纸浆漂白成本在线计算模型构建及应用研究

能源和化学品价格的快速上涨使得制浆工作者尤为关注如何降低纸浆漂白成本。本研究构建了纸浆漂白成本的在线计算模型，并应用于典型ECF漂白技术（D₀EpPD₁），同时系统分析了影响纸浆漂白成本的主要因素和该模型在漂白工艺条件优化过程中的应用效果。研究发现，化学品成本是影响漂白成本的最主要因素，其次是能源成本、废水处理成本、清水成本；化学品中ClO₂用量对纸浆漂白成本的影响最大，其次是H₂O₂用量，NaOH用量影响最小；能源成本中蒸汽用量对纸浆漂白成本影响最大；而清水成本和废水处理成本影响最小；通过对化学品用量、漂白温度等漂白工艺条件的调整可降低纸浆漂白成本；该模型可实现对漂白工艺条件的优化或能源及化学品价格变化后纸浆漂白成本的在线预测，也是实现纸浆漂白系统全局优化、进一步降低漂白成本的基础。     

微量Al3+掺杂纳米CoFe2O4深度处理造纸废水

通过溶胶-凝胶法制备微量Al~(3+)掺杂的纳米CoFe_2O_4,并对制备的催化剂进行了表征,将其应用于非均相UV/Fenton反应体系中处理造纸废水生化出水。结果表明,微量Al~(3+)掺杂纳米CoFe_2O_4能够高效催化H_2O_2,从而有效降低造纸废水生化出水的COD。当CoFe_(2-x)Al_xO_4的x=0.15时所得催化剂粒径小、比表面积大,催化效果为佳。在初始pH为3、H_2O_2投加量7.68 mmol/L及催化剂用量1 g/L时,催化降解30 min时废水的COD从(122.9±0.1) mg/L下降到(72.91±0.10) mg/L,去除率为40.7%,达到GB 3554-2008排放标准(80 mg/L),150 min达到最大去除率49.3%。催化剂在反应过程中具有很低的金属离子溶出率,当回用4次后,仍有很高的去除率。     

轻质碳酸钙加填量对PCCP/LCP-1复合材料气体吸附性能的影响

利用原位生长法制备了轻质碳酸钙(PCC)加填的植物纤维纸基(PCCP)/金属有机骨架化合物(MOFs,即Zn2(BTC)4,标记为LCP-1)复合材料(PCCP/LCP-1),探讨了PCC加填量对复合材料气体吸附性能的影响;采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析仪(TGA)和氮气吸附法(BET)研究了LCP-1与植物纤维的键合方式以及复合材料的表面形貌、比表面积、热稳定性和吸附行为。结果表明,LCP-1与植物纤维之间以酯键结合,PCC加填量的增加可使纸张纤维网络体系暴露出更多的游离羟基,有利于提高LCP-1在PCCP表面的沉积率。此外,PCC的位阻效应降低了LCP-1在PCCP表面的生长空间,导致LCP-1尺寸变小。BET实验表明,与未添加PCC的复合材料相比,添加PCC可显著提高复合材料的吸附性能,且随着PCC加填量的增加,复合材料的氮气吸附量也逐渐提高。     

纤维分级对漂白云杉木浆纤维悬浮液屈服性能的影响

采用沉降和流变实验，研究了纤维分级对漂白云杉木浆纤维悬浮液屈服性能的影响，并分析了压缩屈服应力和剪切屈服应力的耦合相关性，通过Froude数（剪切屈服应力与压缩屈服应力的比值）表征。结果表明，分级前后各长度组分纤维（4种纤维悬浮液）的凝结集聚因子介于26.1~37.8之间，其与纤维长径比近似呈线性关系；所有长度组分纤维悬浮液的压缩屈服应力和剪切屈服应力均随集聚因子的增大而呈指数式增大；对同种纸浆，Froude数随集聚因子的增大而降低，并逐渐达到稳态值。     

不同活化过硫酸盐体系深度处理制浆造纸废水研究

采用光-Na₂S₂O₈、热-Na₂S₂O₈、Fe²⁺-Na₂S₂O₈、光/Fe³⁺-Na₂S₂O₈、以及超声-Na₂S₂O₈等5种活化体系对造纸废水深度处理中有机物降解的效果进行了研究,考察了pH、温度、初始Na₂S₂O₈浓度、Fe²⁺浓度、Fe³⁺浓度以及超声频率对造纸废水COD降解的影响。结果表明：5种体系对造纸废水COD降解效率比较为：热-Na₂S₂O₈（84.2%）>光/Fe³⁺-Na₂S...     

