机械处理对花生壳纤维素纳米纤丝的性能影响

利用不同机械力对花生壳纯化纤维素进行逐级开纤处理,研究了不同尺度纤维素纳米纤丝(CNF)的微观形貌,采用抽滤法将CNF制备成膜,对比分析了不同样品的断面特征、力学性能、光学性能以及热性能。结果表明,研磨可从花生壳纯化纤维素中剥离出直径约200nm的CNF,纤丝制备成膜后结构较为疏松,层间距大,再经高压均质和超声连续处理可制备出高长径比花生壳CNF,纤丝直径分布在15nm左右,成膜后在膜断面形成了紧密连续结构。经研磨-均质-超声逐级细化后的CNF膜的透光率可达66.7%,相比研磨膜提高了近40%,同时表现出极佳的力学性能,拉伸强度和杨氏模量分别为181MPa和7.1GPa,较研磨膜分别提高了99%和22%,断裂伸长率亦提升至7.3%。此外,该薄膜的热膨胀系数低至12.2ppm/K,具有优异的热稳定性。     

花生壳生物炭-黏土吸附水中的Cr(VI)

重金属铬的污染会严重威胁到土壤和水体的环境安全, 而水中的六价铬化合物则具有很强的迁移性、富集性和氧化性等特性, 更具有危害性且难以处理。吸附法是一种能简单、高效地处理含重金属污水的处理技术。在磁力搅拌条件下采用花生壳生物炭分别与高岭土和膨润土混合制备而成两种生物炭-黏土材料, 并分别对这两种生物炭-黏土的表面特性进行表征。结果发现所选用的两种黏土均能不规则地负载在生物炭的表面。吸附实验结果显示, 生物炭-高岭土(Biochar@Kaolin)吸附铬(VI)的能力显著高于生物炭-膨润土(Biochar@Bentonite)。从吸附动力学方程的分析可以看出, 合成的两种生物炭负载黏土吸附水中的铬(VI)均符合伪二级动力学方程。从吸附等温线分析中可以得到, Biochar@Bentonite吸附铬(VI)的过程符合Langmuir模型, 而Biochar@Kaolin吸附铬(VI)的过程符合Freundlich模型。研究结果显示, 采用生物炭-黏土的复合材料修复环境中的重金属污染具有广阔的应用前景。     

花生壳苯酚液化产物-尿素-甲醛树脂胶黏剂的研究

以花生壳苯酚液化产物为原料,制备花生壳苯酚液化产物-尿素-甲醛（PLPUF）树脂胶黏剂。采用正交试验探讨了制备PLPUF树脂胶黏剂的最优配比,以提高其综合性能,结果表明：第一批尿素（U₁）/第二批尿素（U₂）物质的量比、液化产物（PL）/尿素（U_总）物质的量比以及液化产物和尿素总用量（PL+U_总）与甲醛（F）物质的量比为3：1、1：1.5和1：1是PLPUF树脂胶黏剂制备的最佳配比;此配比下胶合强度达到了0.83 MPa,含固体量为47.11%,游离甲醛的量为0.05%,以酚醛树脂胶黏剂为标准,PLPUF树脂胶黏剂能满足木材工业树脂的使用要求。PLPUF树脂在贮存过程中黏度逐渐上升,贮存5~15 d胶合强度为0.87~1.15 MPa,22 d后胶合强度降低至0.74 MPa,仍可满足使用条件。PLPUF树脂的FT-IR图中出现酰胺C=O和C—N等伸缩振动峰,表明尿素参与反应、改性树脂,而加入固化剂前后树脂的FT-IR吸收峰相同,结合DSC曲线表明固化剂的加入不改变树脂结构,但可以改善PLPUF树脂的固化过程,降低固化温度和固化反应热。     

基于响应曲面法制备钢渣–花生壳基生态活性炭及其吸附性能研究

以钢渣超微粉和花生壳为原料制备钢渣–花生壳基生态活性炭,基于响应曲面法研究微波功率、浸渍比、钢渣掺量和钢渣细度对钢渣–花生壳基生态活性炭对甲醛气体吸附率的影响,并对其进行优化处理。利用X-射线红外光谱仪、场发射扫描电镜、比表面积及孔径测定仪等对钢渣–花生壳基生态活性炭进行表征分析。结果表明:钢渣–花生壳基生态活性炭最优制备参数为微波功率530 W,钢渣细度1160目,钢渣掺量(质量分数)10.8%,浸渍比1.25,其对甲醛气体的吸附率为94.14%。影响钢渣–花生壳基生态活性炭性能的因素次序依次为:微波功率、钢渣掺量、浸渍比、钢渣细度,其中微波功率与浸渍比、微波功率与钢渣掺量、钢渣掺量与钢渣细度均存在显著交互作用。适量钢渣改性活性炭有利于形成规则的孔结构、提高表面酸性官能团含量以及增强表面极性。      

