交联淀粉吸附特性及吸附动力学研究

为了探究交联淀粉对模拟染料废水(碱性品红和亚甲基蓝)的吸附性能及吸附机理,以马铃薯淀粉为原料,以N,N-亚甲基双丙烯酰胺(NNMBA)为交联剂制备交联淀粉,研究了交联淀粉的吸水吸油性及对染料废水的吸附性。结果表明,制备的交联淀粉表面变得粗糙,有大量孔洞产生,吸附性能增加,吸水率为236%,吸油率为166.75%;在染料废水中吸附2h时达到吸附平衡;对碱性品红的吸附符合Freundlich模型,对亚甲基蓝的吸附符合单分子层吸附的Langmuir模型;Lagergren准二级动力学模型更能真实反映交联淀粉吸附染料溶液的反应机理。     

STMP交联变性对淀粉浆料性能的影响

 为探索适用于淀粉浆料的环保型交联剂,满足经纱上浆中对淀粉浆液黏度热稳定性的要求,替代目前常用的甲醛、环氧氯丙烷等有毒交联剂,本文以木薯淀粉为原料,无毒的三偏磷酸钠（STMP）为交联剂,通过改变 STMP对木薯淀粉的投料比,制备了一系列具有不同交联度（DC）的交联淀粉。研究了交联度对淀粉浆液的黏度、黏度热稳定性、黏附性能、浆膜性能、退浆性以及五日生化需氧量（BOD5）和化学需氧量（COD）的影响。研究结果表明,STMP交联可显著提高淀粉浆料的黏度热稳定性;交联度对淀粉浆液的黏度、黏度热稳定性、黏附性能、浆膜性能及退浆性有显著影响,但对淀粉浆料的生物可降解性影响不大。当采用该交联淀粉用于经纱上浆时,交联度选择在650 AGU/CL为宜。     

改性方法对辣木籽壳生物炭吸附亚甲基蓝的影响

目的：探究不同工艺条件所制备的辣木籽壳生物炭对亚甲基蓝的吸附性能。方法：以辣木籽壳为原料,采用超声辅助碳酸钾—Fe₃O₄共浸渍热解和KOH浸渍—1 000 ℃高温热解两种方法分别制备磁性辣木籽壳生物炭（Fe₃O₄-MOS）和改性辣木籽壳生物炭（KOH-MOS）,并用XRD、SEM和FTIR对样品表面物化性质进行表征。在此基础上,通过平衡吸附法测定两种生物炭对溶液中亚甲基蓝（MB）的吸附特性,并用动力学、热力学和等温吸附模型分析对MB的吸附机理。结果：在试验所探究的条件下,Fe₃O₄-MOS和KOH-MOS对MB的吸附效率接近100%,且由Langmuir模型所得到最大吸附量分别为116.83,99.37 mg/g。结论：两种材料对MB的吸附是一个自发吸热熵增、化学吸附为主的过程。Fe₃O₄-MOS和KOH-MOS分别展现出了良好的磁分离能力和吸附能力。     

β-环糊精多孔材料的制备及其模拟印染废水中亚甲基蓝的吸附性能

为了开发新型高效的吸附材料以实现对印染废水的高效处理，采用β-环糊精(β-CD)、甲基丙烯酸酐(MA)、对苯乙烯磺酸钠(SS)为原料，通过脱水缩合反应及碳碳双键加成反应制备含有磺酸基团(—SO₃H)多孔结构的β-环糊精基交联聚合物(S-M-β-CD)。测试分析S-M-β-CD的微观结构特性以及对模拟印染废水中亚甲基蓝(MB)的吸附性能，结果表明：S-M-β-CD为表面粗糙的多孔纳米微球，表面富含羟基(—OH)和磺酸基团(—SO₃H),可以为MB提供大量的结合位点。S-M-β-CD对亚甲基蓝(MB)的吸附过程符合拟二级吸附动力学模型和Langmuir等温吸附模型，对MB表现出良好的循环吸-脱附性，经7次循环吸-脱附后，S-M-β-CD对MB的吸附效率可达98.15%。S-M-β-CD作为新型吸附材料，对实现印染废水的低成本、高效处理具有重要意义。     