DSA电极的制备及应用的研究进展

对DSA电极制备方法和应用方向的研究现状进行了系统的综述,从DSA电极的制备条件、表面形貌、稳定性能等方面对不同的制备方法进行分析,并总结了不同制备方法对电极性能的影响。阐述了DSA电极在水体处理、化工原料制备、电镀以及湿法冶金等方面的具体应用,并根据催化层的组分对DSA电极进行分类,分析不同组分的DSA电极与其应用方向之间的关系。从DSA电极的制备和应用方向两个方面对近年来国内外的研究现状进行总结,展望了DSA电极在催化机理、制备方法以及应用方向的发展趋势。     

2,4,6-三氯苯酚在多壁碳纳米管修饰电极上的电化学行为研究

利用多壁碳纳米管较高比表面积、良好导电性和生物相容性等优良性能,制备多壁碳纳米管修饰玻碳电极,并研究2,4,6-三氯苯酚在多壁碳纳米管修饰电极上的电化学行为及其测定方法。采用滴涂法制备的多壁碳纳米管修饰玻碳电极作为工作电极,用循环伏安法测定2,4,6-三氯苯酚。结果表明,在最优的实验条件:pH=6.0的磷酸盐缓冲液,分散液的修饰量为5μL,扫描速率为50 mV/s下,2,4,6-三氯苯酚的浓度在10～110μmol/L内与对应的峰电流呈线性关系,相关系数为0.995 8,检出限为1.81×10^(-5)μmol/L。并且进行实际水样测试,回收率在95.72%～103.25%。所建立的检测2,4,6-三氯苯酚新方法灵敏度高、操作简单、测定线性范围宽,可用于2,4,6-三氯苯酚的快速检测。     

石墨烯/ZnO纳米复合物的制备及其抗菌性能研究

以石墨烯为改性剂,醋酸锌为锌源,采用水热合成法制备石墨烯/ZnO纳米复合物。随着石墨烯在反应体系中用量的增加,石墨烯/ZnO纳米复合物的形貌和抗菌性能存在显著差异。m(石墨烯)∶m(ZnO)为0.02时,纳米ZnO在石墨烯片层表面负载分布均一,石墨烯/ZnO纳米复合物尺寸较小,抗菌性能较纯纳米ZnO显著提高,最低抑菌浓度从313μg/mL降至157μg/mL。石墨烯/ZnO纳米复合物涂覆玻璃纸的透光性能优良,对李斯特氏菌和大肠杆菌的抑菌率分别为98.3%和99.1%,可作为新型功能材料用于食品、药品的抗菌包装。     

一种新型纤维素基吸附剂的制备及其对漆酶的固定化性能研究

利用NaOH/尿素体系溶解纤维素并加入纳米碳酸钙,而后在盐酸溶液中再生,制得具备多孔结构的纤维素小球;之后采用丙烯酰胺对纤维素小球的羟基进行改性,接枝碳链并引入酰胺基,在碱性条件下酰胺基水解为羧基,得到改性纤维素基吸附剂;其可通过静电吸附和氢键间作用力固定漆酶。对接枝改性和漆酶固定化的最佳条件进行了探索,得到最佳改性条件为：时间6 h、温度50℃、单体配比8∶5、引发剂浓度0.08%;最佳固定化条件为：pH值=5.0、初始酶浓度10 g/L、固定化时间3 h。利用此最佳改性纤维素小球在最佳条件下固定的漆酶具有良好的热稳定性和可重复使用性,酶活提高了52%。结果表明,改性纤维素小球作为一种新型的绿色载体,在漆酶固定化方面具有广阔的应用前景。     

ZIF-67掺杂纸基锂离子电池隔膜的制备及其性能研究

本研究将二甲基咪唑钴（ZIF-67）添加到剑麻浆料中,抽滤后制备ZIF-67掺杂纸基锂离子电池隔膜。结果表明,随着ZIF-67掺杂量由0增加至30%,纸基锂离子电池隔膜的孔隙率由74.5%降至45.5%,亲液性增加,离子电导率由0.29 mS/cm提高至2.58 mS/cm,界面电阻由467 Ω减小至210 Ω,电化学稳定窗口由4.6 V增加至5.2 V。当ZIF-67掺杂量为30%时,组装的锂离子电池在循环50次后容量保持率高达90%。剑麻纤维经羧甲基化改性后,纸基锂离子电池隔膜的孔隙率增加,各项电化学性能也有所提高,但由于其机械强度较差,导致其电池容量快速衰减。