丝瓜络更换比例对同步硝化反硝化脱氮和功能菌丰度的影响

本研究以丝瓜络作为生物膜反应器的碳源和生物膜载体,采用同步硝化反硝化(simultaneous nitrification and denitrification,SND)工艺对低碳城市污水进行处理。但长期运行的丝瓜络会失效,导致出水TN浓度不能满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A出水标准。为保证系统的持续运行,本研究采用20%、40%和60%的更换比,考察系统的脱氮效果、胞外聚合物(extracellular polymeric substance,EPS)以及功能菌丰度的变化,确定40%为最佳更换比例。     

丝瓜络基3D多级孔结构掺氮活性炭的制备及储能特性

丝瓜络具有立体管束状结构,在制备生物质基三维(3D)多孔炭材料方面具有独特优势。以丝瓜络为原料,聚磷酸铵为活化剂、形貌保护剂和氮掺杂源,确立了制备丝瓜络基3D多孔炭材料的优化工艺条件。实验结果表明,经过预炭化处理所制得的样品CAC-1-550,比表面积为738 m2/g,总孔容为0.43 cm³/g,较一步炭化活化法所制样品AC-1-550均有明显提高。电化学测试结果表明,在电流密度为0.5 A/g时,CAC-1-550的比电容可达260 F/g,且经6 000次的循环充放电后,电容保持率为116%,循环稳定性能优良。在功率密度为1 674 W/kg时,最高能量密度为37.2 Wh/kg,优于绝大多数文献中所报道的超级电容器炭电极材料。当功率密度大幅增加到33.5 kW/kg时,能量密度仍达9.3 Wh/kg,CAC-1-550展现出良好的电化学性能,并显示出作为超级电容器的电极材料具有很大的应用潜力。     

半纤维素酶处理丝瓜络纤维结构分析

以天然丝瓜络粉末为原料,利用半纤维素酶对丝瓜络纤维进行预处理,考察了半纤维素酶浓度、pH及温度对纤维质量损失率的影响。实验表明,最佳的酶处理温度为60℃,溶解浓度为0.10g/mL,pH为6～7。在最佳酶处理条件下处理丝瓜络纤维,使缠绕在木质素上的半纤维素溶解,实现木质素与纤维素的分离。采用红外光谱、扫描电镜等分析测试手段对酶处理前后丝瓜络纤维的结构进行表征。结果表明,酶处理后纤维素纤维产生了大量的条痕,可以明显地看出单纤维,纤维素纤维暴露于天然丝瓜络表面,为纤维素溶解提供了前提条件。     

海绵状生物质基阴离子交换纤维制备与吸附性能研究

以生物质海绵-丝瓜络纤维为原料,以吡啶为催化剂,二甲胺作为引入基团对其进行接枝共聚,制备海绵状生物质基阴离子交换纤维。根据产品对溶液中硝酸根的去除效果,探讨了最佳制备工艺,以及产品投加量、pH值、反应时间等因素对NO3-去除率的影响。结果表明,环氧氯丙烷用量、催化反应温度和催化时间为影响产品吸附性能的主要因素;对于250mg/L的硝酸根溶液,静态吸附1h,投加量为0.1g时,产品对硝酸根离子的吸附量达到112.26mg/g。     

从材料出发的丝瓜络产品设计探究

产品设计正在越来越深刻地影响着这个时代,而材料作为产品设计中的三大设计要素之一,对产品设计的影响也正与日俱增,它是消费者与产品相互沟通和交流最重要的纽带,是由视觉和触觉传递给消费者的产品信息和造型语言的关键。文章通过对丝瓜络这种纯天然草本植物材料的研究,结合市场需求,为丝瓜络找到合理的应用方向。     

丝瓜络多糖提取工艺的研究

建立超声波提取丝瓜络多糖的最佳提取工艺。先考察了不同浸提时间、浸提温度、料液比对丝瓜络多糖提取率的影响,然后利用正交试验,优化丝瓜络多糖的提取工艺,并对结果进行方差分析。结果表明,影响丝瓜络多糖提取的因素主要顺序分别为浸提时间＞浸提温度＞料液比。本实验得出的最佳的丝瓜络多糖提取的工艺参数为：浸提时间为60 min,浸提温度为50℃,料液比为1：40,丝瓜络多糖含量达到30.80％。     

水处理填料用丝瓜络的界面偶合改性研究

采用微波加热的方法,利用硅烷偶联剂KH-550开展对水处理应用中易于降解的丝瓜络进行表面改性的研究。拟通过减少纤维表面的羟基,以降低丝瓜络的亲水性,达到提高纤维耐微生物腐蚀性、延长使用寿命的目的。结果表明,碱预处理对丝瓜络的吸湿性能影响显著(P0.01),增加纤维表面的粗糙度,有利于后续的改性;通过NaOH和KH-550的质量分数分别为2%和5%,浸泡和微波反应时间分别为60 min和60 s条件下的改性,丝瓜络的吸水率比未改性时下降了22.43%;正交实验表明,微波处理时间和KH-550含量这2个因素对改性效果的影响显著(P0.01);对丝瓜络改性效果的影响大小顺序为:KH-550含量微波处理时间NaOH含量浸泡时间;优化条件为:NaOH和KH-550的质量分数分别为2%和1%,浸泡和微波反应时间分别为30 min和180 s。     

改性丝瓜络对铜离子吸附的研究

在柠檬酸溶液中,以硫酸氢钠为催化剂,通过酯化反应制备了改性丝瓜络重金属离子吸附剂。研究了不同温度下其对Cu(Ⅱ)的静态吸附性能,测定了不同温度下的吸附曲线,并通过SEM及XRD对碱处理前后的丝瓜络进行了表征。结果表明,改性丝瓜络在不同温度下的吸附过程符合一级动力学模型;SEM分析表明碱处理后表面有明显的沟壑;XRD分析显示碱处理后丝瓜络结晶度降低了13.4%。     

改性硫酸铁铵丝瓜络生物炭对砷的吸附行为研究

在生态环境保护日益获得重视的背景下,加强砷污染治理成为迫切的工作.采用硫酸铁铵改性丝瓜络生物质炭,研究材料的砷吸附行为,对吸附时间、生物质炭投放量、砷溶液初始pH值和生物质炭制备温度几个方面进行了优化.结果表明,随着吸附时间延长和生物质炭投放量增加,吸附效果变好;砷溶液初始pH值增大,吸附效果先上升后下降,pH2.0时...     

丝瓜络纤维的综合利用研究进展

伴随环境和资源紧缺问题日益突出, 开发绿色可持续发展的新材料, 拓展植物材料的应用空间具有重大的意义。本文对丝瓜络纤维的天然特性如形态、密度、孔隙率、纤维直径、化学组成和力学性能进行了概述;同时结合近年来国内外的研究成果, 重点综述了丝瓜络纤维在环境保护、增强复合材料、纳米纤维素制备、细胞固定化载体及生物反应器等领域的综合利用研究进展。针对目前国内在开发丝瓜络纤维新用途和高附加值利用方面的研究现状, 提出了今后丝瓜络纤维在拓宽其应用范围和加快工业化应用步伐方面的建议, 并对丝瓜络纤维的开发利用前景进行了展望。