聚己内酯添加量对淡水养殖水体硝酸盐氮处理效果的影响

以可生物降解聚合物(Biological degradable polymers,BDPs)为有机碳源进行异养反硝化可以避免多次添加碳源、碳源不足或过量等问题。聚己内酯(Polycaprolactone,PCL)已被证明能够作为水产养殖用水异养反硝化的有机碳源。研究了聚己内酯添加量对水产养殖用水硝酸盐氮去除效率的影响。在进水硝酸盐氮(NO_3~--N)负荷为0.1 g/(L·d)条件下,200 m L水体中分别加入5 g、10 g、15 g、20 g、25 g和30 g的PCL颗粒进行反硝化,各组的NO_3~--N去除效率没有明显差异;出水中溶解有机碳的质量浓度随着PCL添加量的增加而增加;5 g组的PCL利用率明显高于其他组。结果显示:试验条件下,PCL添加量的增加并不会必然增加NO_3~--N的去除效率,反而会造成出水中溶解有机碳的增加;添加5 g PCL为最适添加量。     

聚己内酯在海水中降解性能的研究

研究聚己内酯(PCL)样条在海水中历经10个月的可降解性能。对每个月取样样品的降解性能通过凝胶渗透色谱(GPC)、差示扫描量热仪(DSC)、傅里叶红外光谱(FTIR)和力学性能进行评价,并对试样的内部形貌采用扫描电镜(SEM)进行观察。SEM照片显示,随着降解时间的增加,材料内部并没有出现明显空洞和裂纹,但样品淬断面变得平整,显示材料的脆性增加。GPC结果显示,随着在海水中降解时间的增加,样品分子量及其分布均逐渐减小;样条的力学性能下降,由于水分子的增塑作用,在海水中降解4~7月期间,样条的拉伸强度和断裂伸长率下降的趋势变缓。DSC分析显示,由于分子链段的断裂和优先降解无定形区域这两方面的共同因素,随着降解时间的增加,样品的结晶度略为增加。FTIR分析测试进一步证明了GPC和DSC的测试分析结果。分析表明PCL样品在海水中具有一定的降解性,但是降解速度较为缓慢。     

Characterization of castor oil/polycaprolactone polyurethane biocomposites reinforced with hemp fibers

Abstact  The thermal and mechanical properties of castor oil/polycaprolactone-based polyurethane (CPU) films and polyurethane biocomposites reinforced with hemp fibers (HCPU) were investigated. Although similar films can be synthesized from petroleum, the main interest in studying these biomass-based composites is based on the fact that both fiber and matrix are derived from renewable resources. In this study, castor oil was used as a polyol for polyurethane films and hemp fiber was used to reinforce the biocomposites. To control the mechanical properties of CPU and HCPU, polycaprolactone diol (PCL) was added to the polyol mixture. Varying the mixing ratio of castor oil and PCL, the thermal and mechanical properties of the CPU and HCPU samples were investigated by using FT-IR, DSC, DMTA, Minimat, and SEM. In an attempt to improve interfacial adhesion between the fiber and matrix biocomposites, hemp fiber was reacted with MDI. FE-SEM micrographs showed that the surface of the hemp fiber became smoother after reaction with MDI. Urethane bonding formation was confirmed by FT-IR.     

不同进水硝酸盐浓度和温度下聚己内酯/玉米芯复合固体碳源的反硝化性能探究

以人工高分子聚合物+农业废弃物为复合碳源的反硝化系统兼具高效脱氮和低脱氮成本的优势。进水硝酸盐浓度(INC)和温度(T)是生物反硝化过程的重要影响因素,本研究以质量比为1∶1的聚己内酯(PCL)和玉米芯(CC)为复合碳源构建反硝化系统,设置3种INC和温度,测定了脱氮能效、有机物利用情况、微生物群落结构和功能基因丰度来判定这2个因素对反硝化的影响。实验结果显示,反应器最佳的INC为30 mg/L,60～90 d的平均硝酸盐去除率(NRE)达到99.12%,且无明显亚硝酸盐氮积累;在不同INC下,优势菌门均为变形菌门(Proteobacteria),其丰度随INC升高而下降,分别为54.46%、39.96%和24.77%;T=25℃为最佳温度条件,其功能基因表达量除napA外均最高,后30 d的NRE为99.21%;T=30℃和T=25℃优势菌门均为变形菌门,丰度分别为55.86%和38.85%,而T=20℃的系统中丰度最高的为拟杆菌门(Bacteroidota)(28.87%);各系统的优势菌属都为红细菌属(Rhodobacter)。各系统产生的短链脂肪酸中,乙酸占比最高且其与丙酸的比...     

竹纤维增强聚己内酯复合材料制备工艺

将竹纤维(BF)和聚己内酯(PCL)熔融共混模压制备竹纤维增强聚己内酯(BF/PCL)复合材料,采用硅烷偶联剂(KH560)做界面调控。结合力学、红外、扫描电镜及凝胶色谱等分析检测,确定最佳偶联剂用量和最佳模压温度。结果表明:偶联剂用量为1%(占纤维绝干重量)时,复合材料力学性能较佳,冲击、拉伸强度和断裂伸长率分别为13.72 kJ/m~2,12.71 MPa和6.28%;模压温度为90℃时,复合材料的冲击、拉伸强度及断裂伸长率分别达到15.02 kJ/m~2、14.21 MPa和7.21%,力学性能优良。