交联微孔淀粉的制备及其性能研究

以木薯淀粉为原材料,三氯氧磷（POCl3）为交联剂,糖化酶与α-淀粉酶为复合酶,采用一次法和两次法制备了交联微孔淀粉.测定了交联微孔淀粉的吸水率和吸油率,利用扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）对交联微孔淀粉进行了性能表征.结果表明：与一次法相比,两次法制备的交联微孔淀粉吸附能力提高了很大的提升,当POC13用量为0.4μL/g时,吸水率和吸油率分别增加了9.22％和10.43％.SEM观察到交联微孔淀粉表面有较多孔洞,微孔化程度高;XRD结果发现交联微孔淀粉的结晶度降低.     

木薯交联羧甲基淀粉的合成及对铜离子的吸附研究

用搅拌球磨机活化木薯淀粉,将经活化60 min的木薯淀粉用环氧氯丙烷进行适度交联,再将交联淀粉与C1CH2 COONa通过干法工艺制备交联羧甲基复合淀粉.以吸附率为评价指标,探讨交联度、反应温度、反应时间、C1CH2 COONa用量、NaOH用量和含水量等反应条件对产物吸附铜离子性能的影响.结果表明,复合淀粉对铜离子有很好的吸附作用;使用中等交联度的交联淀粉在反应时间150 min、反应温度60℃、淀粉与C1CH2COONa的摩尔比0.60、淀粉与NaOH的摩尔比0.50,体系含水量24.0％的条件下制得的复合淀粉对铜离子的吸附率为97.3％,且重复使用性能良好.     

交联醚化淀粉的制备及其处理废水的应用研究

本文以红薯淀粉为原料,氢氧化钠为催化剂、环氧氯丙烷为交联剂制备交联淀粉,在此基础上,以交联淀粉为原料,GTA(2,3-环氧丙基三甲基氯化铵)为醚化剂,采用微波辅助半干法制备了交联醚化淀粉,研究了交联醚化淀粉对废水中金属离子Ag+、Cu2+、Zn2+、Cr6+的吸附性能。实验结果表明:增加交联醚化淀粉投入量有助于提高吸附性能,当其投放量为0.7g,废水p H在6.5时,吸附效果最佳。     

交联羧甲基玉米淀粉的制备及理化特性研究

以羧甲基玉米淀粉为原料,环氧氯丙烷为交联改性剂,乙醇溶液为反应介质,通过二次正交旋转组合试验设计,合成了交联羧甲基玉米淀粉,得出交联改性的回归模型。研究了产品糊的透明度、膨胀度、冻融稳定性、吸附性能以及流变学特性。结果表明,交联改性最佳工艺参数为反应温度53.2℃、环氧氯丙烷用量0.23%(占淀粉干基)、反应时间64.6min、pH10,改性淀粉表观黏度可达10.51Pa·s,较玉米淀粉和羧甲基淀粉表观黏度分别提高了214.67% 和88.35%。交联羧甲基玉米淀粉糊透明度和膨胀度增大,稳定性以及吸附性增强。淀粉糊呈现非牛顿剪切稀化假塑性流体特征,常温下交联羧甲基玉米淀粉糊的流变学模型符合幂定律τ＝ 105.6γ0.3599(γ为剪切速率,τ 为切应力),R2=0.9882;常温下吸附动力学模型符合Freundlich 等温式Q= 0.4152C0.9894(Q 为吸附容量,C 为铅离子的质量浓度),R2=0.9846。     