污泥-花生壳共热解气相产物研究

采用外热式反应釜,以CH_3COOK为催化剂进行污泥-花生壳共热解气相产物的研究。考察花生壳添加量、热解温度、催化剂添加量、热解时间对共热解气相产物的产率、组成和热值的影响。研究结果表明:随着花生壳添加量的增加,气相产物的产率和热值均先增大后减小,花生壳添加量为80%时,气体热值达到最大,CH_4体积百分数达到10.57%;随着热解温度的升高,气相产物的产率和热值均先增大后减小,H_2体积百分数呈增大趋势,热解温度为600℃时,气体热值达到最大,CH_4体积百分数达到21.86%;随着催化剂添加量的增加,气相产物的产率和热值均先增大后减小,催化剂添加量为6%时气体热值达到最大;随着热解时间的延长,气相产率迅速增大后趋于平缓,气体热值缓慢增大后减小,热解时间为150 min时,气体热值达到最大值27.92MJ/m3,CH_4体积百分数达到28.33%。     

酸化花生壳对甲基橙的生物吸附研究

主要研究了酸化花生壳对甲基橙的吸附作用,结果表明花生壳能有效结合甲基橙,吸附60min达到平衡,随着甲基橙初始浓度的增加,吸附量逐渐增大,随着吸附剂投加量的增加,吸附量逐渐减小,在pH值为5左右,吸附效果最好。随着Na+和K+浓度的增大,吸附量逐渐减小,随着Ca2+和Mg2+浓度的增大,吸附量逐渐增大,温度升高,对吸附有利。吸附符合Langmuir等温吸附方程,293.3K时,最大吸附量为2.67mg.g-1,吸附平衡常数为0.059L.mol-1。     

热解终温对花生壳炭化产物的影响研究

采用自制的生物质固定床热解装置研究了不同热解终温对花生壳炭化产物的影响。结果表明：随着热解终温的增加,生物炭质量和能源产率总体上呈现降低趋势,热解气产率呈现上升趋势（热值显著提高）,其中液体质量产率在550℃时达到最大值;热解终温的增加使花生壳生物炭中固定碳、灰分不断提高,C元素不断提高,H元素与O元素含量则不断降低,生物炭的化学和生物稳定性提高;生物炭的热值在500℃时达到最大值,为24.346MJ/kg。生物炭的燃烧过程包括水分蒸发、固定碳及挥发分燃烧和燃尽等3阶段,其燃烧起始时间明显晚于花生壳,不同温度制备的生物炭的综合燃烧特性指数（S）从大到小的顺序依次为：C500 > C350 > C600 > C400 > C450 > C550;热解终温为550℃时,生物炭的比表面积、微孔表面积、总孔容积和微孔容积均最大,分别为50.58m²/g、29.56m²/g、0.01543cm³/g和0.01111cm³/g,与活性炭相比仍有较大差距,需要进一步处理。     

花生壳水溶性膳食纤维提取工艺的研究

对花生壳水溶性膳食纤维的化学法提取工艺进行了研究.通过对酸的种类、处理温度、酸的质量分数、液料比与处理时间等影响因素进行单因素及正交实验,获得最佳工艺条件为:处理温度90℃、柠檬酸质量分数w(柠檬酸)=3%、液料比v(提取液)∶m(原料)=12∶1、处理时间120 min.在此条件下水溶性膳食纤维的提取率为7.36%,非淀粉性多糖的质量分数为45.40%.     

花生壳中总黄酮和木犀草素提取工艺研究

研究花生壳中总黄酮和木犀草素的提取工艺.经正交试验,以提取物中总黄酮和木犀草素含量为评价指标.优选提取工艺.确立以75%乙醇为溶剂,料液比1:10,每次提取2h,提取3次为优选工艺,花生壳中总黄酮和木犀草素均可有效提取.该工艺简捷、经济、可行,适合工业化生产.