碱溶透析和酸析处理对碱木质素物化性质和Pb~(2+)去除性能的影响

采用XPS、静态接触角、颗粒表面电荷、扫描电镜、官能团分析等方法来研究碱木质素经过碱溶透析和碱溶酸析处理后的物化性质的差异,探讨碱木质素分子聚集程度对Pb~(2+)去除性能的影响。结果表明,碱溶透析木质素的比表面积是碱溶酸析木质素的4.77倍,碱溶透析样品较酸析样品的表面氧含量高48%、水/木质素薄膜的静态接触角低13°,反映出碱溶透析处理后的木质素比碱溶酸析处理后的木质素分子聚集程度低、分子链疏松、羧基和羟基等含氧官能团裸露程度增加。碱溶透析处理后的木质素与Pb~(2+)的静电作用增强,对Pb~(2+)的去除能力显著提高。Pb~(2+)浓度为100 mg·L~(-1)时,碱溶透析木质素对Pb~(2+)的去除量达136 mg·g~(-1),去除率为81.8%,且去除性能受体系pH的影响小。与化学改性和表面功能化相比,利用碱溶透析处理以提高木质素对Pb~(2+)的去除性能具有操作简单、无毒、能耗低的优点。     

酸析-电催化法处理水性油墨废水的试验研究

考察了酸析预处理对水性油墨废水CODCr的去除效果,并对酸析沉淀物进行了红外分析。探讨了通过电沉积法制备的未掺杂、掺杂Fe、掺杂Bi、掺杂Fe+Bi 4种钛基二氧化铅电极对酸析后的水性油墨废水的处理效果,对板间距、电解时间、电流密度和pH等工艺条件进行了优化。结果表明:酸析预处理对水性油墨废水具有较好的处理效果;掺杂Fe+Bi钛基二氧化铅电极板的电催化处理效果最好;最优工艺条件:pH为9,电流密度为30 mA/cm2,电解时间为210 min,板间距为1 cm。     

酸浸析对多孔玻璃性能的影响

以Na2O·B2O3·SiO2为玻璃制备系统,采用原子力显微镜、扫描电镜和氮气吸附仪分析了酸处理工艺制度对多孔玻璃孔容、平均孔径和孔径分布的影响,经过热处理和酸腐蚀后多孔玻璃的孔容可达0.8845cm3·g-1、平均孔径达76.55nm;相同H+离子浓度的盐酸和硫酸酸处理得到的多孔玻璃,其比表面积、孔容和平均孔径相差不大;用浓度为0.1mol·L-1的硫酸处理后多孔玻璃的平均孔径比浓度为1mol·L-1的略大,并对酸处理参数对多孔玻璃性质的影响进行了分析和讨论,为制备较大孔径的多孔玻璃介质奠定了基础.     

甲烷发酵与碱液对碱溶酸析法提取泥炭黄腐酸光谱学变化特征的影响

以草本泥炭为原料,将甲烷发酵工艺与制取黄腐酸工艺相结合,考察甲烷发酵、氢氧化钠预处理甲烷发酵与不同碱液溶解对提取的黄腐酸的产率、浓度以及结构特征的影响.采用紫外-可见光谱分析、傅里叶变换红外光谱分析及荧光光谱分析,对泥炭甲烷发酵后残余物提取的黄腐酸进行表征,并与色谱纯黄腐酸相对比.结果 表明,甲烷发酵过程中,微生物会消...     

基于碱溶酸沉法的亚麻籽油蛋白分离工艺优化

将亚麻籽油作为原料,选择碱溶酸沉法进行蛋白分离。先基于胶酶法对亚麻籽油进行脱胶预处理,在粉碎脱脂之后,通过碱溶酸沉法,进行亚麻籽油蛋白分离工艺优化,从提取pH、料液比、时间、温度四要素对其在亚麻籽油蛋白分离提取率中的影响做了详细分析。通过研究证明,亚麻籽油蛋白分离工艺的最佳参数为:提取液pH=9.5;温度50℃;料液比1∶30;时间为60 min,在此工艺条件下,蛋白分离提取率高达51.66%,蛋白质量分数高达92.28%。     

乙酸钠强化溶析结晶处理废水中高浓度硝酸盐的研究

针对工业生产过程产生的高浓度硝酸盐废水,或者反渗透、离子交换后的高浓度硝酸盐废水,提出了利用无水乙酸钠强化无水乙醇溶析结晶法去除高浓度硝酸盐的技术。考察了无水乙醇、无水乙酸钠、氧化钙、温度、pH以及搅拌速率对硝酸盐结晶的影响,并对比了加入无水乙酸钠前后去除溶液中NO₃^--N的效果。结果表明：NO₃^-质量浓度为183.5 g/L(即NO₃^--N质量浓度为49.4 g/L)时,去除NO₃^--N的最佳去除条件为,80 mL无水乙醇,1.8 g无水乙酸钠,0.014 g氧化钙(Ca²⁺质量浓度为1.00 g/L),温度为40℃,pH为13;与无水乙醇溶析结晶处理高浓度硝酸盐废水相比,无水乙酸钠会进一步提高硝酸盐结晶率约10个百分点,说明后加入无水乙酸钠对无水乙醇溶析结晶去除高浓度硝酸盐具有明显的强化作用。     

