水体突发有机物污染应急吸附材料筛选

针对水体突发有机物污染应急处置需求,开展了常见吸油材料的有机物吸附性能测试,评估其在水体突发有机污染中的应用潜力。采用重量法测试了吸油棉、聚氨酯泡沫、颗粒树脂、岩棉板和吸油毡等5大类12种吸油材料的饱和吸附时间、饱和吸附倍率和保油率,以评价材料的吸油性、保油性以及疏水性,开展了高吸油材料对甲醇、乙醇、丙酮、甲苯、对二甲苯和正己烷的吸附性能和保油性能测试,并进行了循环利用实验。结果表明,白色吸油棉、聚氨酯泡沫和岩棉在5 min内可吸油饱和,饱和吸油倍率在10 g/g以上。其中吸油棉和岩棉对测试的有机物也有良好的吸附能力,饱和吸附倍率为6.014～10.62 g/g,饱和吸附时间不超过5 min,且保持率均在90%以上。进行10次循环使用后,吸油棉的吸油倍率仍可维持在5.594 g/g;岩棉在进行6次循环使用后,饱和吸油倍率将下降至3.318g/g。因此,除常用的吸油棉以外,岩棉板也可作为应急吸油材料的备选。本研究结果可为水体突发有机物污染应急处置中吸附材料的选择提供参考和依据。     

新型天然橡胶吸油材料的制备及性能

以天然橡胶(NR)接枝马来酸酐(NR-g-MAH)和NR接枝甲基丙烯酸甲酯(NR-g-MMA)为NR/甲基丙烯酸十八酯-丙烯酸丁酯-苯乙烯共聚物(SMA-BA-St)吸油材料的增容剂,研究了各组分配比、增容剂的种类及用量对吸油材料吸油能力和力学性能的影响,并采用热重分析及扫描电子显微镜对吸油材料进行了表征。结果表明,以NR-g-MAH为增容剂时,吸油材料的力学性能和吸油率优于以NR-g-MMA为增容剂时的吸油材料;当NR/SMA-BA-St/NR-g-MAH(质量比)为100/10/5时,材料具有较好的力学性能、吸油性能和老化性能;随着增容剂接枝率的增大,吸油材料的力学性能和吸油性能呈上升趋势;吸油材料在CCl4、甲苯、苯、柴油和机油中的饱和吸油率分别为37.48,32.45,29.26,23.06,16.79g/g,保油率可超过85%;对CCl4的二次吸油率可达30g/g;以NR-g-MAH和NR-g-MMA增容吸油材料的热稳定性比SMA-BA-St优异,且在常温下使用很稳定;NR-g-MAH的增容效果优于NR-g-MMA,有效改善了NR与SMA-BA-St的相容性。     

石墨烯改性熔喷聚丙烯非织造材料及其吸附性能

以甲基丙烯酸丁酯(BMA)为单体,过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,对GO进行功能化,将功能化氧化石墨烯(GO)接枝到熔喷聚丙烯非织造材料(MBPP)表面,然后将氧化石墨烯还原,制得石墨烯改性熔喷聚丙烯非织造材料(RGO-MBPP)。通过FTIR、Raman和SEM表征了RGO-MBPP的结构,并考察了RGO-MBPP的饱和吸油率、保油率和重复使用率。结果表明:石墨烯附着在MBPP纤维表面;MBPP的饱和吸油率为29.65g/g,当氧化石墨烯的质量浓度为1.0 g/L、BMA用量为3 m L时,得到RGO-MBPP饱和吸油率可达34.66 g/g。RGO-MBPP使用5次的饱和吸油率分别为34.39、34.10、34.73、35.29、31.72 g/g,表明RGO-MBPP重复使用4次后仍具有良好的吸附性能。     

石墨烯改性熔喷聚丙烯非织造材料制备及其吸附性能

以甲基丙烯酸丁酯(BMA)为单体,过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,对GO进行功能化,将功能化氧化石墨烯(GO)接枝到熔喷聚丙烯非织造材料(MBPP)表面,然后将氧化石墨烯还原,制得石墨烯改性熔喷聚丙烯非织造材料(RGO-MBPP)。通过FTIR、Raman和SEM表征了RGO-MBPP的结构,并考察了RGO-MBPP的饱和吸油率、保油率和重复使用率。结果表明:石墨烯附着在MBPP纤维表面;MBPP的饱和吸油率为29.65g/g,当氧化石墨烯的质量浓度为1.0 g/L、BMA用量为3 m L时,得到RGO-MBPP饱和吸油率可达34.66 g/g。RGO-MBPP使用5次的饱和吸油率分别为34.39、34.10、34.73、35.29、31.72 g/g,表明RGO-MBPP重复使用4次后仍具有良好的吸附性能。     