交联羧甲基玉米淀粉对水溶液中亚甲基蓝吸附特性的研究

采用交联羧甲基玉米淀粉吸附剂对模拟废水中的亚甲基蓝进行吸附性能研究.考察了吸附剂用量、pH、吸附时间以及染料初始浓度等因素对亚甲基蓝吸附效果的影响,并进行交联羧甲基玉米淀粉去除亚甲基蓝染料的吸附等温线拟合及吸附动力学研究.结果表明,当亚甲基蓝初始浓度100mg/L、pH6.0、交联羧甲基玉米淀粉用量0.2g、吸附温度25℃以及吸附时间60min时,亚甲基蓝吸附率可达95.66％;25℃下交联羧甲基玉米淀粉理论饱和吸附量为80mg/g;染料吸附等温线符合Langmuir模式(R2＞0.99);吸附过程符合准一级和二级反应动力学方程(R2＞0.99).     

酸法制备微孔淀粉技术研究

用盐酸对玉米淀粉进行处理,可得到一种具有吸附功能微孔淀粉栽体。研究表明,微孔淀粉对色素和水溶性维生素的吸附能力远高于原淀粉;通过交联反应能加强这种淀粉载体的结构性能和吸附性能。     

微孔淀粉对2,4-二硝基苯酚的负载与缓释

为降低2,4-二硝基苯酚(DNP)的毒副作用,延长药效时间,本文以α-淀粉酶催化水解玉米淀粉制备的微孔淀粉作为载体,负载DNP制成缓释制剂,并考察了其体外释放性能。结果表明:微孔淀粉对DNP的吸附平衡时间为1 h,增加DNP的初始浓度及降低负载过程温度有利于增加吸附量。在DNP初始浓度为500 mg/L、吸附温度为25℃、吸附时间为1 h时,微孔淀粉对DNP吸附量可达3.4369 mg/g。动力学及热力学模型拟合结果表明,微孔淀粉对DNP的吸附是范德华力和氢键共同作用的表面物理吸附,为可自发进行的放热过程。在模拟胃液和模拟肠液释放介质的体外释放实验中,0.50 g的DNP-微孔淀粉缓释制剂(载药量为3.3085 mg/g)的释放时间可达12 h,释药量分别为91.18%和89.29%;而原料药在模拟胃液和模拟肠液中完全释放时间分别为4、3 h,DNP累积释放量分别为91.01%、92.23%。DNP-微孔淀粉缓释剂的释放动力学分析表明,DNP-微孔淀粉在模拟胃液中为扩散和溶蚀协同作用释药,符合Peppas动力学方程;在肠液中遵循Fickian的扩散符合一级动力学模型。因此,微孔淀粉对DNP具有良好的吸附和缓释性能,本研究可为DNP缓释制剂开发与应用提供基础。     

用于染料吸附的甲基纤维素基气凝胶材料的制备及性能

针对印染废水的严重污染问题,选择刚果红(CR)和亚甲基蓝(MB)作为目标吸附物,开发了一种基于甲基纤维素(MC)和壳聚糖(CS)的复合气凝胶吸附材料(MC/CS)。考察了制备过程中MC/CS的成分配比、戊二醛浓度、交联温度及气凝胶密度等参数对甲基纤维素基气凝胶吸附材料的吸附能力和压缩强度的影响,并优化了其制备工艺。结果表明:当MC/CS质量配比为6∶4,戊二醛浓度5%,交联温度50℃时,所得气凝胶密度为10 mg/cm~3时,它对CR和MB具有优异的吸附能力,静态饱和吸附量分别达到518.12和237.86 mg/g,此时气凝胶的压缩强度达到1.57 kPa,使用后可保持形态结构完整。     