超声对穿心莲内酯溶析结晶的影响

研究了超声波对穿心莲内酯溶析结晶过程的影响,考察不同超声功率对均相成核诱导期、介稳区、晶体粒度和晶形的影响.实验结果表明,超声波显著降低了结晶诱导期,诱导期随着超声功率的增加而缩短.分析了超声对均相成核影响的机理,在相同过饱和度条件下,诱导期缩短的主要原因是超声波提高了成核过程中的扩散系数,而表面张力受到声场的影响较小,基本保持不变.超声波引入溶析结晶体系后,晶体的粒度减小,在高功率超声作用下,溶液中产生了更多晶核降低了晶体生长的速度.经超声波作用的晶体外形发生变化,并且减少了晶体间的聚集.同时超声波的作用使介稳区宽度明显变窄,表明在超声场中过饱和溶液变得更不稳定.     

超声波对甘氨酸溶析结晶过程的影响

以甘氨酸水溶液的丙酮溶析结晶为对象,探讨了超声波对结晶过程的影响. 在超声波作用下,结晶过程经历空泡形成、超声波诱导成核、二次成核多个阶段;在不同的阶段施加超声波,或在相同时刻引入超声波但持续不同的时间,都可能影响晶体的粒径大小和分布. 在自然均相成核点之前施加超声波并持续较短时间,使晶核以超声波诱导成核为主时,可获得较大颗粒的晶体;在接近均相成核点处施加超声波,将产生更多的晶核,使晶体平均粒径降低. 在晶体生长过程中继续使用超声波,因超声波的破碎效应,也将降低晶体的平均粒径.     

褐煤粒度对碱法制备胡敏酸和富里酸的影响

以不同粒度的白音华褐煤碱性煤浆为原料,5%(质量分数,下同)NaOH溶液和1 mol/L H2SO4溶液为pH值调节剂,制备胡敏酸和富里酸。通过容量法和紫外可见分光光度法分析胡敏酸和富里酸的含量、提取率、E4/E6值和DPPH(1,1-二苯基-2-三硝基苯肼)抗氧化活性,探讨褐煤粒度对胡敏酸和富里酸的影响规律。结果表明:当褐煤粒度减小到13.28μm时,胡敏酸和富里酸的总提取率为86.34%,胡敏酸与富里酸的分子量和芳香缩合度最为相似。该粒度条件下,富里酸的提取率可达62.28%,游离腐植酸质量分数为47.4%,DPPH自由基清除率为41.3%,富里酸的抗氧化活性显著。     

碱木素电化学氧化的研究

用二氧化铅电极对竹类碱木素的碱性水溶液进行电化学氧化。根据氧化前后甲氧基含量及其红外光谱（IR）和核磁共振氢谱（1H－NMR）分析表明，二氧化铅电极的电氧化能脱除甲氧基，氧化醇羟基，破坏芳香环，使其羧基含量增加，而酚羟基的含量随氧化时间的延长有一个增加到减小的过程。凝胶色谱法（GPC）测量的结果表明，碱木素在氧化过程中，分子量分布变化很大，其平均分子量随着氧化时间的延长而先增高后降低，表明氧化过程中，同时发生了聚合反应和降解反应。用色谱质港联用仪（G－MS）检测到了降解产生的四种脂肪族化合物，没有得到芳香族的低分子化合物。     

木质素阳离子化合成研究

以3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵为醚化剂,从阳离子醚化剂的利用率和碱木质素的接枝率两方面对碱木质素阳离子化改性的合成工艺进行探讨,在木质素用量5g,反应时间5h,碱的用量n(NaOH):n(CTA)=1.5:1,醚化剂用量3mol/kg的条件下,原料的接枝率达到了0.31gGTA/1.0g木质素,阳离子化试剂的利用率为51.5%。傅里叶红外光谱表明结构正确。     

碱木素分子量及其分布的GPC表征

采用水溶性凝胶渗透色谱测定了碱水素的分子量特征,并对影响分子量分布测定的因素进行了探讨。结果发现,所用流动相的酸度对碱木素在凝胶色谱柱上可能发生的吸附影响比较显著。当流动相的碱性不够时,碱水素会发生吸附,并且大分子量木素优先被吸附,当pH升至12时可消除吸附现象。流动相的离子强度增大亦可以部分消除木京的吸附。     