MMA/IBA树脂的合成及吸油性能

以甲基丙烯酸甲酯(MMA)与丙烯酸异丁酯(IBA)为主要原料,二乙烯苯为交联剂,通过悬浮聚合合成出不同组成的MMA/IBA树脂,利用FTIR对其结构进行表征,测试其吸油性能。结果显示,随着共聚物中IBA单元含量的增加,树脂的吸油率增大。当MMA/IBA树脂质量比为20∶80时,共聚物的吸油性能最好,对甲苯的吸油率达到7.8 g/g,保油率达到90%以上。     

高吸油聚氨酯泡沫的制备

以亲油性二元醇、N220、N330、辛酸亚锡、三乙烯二胺、有机硅匀泡剂、甲苯二异氰酸(TDI)和去离子水等为原料制备高吸油聚氨酯泡沫,探讨了亲油性二元醇用量对聚氨酯泡沫的泡孔结构、拉伸强度、吸油性能和吸水性能的影响。结果表明,随着亲油性二元醇用量的提高,聚氨酯泡沫对原油的吸油倍率先增加后减小,最大吸油倍率达到了48.6 g/g。     

新型疏水性高吸油软质聚氨酯泡沫的制备及其吸油性能

以甘油或水引发合成新型疏水性聚四氢呋喃三醇(PTHF-T)或聚四氢呋喃二醇(PTHF-G/PTMG),并和聚氧化丙烯三醇(PPO-T)与甲苯二异氰酸酯(TDI)反应,合成一种疏水性高吸油软质聚氨酯泡沫(PU)。研究聚四氢呋喃用量、官能度、分子量(Mw)等对PU吸油率的影响,考察该材料对多种油品的吸附性能,并探讨材料在震荡混合的甲苯水体系中对甲苯的选择吸附能力。结果表明,当PU的原料配比为PTHF-T(Mw≈4400):PPO-T(Mw≈4400):三乙烯二胺:辛酸亚锡:泡沫稳定剂:三乙醇胺:水:TDI=15:85:0.80:0.24:1.50:2.40:5.00:40(质量比)时,制得的疏水性高吸油软质PU材料吸油性能最佳。该材料可快速吸油,3 min内即可达到平衡,其对油品的吸油率(g·g-1)分别为:四氯化碳69.1、二甲苯51.1、甲苯50.5、乙醇41.0、柴油29.8;在震荡混合的甲苯-水体系中对甲苯的吸油率与在纯甲苯体系的相当,为51.0 g·g-1左右,且重复使用8次后,材料吸油率仍未改变。因此该材料可有效、快速地用于水面溢油的回收和溢油事故处理。     

石蜡填充型丙烯酸酯吸油性树脂的合成及性能

以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,甲基丙烯酸丁酯为单体,聚乙烯醇为分散剂,石蜡为填充剂,采用悬浮聚合法合成了填充型吸油树脂。通过对产物的吸油率、保油率和脱油性能的测试研究了各反应物用量对树脂性能的影响,用正交实验法确定了最佳工艺。结果表明:石蜡、引发剂、交联剂和分散剂的质量分数分别为1.0%、0.4%、1.6%和1.0%(基于单体质量),反应温度80℃,反应时间5 h,水与单体质量比8∶1时,合成的树脂在48 h饱和吸油率为23.80 g/g。与未添加填充剂的吸油树脂比较,石蜡填充型丙烯酸酯吸油性树脂的吸油率、保油率提高,脱油性能更好,但凝胶分率变化不大。     

纤维素接枝甲基丙烯酸丁酯制备吸油材料的探讨

为开发纤维素基吸油材料,以毛竹浆料、豆秆浆料、甘蔗渣作为基材,甲基丙烯酸丁酯(BMA)为接枝单体,在引发剂过硫酸钾和交联剂二甲基丙烯酸1,4-丁二醇酯的作用下,采用悬浮接枝聚合法制备BMA接枝纤维素的聚合物,主要探究了毛竹浆料、豆秆浆料和甘蔗渣这三种不同基材的纤维素对合成吸油材料的接枝性能和吸油性能的影响,并通过红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和热重分析(TG)对接枝前后产物的结构进行了表征。结果表明,豆秆浆料接枝产物的吸油性能最大,吸甲苯率为11.18 g/g,吸甲基硅油率为13.38 g/g,接枝率也最高,达76.31%。将甘蔗渣和毛竹按质量比为0.4∶0.6的比例混合作为基材制备的吸油材料接枝效率高达88.32%,均聚物含量为2.3%,吸油性能比纯豆秆接枝产物的吸油性能强,吸甲苯率达10.68 g/g,吸甲基硅油率达15.32 g/g。     