纤维素纳米纤丝气凝胶制备及其对亚甲基蓝的吸附性能

针对印染废水中的亚甲基蓝(MB)吸附问题,以水稻秸秆纤维素纳米纤丝(CNF)悬浮液为原料,通过冻融凝胶、叔丁醇溶剂置换、液氮冷冻干燥制得CNF气凝胶,对其形态结构进行表征,并研究其对MB的吸附性能;考察了吸附剂用量、溶液pH值的影响,并利用吸附动力学和吸附等温线模型对吸附机制进行探讨分析。结果表明:叔丁醇冷冻干燥得到的CNF气凝胶内分布着大量由直径6~26 nm的蛛丝状纤丝构成的三维网络结构,其比表面积为52.25 m²/g,平均孔径为28.82 nm,是多孔材料;准二级动力学模型和Freundlich吸附等温线模型能更好地描述CNF气凝胶对MB的吸附过程,计算得到理论最大吸附量为196.08 mg/g。     

果糖基碳微球的制备及其吸附性能研究

以果糖为碳前驱体、聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物（Pluronic P123）为模板剂,采用软模板水热碳化法制备果糖碳微球。利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）对其形貌进行表征,探究果糖碳微球最佳制备条件,并对其吸附亚甲基蓝的性能及影响因素进行了研究。结果表明,水热碳化时间为6 h时,果糖碳微球尺寸分布均匀,表面光滑。在最佳吸附条件下,果糖碳微球对亚甲基蓝的吸附量可达91.43 mg/g,经5次吸附循环后其吸附量仍为初始吸附量的76.9%,具有良好的循环使用性能;其吸附过程符合准二级吸附动力学,Langmuir等温吸附模型对其吸附过程的拟合更准确,表明亚甲基蓝以单分子层方式吸附于果糖碳微球表面,亚甲基蓝各分子间无相互作用。     

海藻酸钠微球的制备优化及其吸附模型

为了得到能高效脱色染料的吸附剂,以海藻酸钠、聚乙烯醇和沸石为原料,在单因素实验的基础上,采用Box-Behnken实验设计原理进行三因素三水平的响应面实验设计,以脱色率为响应值,选取海藻酸钠（SA）、聚乙烯醇（PVA）和沸石质量浓度作为影响因子,优化其最佳制备条件。结果表明SPZ最佳制备条件为：SA质量浓度11 g/L,PVA质量浓度21 g/L,沸石质量浓度52 g/L,所得实际脱色率为88.57%。扫描电子显微镜观察到亚甲基蓝（MB）被成功吸附在海藻酸钠凝胶微球（SPZ）表面,傅里叶红外光谱结果说明SPZ与MB之间存在氢键及静电相互作用,且吸附过程符合准二级动力学、Langmuir型等温吸附模型,其吸附过程为物理扩散并伴随着化学吸附。本研究证明SPZ是一种稳定性好、脱色率高的吸附剂,为海藻酸钠复合材料在染料废水处理中的应用提供了参考。     

不同处理方式对芡实中游离氨基酸和碳水化合物的含量及淀粉消化率的影响

以芡实为原料,采用水煮后冷冻干燥、水煮后热风干燥、冷冻干燥、太阳晒干、热风干燥等5种方式处理芡实,测定处理后芡实中游离氨基酸、还原糖、总糖、淀粉含量及淀粉消化率,比较不同处理方法的差异性。结果表明:热风干燥、冷冻干燥、太阳晒干对芡实中还原糖、总糖和游离氨基酸的含量影响差异极显著(P<0.01),且冷冻干燥、太阳晒干、热风干燥的芡实中还原糖、总糖、游离氨基酸的含量依次下降,这表明真空冷冻干燥处理能最大程度地保留样品中还原糖、总糖等物质。冷冻干燥、热风干燥及太阳晒干的处理方法对赖氨酸、亮氨酸、色氨酸等游离氨基酸的含量影响差异不显著(P>0.05)。水煮加工处理显著影响芡实中还原糖、总糖和游离氨基酸的含量(P<0.01),而对淀粉含量影响差异不显著(P>0.05)。淀粉体外消化率分析表明,各样品的淀粉体外消化率均随着消化时间的增加而呈现上升的趋势,不同干燥方式显著影响芡实中淀粉的体外消化率,冷冻干燥、热风干燥、太阳晒干的芡实中淀粉体外消化率依次增大,水煮后样品中淀粉的体外消化率增加,且水煮后冷冻干燥的样品中淀粉的体外消化率最高。     

