响应曲面法优化SRB固定化颗粒基质中铁屑配比

基于微生物固定化技术制备SRB固定化颗粒,用其处理煤矿酸性废水。在单因素实验基础上,采用响应曲面法优化了SRB固定化颗粒基质中的铁屑种类和配比。结果表明,固定化颗粒的最佳铁屑种类为生铁屑,在PVA、海藻酸钠、麦饭石、玉米芯质量分别为0.9、0.05、0.3、0.5 g的条件下,最佳铁屑投加量为0.6 g,铁屑粒径为0.05~0.075 mm。在此条件下制备的固定化颗粒对废水的实际SO42-去除率为82.17%(预测值为83.414%)。响应曲面方差分析结果表明,所得回归模型拟合效果较好,各影响因素间的交互作用均非常明显。     

响应曲面法优化某氧化铜矿硫化浮选

对云南某地难选氧化铜矿进行了SEM,XRD表征和铜物相分析,确立了硫化浮选的选矿工艺,进行了单因素实验,并通过响应曲面法优化浮选条件.结果表明,响应曲面法优化精矿铜品位和回收率模型p值均小于0.05.磨矿细度和磷酸乙二胺用量对铜精矿回收率有显著影响,磷酸乙二胺用量对铜精矿品位影响显著.响应曲面法优化的最佳浮选条件为磨矿细度小于0.074mm颗粒占86.07%、硫化钠用量2012.75 g/t、磷酸乙二胺用量132.19g/t,该条件下得到回收率79.007%、品位22.156%的铜精矿,浮选实验结果与响应曲面法优化结果基本一致.根据优化的浮选条件进行浮选闭路流程实验,所得铜精矿含铜21.93%,回收率为76.23%.     

人工神经网络建立超声耦合亚临界水提取数学模型

采用超声耦合亚临界水提取香菇多糖,用人工神经网络技术建立提取数学模型,以提取温度、提取时间、提取压力、料液比、超声功率作为网络输入,香菇多糖得率作为输出,首先对亚临界水提取和超声耦合亚临界水提取单因素条件下的香菇多糖得率进行模拟预测,然后利用Design-expert软件对影响因素进行优化实验,分别用响应曲面法和人工神经网络进行多糖得率的模拟预测对比,并对最优化条件进行实验验证。结果表明,人工神经网络拟合值与实验值能很好的吻合,其拟合效果在一定程度上优于响应曲面。     

人工神经网络建立超声耦合亚临界水提取数学模型

采用超声耦合亚临界水提取香菇多糖,用人工神经网络技术建立提取数学模型,以提取温度、提取时间、提取压力、料液比、超声功率作为网络输入,香菇多糖得率作为输出,首先对亚临界水提取和超声耦合亚临界水提取单因素条件下的香菇多糖得率进行模拟预测,然后利用Design-expert软件对影响因素进行优化实验,分别用响应曲面法和人工神经网络进行多糖得率的模拟预测对比,并对最优化条件进行实验验证。结果表明,人工神经网络拟合值与实验值能很好的吻合,其拟合效果在一定程度上优于响应曲面。     

纳米紫胶蜡乳液的制备

为了扩展紫胶蜡的应用形式,利用Shah法制备纳米紫胶蜡乳液。通过单因素实验对纳米紫胶蜡乳液制备工艺中的各个影响因素进行选择,从中选取对纳米紫胶蜡乳液粒径影响较大的3个因素:乳化剂中三乙醇胺配比、转速、乳化温度进行进一步的优化,根据Box-Behnken中心组合实验设计原理,采用响应曲面法以平均粒径为响应值作响应面和等值曲线,得出最佳工艺条件为:阴离子乳化剂质量分数15.9%、转速890 r/min、乳化温度90℃,在优化条件下制得的乳液平均粒径为30.5 nm,且具有良好的分散性和稳定性。     

运用响应曲面法优化三嗪硼酸酯的制备的研究

从分子设计的观点出发,合成了1种新型的三嗪硼酸酯添加剂。利用响应曲面法,采用BoxBehnken模型,以二次多项式模型拟合,得到反应物摩尔比、反应时间和溶剂用量的拟合方程,对模型进行方差分析,模型拟程度好。利用模型优化实验条件,得到最佳合成条件,实验产率与预测值较为相符,模型具有实际运用价值。     