高吸油性能软质聚氨酯泡沫的合成研究

以聚醚多元醇(N220、N330)和甲苯二异氰酸酯(TDI)为原料,采用一步发泡法,合成一种泡沫质地柔软、泡孔结构较好、且具有较高吸油性能的软质聚氨酯泡沫。研究了催化体系、TDI指数、物理发泡剂、聚醚多元醇、水、泡沫稳定剂等对泡孔结构和吸油性能的影响。得到了最佳工艺配方,即:聚醚多元醇100份,TDI指数103%,A33为4.8份,辛酸亚锡(T9)0.8份,泡沫稳定剂为4份,物理发泡剂(141b)20份,水10份。制得的泡沫结构较好时,对原油的吸油倍率为35 g/g。     

就地CO2泡沫体系的静动态吸附特征研究

研究了体系中起泡剂和稳泡剂的吸附量并通过岩心流动实验,测定了起泡剂和稳泡剂在含油、不含油条件下的滞留量。研究结果表明,稳泡剂的吸附等温线呈“L”型,油砂上的饱和吸附量小于石英砂上的饱和吸附量;起泡剂的吸附等温线呈典型的“S”型,油砂表面上的吸附量总是小于在石英砂表面上的吸附量;稳泡剂和起泡剂的动态吸附量都小于在岩心砂上的静态吸附量,化学剂在含油岩心中的滞留量小于不含油岩心中的滞留量。     

粗甘油生物基聚氨酯材料的制备及吸附性能研究

以生物质基粗甘油为主要原料,采用一锅法合成粗甘油基多元醇,进一步发泡制备了聚氨酯泡沫材料。在此基础上,利用甲基三氯硅烷对泡沫材料进行疏水改性,制备出改性聚氨酯吸油材料。采用傅里叶红外光谱仪、扫描电镜和热重分析对改性前后泡沫的结构形貌、热稳定性和接触角进行表征,测试了改性聚氨酯吸油材料吸油性能。结果表明：经疏水改性后在泡沫表面合成了聚硅氧烷,水接触角由130°增大至140°,提高了吸油材料疏水性能。改性聚氨酯吸油材料对乙醇、甲醇、氯仿等8种有机物的吸附量范围为16.7～45.2 g/g。经循环使用50次后,吸油材料对柴油和大豆油的吸附量分别为最高吸附量的95.8%和97.6%,表现出优异的吸油性能。     

聚氨酯软质泡沫的制备、孔结构和排油性能

以聚醚多元醇PPO330和甲苯二异氰酸酯为原料,采用一步法发泡工艺,制备了两种催化剂用量不同的聚氨酯软质泡沫(PUF),研究了它们的孔结构和排油性能。结果表明,PUF的泡孔结构较为规整且泡壁表面光滑均匀。其中PUF–1的孔径较大且开孔率较高,两种PUF的孔隙率都在97%以上;PUF–1,PUF–2对喷气燃料和军用柴油的吸油倍率均随着时间的增大而增大,最后达到最大吸油倍率(Q_(max));对喷气燃料的Q_(max)分别为29.48 g/g和23.76 g/g,对军用柴油的Q_(max)分别为32.62 g/g和25.24 g/g;PUF对军用柴油的离心排油率均达到25%左右,但PUF–2对喷气燃料的离心排油率达35.39%以上;PUF对喷气燃料和军用柴油的排油速率均随压强增大逐渐增大,油残存率则逐渐降低。当压强增大到6.23 k Pa时,PUF对两种油品的排油速率达到最大,油残存率均保持在40%以下。     