木素基吸附材料对孔雀绿的吸附性能研究

以木素磺酸镁为原料,制备了木素基吸附材料,采用静态吸附实验方法研究了该吸附材料(LBCA)对孔雀绿的吸附性能。考察了溶液pH值、溶液初始浓度、吸附时间、吸附温度对吸附过程的影响。结果表明,当pH为10,温度为306K下,吸附量可达0.825mmol/g,LBCA对孔雀绿的吸附较符合Langmuir吸附等温式;吸附是自发进行的,并且是吸热过程,LBCA对孔雀绿的吸附符合二级动力学模型。     

淀粉微球气凝胶的制备及吸附性能与形态研究

以木薯淀粉为原料,利用乳化-凝胶法结合冷冻干燥制备淀粉微球气凝胶,研究加热温度、时间、淀粉乳浓度及油乳比对淀粉微球气凝胶吸附性能的影响。利用响应面法优化工艺,制备淀粉微球气凝胶,以其对亚甲基蓝的吸附力作为评价指标。研究表明：淀粉微球气凝胶吸附性能受温度影响大,温度85℃、加热时间90 min、淀粉乳质量分数为15%,其吸附力为(0.928±0.008)mg/g,较原淀粉的吸附力增69.8%;粒度分布测量及扫描电镜分析结果显示：温度升高,淀粉颗粒膨胀,淀粉微球气凝胶的粒径逐渐增大,当温度升高至100℃时,气凝胶珊瑚状表面形成,表面变粗糙,粒径趋于稳定。     

多酚对莲藕淀粉和玉米淀粉理化和消化特性的影响

为探究多酚对莲藕淀粉和玉米淀粉性质的影响,将莲藕淀粉、玉米淀粉分别与藕节汁、儿茶素以及没食子儿茶素混合制备了淀粉多酚复合物。通过X-射线衍射仪（XRD）、傅里叶红外光谱（FT-IR）、快速黏度分析仪（RVA）和差示扫描量热仪（DSC）对复合物的物理化学性质进行了表征,同时使用体外消化模型评估了消化率。结果显示,莲藕淀粉和玉米淀粉对儿茶素的吸附量为4.22 mg/g和3.79 mg/g。多酚降低了淀粉的整体黏度,其中,儿茶素对玉米淀粉的峰值黏度影响最为显著,降低了14.61 %,且显著提高玉米淀粉颗粒的稳定性。FT-IR、XRD结果表明,在两种淀粉的老化过程中,藕节汁多酚可以显著降低其结晶度,并抑制两种淀粉的回生。莲藕淀粉和玉米淀粉的水解率均低于其淀粉-多酚复合物的水解率,其中儿茶素使莲藕淀粉的抗性淀粉含量增加了5.6%,藕节汁多酚使玉米淀粉的抗性淀粉含量增加了7.7%。     

Thermal and Rheological Properties of Mung Bean Starch Blends with Potato,Sweet Potato,Rice, and Sorghum Starches

Blending diverse starches is green and easy to diversify starch functionalities and to lower the cost of food production. Mung bean starch is commonly used to make starch noodles with good quality. Other starches may replace the mung bean starch to reduce the production cost. Four common starches (potato, sweet potato, rice, and sorghum) were added to mung bean starch with the mixing ratio up to 100 %. The gelling, thermal, pasting, steady shear, and dynamic rheological properties of these starch systems were studied and compared. One thermal endotherm was found in all starch blends, but individual components still tended to gelatinize separately based on calculations of melting enthalpy data. However, nonlinear changes in rheological and gelling properties were mostly found, and the data can be fitted by polynomial equations (order 2), indicating the existence of interactions among components during these tests. Granule size and amylose content of starch played important roles in the nonadditive behaviors.