弥勒褐煤提取腐植酸的工艺优化研究

根据响应曲面法的Box-Behnken模板设计原理进行了3因素3水平的实验条件设计,以焦磷酸钠溶液浓度、反应时间和反应温度作为因素变量,以腐植酸提取率为响应值,采用响应曲面法建立数学模型,考察因素之间的交互作用对腐植酸提取率的影响,获取了最优的腐植酸提取工艺条件。结果表明,3个因素以及两两因素之间的交互作用对腐植酸的提取率均有比较明显的影响。根据数学函数模型得出弥勒褐煤提取腐植酸的最优工艺为:焦磷酸钠溶液浓度为0.03 mol/L,反应时间为1.60 h,反应温度为96℃,此时的模型预测值为95.83%,进行验证实验得到腐植酸的提取率为95.68%,与此模型的吻合性较好。     

溶胶凝胶法合成La_(0.7)Sr_(0.3)Fe_(0.8)Co_(0.2)O_3影响因素的研究

以合成中温固体氧化物燃料电池阴极La0.7Sr0.3Fe0.8Co0.2O3(LSFC)粉体为研究对象,探讨了PVA改进的溶胶凝胶法合成粉体的影响因素,获得最优实验条件。当pH值=7,柠檬酸与金属离子摩尔比为1.6∶1;PVA与硝酸盐质量比为1∶4时,能够形成形态良好且透明澄清的溶胶,再经12 h的陈化形成凝胶,然后在155℃烘箱中使凝胶膨化制得LSFC前驱体。LSFC前躯体在900℃煅烧2 h后形成晶体结构稳定、粒径分布均匀、具有单一钙钛矿结构的粉体。     

基于响应曲面法优化文冠果种仁油的提取工艺研究

以文冠果种仁为原料,利用响应曲面法优化文冠果种仁油的提取工艺。在单因素实验的基础上,应用Box-Behnken设计方法建立数学模型,选择提取温度、提取时间和液料比为影响因子,以文冠果种仁油提取率为响应值,进行响应曲面分析。确定文冠果种仁油的最佳提取工艺条件为：提取温度58℃、提取时间31 min、液料比6∶1（mL∶g）,在此条件下文冠果种仁油的平均提取率为59.58%,与模型高度拟合。     

综合化学实验“溶胶-凝胶法制备锐钛矿二氧化钛”的改进*

对综合化学实验中“溶胶-凝胶法制备锐钛矿二氧化钛”的实验进行改进。本实验采用溶胶-凝胶法,通过钛酸丁酯水解,在反应物中加入少量螯合剂乙酰丙酮制备二氧化钛纳米微粒。样品的结构和粒径通过XRD、TEM、QESL、IR、UV-Vis 进行表征,结果表明,改进的溶胶-凝胶法制得的纳米二氧化钛为锐钛矿型晶体结构,分散度较好,粒径约为5-10 nm。     

响应面法优化改性砂吸附海水中氨氮的条件

采用石英砂负载壳聚糖吸附去除污染海水中的氨氮,并进行SEM、FTIR表征分析。在单因素实验的基础上,采用Box-Behnken响应面法考察pH值、改性砂投加量、改性砂粒径3个因素对氨氮去除率的影响及交互作用,并建立改性砂吸附氨氮的多元二次响应面回归模型。结果表明：各因素对氨氮去除率的影响主次顺序为：改性砂投加量>溶液pH值>改性砂粒径,最适宜吸附条件为：pH=7.08,投加量77.4 g/L,粒径0.8 mm,此条件下氨氮的去除率为78.86%,与预测值相符。     

响应面法优化纳米UF香精微胶囊工艺

采用原位聚合法以脲醛树脂(urea-formaldehyde resins,UF)为壁材制备的微胶囊常在微米级水平上,实验选用吐温80作乳化剂,通过探究实验工艺,制备出了纳米粒径的脲醛树脂香精微胶囊。进行了乳化香精粒径、固含量、壁芯比(UF壁材与香精芯材的质量比,下同)单因素实验,以激光粒度仪测定的微胶囊粒径大小和分布情况为考察指标,确定了3种因素的水平范围。实验表明,当体系固体质量分数小于1%,壁芯比为(2～5):1,乳化香精粒径为50～200 nm时可制得粒径分布均匀的纳米粒径微胶囊。用响应面分析软件进行实验设计,得到了微胶囊粒径与3种因素之间的三次回归模型,其R2值为0.992 7。对模型进行4组实验验证,验证实验结果相对偏差在6%以内,该模型具有较高可信度。     