PET开孔泡沫的制备及其吸油性能研究

研究了均苯四甲酸二酐（PMDA）添加量、发泡温度和压力降对聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）开孔泡沫形成的影响。研究发现,当发泡温度为216℃,PMDA添加量为0.6份,压力降较高时,可以制备发泡倍率35倍、开孔率96.3%的PET开孔泡沫。将聚四氟乙烯（PTFE）和有机改性蒙脱土（MMT）引入PET开孔泡沫的制备,研究发现PTFE和MMT具有异相成核作用,减小了泡孔尺寸,拓宽了PET开孔发泡窗口温度,在（222～228℃）较宽的发泡温度窗口范围内成功制备了泡孔尺寸更小（10～100μm）、发泡倍率高达40倍的PET开孔泡沫。开孔泡沫可吸收汽油、柴油、煤油、轻质原油和重质原油等各种石油产品,本文对高开孔率开孔泡沫的吸油性能进行了研究,其吸收能力约为8～30 g/g。     

Effect of dehulling methods and desolventizing temperatures on proximate composition and some functional properties of sesame (Sesamum indicum L.) seed flour

Sesame seeds were dehulled mechanically and in 10% sodium chloride solution before oil extraction and drying to obtain the flour. The effect of these dehulling methods on the proximate composition, oil and water absorption, emulsification, and foaming properties of the flour was investigated. The effect of desolventizing temperatures (80, 90, and 100°C) on these properties was also investigated. Protein contents of seeds, dehulled mechanically (MDSF) and in 10% NaCl solution (SDSF), were 58.5 and 52.1%, respectively. Carbohydrate and ash contents of both flours also varied. The oil and water absorption capacities of the flours were 268 and 252% for MDSF and 370 and 410% for SDSF, respectively. The emulsion capacity of the MDSF sample was slightly lower (20.0 mL oil/g sample) but more stable than the SDSF sample, whose value was 20.4 mL oil/g sample. The foam capacity of MDSF was, however, higher (48.5%) but less stable than SDSF (33.7%). An increase in desolventizing temperatures of the meal led to increases in oil and water absorption capacities of the flours. Foam and emulsion capacities, on the other hand, decreased with increase in temperature. Desolventizing temperatures had no effect on the stability of the formed emulsion but had a decreasing effect on the stability of the foam.     

聚氨酯软质泡沫的制备及其泡孔结构和吸油性能的研究

采用全水发泡工艺,通过对配方的调节,研制了一种具有一定耐压强度和较好吸油性能的聚氨酯软质泡沫塑料。研究了催化剂配比及用量、泡沫稳定剂用量、粗MDI指数对聚氨酯软质泡沫吸油性能的影响。采用聚醚(N-220),当催化剂辛酸亚锡的质量份为0.20、催化剂A33的质量份为0.55、泡沫稳定剂有机硅油的质量份为1.0、粗MDI指数0.85左右、发泡剂去离子水的质量份为4～8时,所制备的聚氨酯泡沫泡孔结构和吸油效果较好。     

Functional properties and protein concentrate of Pigeon pea (Cajanus cajan (I.) Millsp) flour

The objective of this investigation was to study the functional properties of Pigeon pea (Cajanus cajan (L.) Millsp) flour and protein concentrate. The solubility of both samples were superior than 70% at pH above 6.7 and below 3.5. The water and oil absorption were 1.2 and 1.07 ml/g of sample and 0.87 and 1.73 ml/g of flour and protein concentrate samples, respectively. The minimum concentration of flour and protein concentrate needed for gelation was 20% and 12%, respectively. The emulsifying capacity of flour and concentrate was 129.35 g and 191.66 g oil/g of protein and the emulsion stability 87.50 and 97.97%, respectively, after 780 minutes. The foam capacity and stability of flour foam were 36.0% and 18.61, while of the concentrate were 44.70% and 78.97% after 90 minutes. These properties indicate that the flour as well as the concentrate could have application in various food systems.     

丙烯酸酯类高吸油树脂的合成及其吸油性能研究

以甲基丙烯酸丁酯（BMA）和丙烯酸丁酯（BA）为单体,二乙烯苯（DVB）为交联剂,过氧化苯甲酰（BPO）为引发剂,采用悬浮聚合法制备了丙烯酸短链烷基酯类高吸油树脂。通过研究单体配比、引发剂用量、交联剂用量和分散剂种类及用量等对树脂吸油率的影响,得到了制备的高吸油树脂最佳工艺配方。实验结果表明：当n（BMA）∶n（BA）=0.67,BPO质量分数为0.5%,DVB质量分数为0.5%,采用聚乙烯醇（PVA）为分散剂且其质量分数为3%时,树脂的形态结构最好,且吸油率最大。研究表明,树脂可吸收四氯化碳11.2 g/g,甲苯6.0 g/g,汽油3.9 g/g,柴油2.2 g/g,且树脂的保油率在90%以上。