化温度的升高,炭化物得率不断降低,活性炭吸附性能先略微升高后逐渐下降;随着Na OH用量的增加,活性炭得率不断降低,其吸附性能先上升后略有下降。在较佳的工艺条件(炭化温度290℃、碱炭质量比3∶1)下制备的油茶果壳活性炭的比表面积为2 329.1 m2/g,亚甲基蓝吸附量和脱除率分别为1 573.6 mg/g和98.3%。SEM结果表明,所制备的活性炭具有良好的多孔结构,在孔壁上广泛分布有微小的孔道; XRD结果表明,油茶果壳活性炭具有较低的石墨化程度。本研究采用较低的炭化温度和较低的Na OH用量制备出了性能优异的油茶果壳活性炭,对油茶果壳的高值化利用具有重要意义。     

落叶松基复合材料SiO2@C的制备及其对染料的吸附行为研究

以落叶松木屑为原料,SiO2为孔结构调控剂,采用一步原位掺杂法制备了落叶松基SiO2@C复合材料,探讨了炭化温度、模板剂SiO 2对复合材料孔结构及吸附性能的影响。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、氮气的吸附/脱附、拉曼光谱、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)仪和X射线光电子能谱(XPS)对复合材料进行表征,并以乙基紫染料为模型物研究了复合材料的吸附行为。研究表明:随着炭化温度由700℃升高至900℃,SiO2@C复合材料的形貌由交联的球形形貌转变为网状结构,孔隙结构由整体无序向局部有序转变,比表面积由538 m^2/g提高到780 m^2/g;经900℃炭化制备的复合材料SiO2@C-900具有较高的比表面积和有序的孔隙结构,对乙基紫染料的吸附值高达378 mg/g,在温度55℃,pH值7的最佳吸附条件下,对乙基紫染料的脱除率达99%;重复利用5次后,脱除率仍在97%以上,说明复合材料稳定性良好。SiO2@C复合材料对染料的吸附符合Langmuir吸附等温模型,吸附动力学符合准二级动力学,即主要是化学吸附。     

不同灰分生物质炭对红壤理化特性与微生物特性的影响

为探讨不同灰分含量的生物质炭对酸性红壤特性和微生物特性的协同影响,采用盆栽试验,添加1%~10%土壤质量的高灰分稻壳炭(RHC)和低灰分油茶壳炭(COSC),以无添加为对照,50 d后测定土壤含水率、pH值和土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量,以及土壤微生物群落数量、微生物量碳含量和微生物活性。结果表明,添加1%~10%的RHC和COSC,土壤含水率由15.54%增加至17.47%~28.28%,pH值由5.40提高至7.05~7.75,其中,10%RHC处理土壤的含水率显著(p<0.05)提高81.98%,pH值显著提高43.52%。酸性红壤的营养元素随RHC添加量的增加而提高,10%RHC处理土壤的碱解氮、速效磷、速效钾含量分别显著增加84.83%、70.47%和595.57%,COSC添加对土壤碱解氮含量有负相关影响,使其降低14.65%~29.27%。微生物群落数量随RHC、COSC添加量的增加呈现先增大、后减小的趋势,5%RHC处理对细菌、真菌、放线菌数量影响显著,分别增长了1040.05%、715.00%和713.59%;5%COSC处理对土壤真菌数量影响显著,增长了1265.00%。土壤微生物生物量碳含量和微生物活性均随RHC和COSC添加量的增加呈先升高、后降低的趋势,5%COSC处理对微生物生物量碳含量影响显著,较对照组增长了11倍,5%RHC处理对微生物活性影响显著,较对照组增加了60.50%。因此,适量添加高灰分稻壳炭改良红壤,可协同改良土壤理化特性、增加微生物群落数量和微生物活性。本研究结果可为高灰分生物质炭改良酸性土壤提供科学依据。     

1株红树内生真菌高粱附球菌Epicoccum sorghinum的代谢产物及抗菌活性

【目的】研究红树内生真菌高粱附球菌Epicoccum sorghinum L28的代谢产物及其抗真菌活性。【方法】柱层析分离纯化代谢产物,波谱技术鉴定结构;二倍稀释法测试代谢产物对小麦赤霉菌Fusarium graminearum和番茄枯萎菌F. oxysporum的最小抑菌浓度(Minimum inhibitory concentration,MIC)。【结果】分离鉴定出7-羟基-2,5-二甲基色原酮(化合物1)、Livistone A(化合物2)、Barceloneic acid A(化合物3)、Barceloneic lactone(化合物4)、2′-O-methylbarceloneate(化合物5)、Spirostaphylotrichin R(化合物6)、 Spirostaphylotrichin U(化合物7)、β-谷甾醇(化合物8)、β-胡萝卜苷(化合物9)和β-腺苷(化合物10)。化合物1能强烈抑制小麦赤霉菌和番茄枯萎菌的生长,MIC均为100μg/mL;化合物5对番茄枯萎菌的生长具有中等抑制作用,MIC为200μg/mL。【结论】化合物1和化合物5可作为相应抗菌农药...     

废液添加量对麦草废渣颗粒燃料成型及性能的影响

为了提高麦草制浆过程废弃物的资源化利用价值,采用液压压缩成型方法将备料工段麦草废渣和生物机械制浆废液混合处理后放入模具在室温、成型压力为10 MPa和保压时间3 min条件下制备成直径为13 mm的麦草废渣颗粒燃料,并在密封袋中进行平衡.探究了废液添加量(麦草废渣和废液混配质量比)分别在1:1、1:5、1:10、1:1...     

基于制浆废液和麦草废渣的生物质颗粒燃料预测模型的建立及分析

以麦草制浆备料工段中产生的麦草废渣和制浆过程产生的制浆废液为原料,通过混合压缩成型工艺制备麦草废渣颗粒燃料,以期提高制浆造纸工业废弃物的利用价值。为探究制浆废液对生物质颗粒燃料成型的影响机制,参照麦草废渣组分,将粉末状商业纯纤维素和半纤维素在质量比10.17∶7.62下与制浆废液混合,制备生物质颗粒燃料模型,并通过曲线拟合建立生物质颗粒燃料预测模型,探究制浆废液中固形物含量对颗粒燃料成型性能及其物理性能的影响机制。结果表明：制浆废液可以提高燃料颗粒间的黏结力,有利于颗粒燃料成型,改善了麦草废渣颗粒燃料的物理性能。当制浆废液固形物含量为10.28%时,麦草废渣颗粒燃料显示出较好的物理性能,其抗渗水性为84.90%,压缩应力为1.45 MPa。生物质颗粒燃料预测模型对麦草废渣颗粒燃料物理性能的预测结果误差小于5%,显示出较高的预测精度。研究结果可为生物质颗粒燃料的制备技术提供理论参考,同时为制浆造纸工业废弃物的综合利用提供新思路。