响应面法优化氟硅酸铵制备白炭黑和氟化铵

本文以氟硅酸铵和碳酸氢铵为原料制备白炭黑和氟化铵(NH₄F)。根据单因素实验并结合Box-Behnken响应面法建立二次回归模型进行方差分析和验证,考察了液固比、配料比、反应温度、反应时间四个因素对白炭黑收率和NH₄F浓度的影响,通过响应面法优化得到较优工艺条件:液固比8,配料比5.49,反应温度76.5 ℃,反应时间49.08 min。在该工艺条件下进行验证实验得到白炭黑收率为96.90%,NH₄F浓度为2.02 mol/L,预测值与实验值无显著差异,验证了二次回归模型的可靠性。对产品白炭黑进行XRD、IR、TG-DSC、SEM、BET表征,及粒度分析和性能测试,对于产品NH₄F,采用氟离子选择性电极法测定其浓度,并对其性能进行检测。证实了白炭黑产品粒度为微米级,且是一种比表面积达316.83 m²/g的介孔材料,其中SiO₂的质量分数高达97.77%,外观、加热减量、灼烧减量、pH值、重金属含量和吸油值均达到行业标准。NH₄F产品中氟化铵含量、游离酸含量和氟硅酸盐含量均达到国家标准。     

响应面法优化混合溶剂提取原花青素的研究

通过微波辅助混合溶剂提取技术结合响应面法优化原花青素提取条件,以期建立更高产率的提取方法。在单因素设计基础之上,选取液料比、微波功率、萃取时间、萃取温度4个主要因素对原花青素提取率的影响,建立多元回归拟合分析,得出原花青素提取最佳工艺条件为:液料比1:10,萃取温度61℃,微波功率625 W,萃取时间39 min,此条件下原花青素提取率1.78%,为预测值的89.45%。     

柠檬酸三钠对低钠光卤石分解制备氯化钾晶体粒度影响研究

针对光卤石分解制备的氯化钾晶体平均粒径小导致过滤、洗涤损失大以及干燥能耗高的问题,以柠檬酸三钠为成核抑制剂,考察了柠檬酸三钠添加浓度、加入光卤石溶液的浓度、搅拌速率、停留时间、加入光卤石溶液的体积、加液速率对氯化钾晶体粒度的影响。在单因素实验的基础上采用3因素3水平的Box-Behnken响应面优化设计方法做了研究。结果表明：在柠檬酸三钠添加浓度为0.007 mol/L、加入光卤石溶液质量浓度为0.759 g/mL、搅拌速率为372.52 r/min、停留时间为40 min、加入光卤石溶液体积为100 mL、加液速率为2 mL/min的条件下可制得平均粒径为595.892 μm的氯化钾晶体,是未添加柠檬酸三钠、其他实验条件不变时所得氯化钾产品的平均粒径（351.607 μm）的1.69倍,并且氯化钾产品纯度为95.82%,符合GB/T 7118—2008《工业氯化钾》质量标准要求。实验结果为提高氯化钾产品的粒度提供参考。     

响应面优化高盐稀态酱油发酵工艺

以麸皮、面粉为原料进行高盐稀态发酵,在单因素试验基础上,以氨态氮含量为响应值,对高盐稀态发酵工艺条件进行响应面优化。确定最佳工艺条件为:发酵温度41℃,发酵时间91d,盐水浓度14%。在此条件下,氨态氮含量为1.21 g/mL。     

微波提取苦瓜总黄酮的工艺研究

以苦瓜果实为原料,以总黄酮提取率为评价指标,通过单因素实验考察了微波功率、液固比、乙醇体积分数、苦瓜粉末粒度等对总黄酮提取率的影响;在此基础上,通过正交实验确定最佳提取工艺条件为：微波功率500 W、液固比11∶1（mL ∶ g）、乙醇体积分数60％、苦瓜粉末粒度80目,在此条件下总黄酮提取率为15.576 mg·g-1.     

LiFePO_4材料的溶胶凝胶法合成及其粒度研究

采用溶胶凝胶法合成了橄榄石型LiFePO4材料。运用XRD、SEM和激光粒度分布仪等手段对材料进行表征。研究了反应体系pH值、煅烧温度、煅烧升温速率和柠檬酸用量等工艺参数对LiFePO4粒径和粒度分布、物相组成和结构等物性的影响。得到的适宜工艺条件为：反应体系pH值为3.57,煅烧温度800℃,煅烧升温速率7℃/min,柠檬酸用量3.5∶1.0。同时分析了各因素对LiFePO4材料粒度分布的影响机制,重点讨论了反应过程机理和煅烧过程机理。     

聚天冬氨酸合成工艺研究

聚天冬氨酸是氨基酸的一种聚合物,它的生物可降解性好,是一种环境友好型产品,被广泛应用于工业水处理、表面活性剂、日用化学品等领域。在单因素实验的基础上,采用均匀设计法对影响反应收率的原料配比、反应温度和反应时间进行了研究,建立了回归方程数学模型。结果表明,回归模型很好地反映了各因素水平与响应值之间的关系,最佳制备工艺条件为:n(顺丁烯二酸)∶n(尿素)=1∶1,反应时间2.3h,反应温度92℃,产品得率达86.51%。并通过红外吸收谱图对产品进行了表征。