碱木质素/聚乙烯亚胺碳点的制备及其对pH敏感性

以碱木质素（alkali lignin，AL）、聚乙烯亚胺（polyethylenimine，PEI）为碳源，其中PEI不仅作为碳源还作为表面钝化剂，在H₂O₂氧化下通过一步水热法绿色、高效制备高荧光、寿命长和多氨基化功能碳点（alkali lignin/polyethylenimine carbon dots，AL/PEI-CDs）。探究了碱木质素/PEI质量比、水热温度和水热时间等因素对碳点荧光强度的影响，确定了最佳的反应条件，同时考察了AL/PEI-CDs对pH的敏感性及稳定性。采用紫外分光光度计（ultraviolet spectrophotometer，UV-vis）、荧光分光光度计、原子力显微镜（atomic force microscope，AFM）、高分辨透射显微镜（high resolution transmission electon microscopy，HRTEM）、傅里叶红外光谱仪（Fourier transform infrared spectroscopy，FTIR）和X射线衍射仪（X-ray diffractometer，XRD），对AL/PEI-CDs的光学性质、形貌结构、化学结构和晶体结构等进行了表征分析。结果表明，在碱木质素/PEI质量比为1∶12、水热温度190℃、水热时间12h的条件下，合成的AL/PEI-CDs荧光量子产率为25.53％，荧光寿命为5.06ns，表面含有丰富的氨基和羟基，且粒径均一、水溶性好，有良好的稳定性，在最佳激发波长为ex=313nm下对应的发射峰位为405nm，稀释液在紫外灯下发出明亮的蓝光。本研究制备的碳点在离子监测和细胞代谢过程监测质子传感器中可能具有良好的应用前景。     

窑法磷酸中铁、铅、砷的深度净化

对沉淀法深度净化窑法磷酸中的铁、铅和砷进行了研究。理论计算表明,采用亚铁氰化铁沉淀法除铁,可以将w(Fe)降低至≤1 mg/kg;采用硫化物沉淀法除铅、除砷,当净化液中c(S)≥9.46×10-5mol/L时,可以将w(Pb)和w(As)分别降至10 mg/kg、1 mg/kg。实验结果表明,当亚铁氰化钠加入量为理论量、反应温度为50℃时,w(Fe)降至0.001 9%(折合w(H3PO4)85%磷酸中);当五硫化二磷加入量为理论量4.6倍、反应温度为20~30℃以及反应时间为0.5 h时,w(Pb)和w(As)分别降至7.5 mg/kg、0.15 mg/kg(折合w(H3PO4)85%磷酸中)。上述净化指标均达到了工业级磷酸国家标准(GB/T 2091—2008)的要求。     

木质素分级对其应用性能的影响

木质素是一种结构复杂的天然芳香类聚合物,功能基团丰富,具有良好的开发应用前景。工业碱木质素是当前木质素转化利用的主体,主要源于制浆黑液。由于原料来源、制浆工艺的影响,木质素多分散性高、结构与性能不一,致使相应的木质素基产品的均一性与稳定性较差。通过木质素分级可以获得具有不同分子量或特定化学结构特征的木质素级分,促使各级分的多分散性降低、均一性提高,进而针对特定性能的级分进行改性或者直接利用可进一步提高产品的稳定性。对现行木质素的主要分级方式进行了总结,重点探讨了工业碱木质素的分级方式对其后续利用的影响及存在问题。最后,针对木质素不同级分的特点对木质素未来分级的方向及应用前景提出了展望。     

碱法分离回收水稻秸秆中木质素

中国是一个农业大国,拥有丰富的秸秆。农作物秸秆中的木质素是一种天然可再生芳香高聚物,具有良好应用价值。研究秸秆中木质素的分离回收方法对秸秆资源的有效利用有重大意义。目前木质素的分离方法多样化,不同处理方法对木质素的分离具有较大的影响。本文结合木质素与某些金属离子螯合呈可溶性盐这一特点,采用碱法与亚硫酸钠法复合处理秸秆,提出一种简单新型分离秸秆中木质素的方法。通过正交试验研究了氢氧化钠、亚硫酸钠、硫酸锌添加量及pH对木质素分离的影响,并找出一种最佳的木质素分离方案。研究表明氢氧化钠添加量及pH对木质素分离影响显著,随着氢氧化钠浓度及pH的增加,木质素的分离效果增加。其最佳方案中木质素的提取率最高可达97.14%,冻干后木质素回收率为88.97%,制备的木质素磺酸锌盐中锌质量分数为2.4%。本研究为秸秆中木质素的分离回收及秸秆有效利用提供了一种简单的新途径。     

Effect of lignin removal on mechanical,thermal, and morphological properties of polylactide/starch/rice husk blend used in food packaging

The aim of this work was to investigate the possibility of using cost‐effective natural filler in a biodegradable polymer and find new set of materials for green biocomposites to be used in food packaging. In this regard, rice husk (RH) and bleached rice husk (BRH) have been used in the form of powder and the effect of lignin removal on mechanical and thermal properties of prepared composites with poly(l ‐lactide) and starch were studied. Using FTIR technique, the lignin removal from RH has been approved. The tensile, charpy impact, and hardness tests were implemented to investigate the mechanical properties. It was concluded that filler caused increase both in the toughness and the Young modulus of samples. It was also found that the lack of lignin in BRH samples improves the mechanical properties. It was clearly observed that the BRH samples show larger modulus, charpy impact strength, and hardness compared to those filled with RH. Despite larger values for the elongations at break of RH samples, the mechanical properties showed a significant improvement (between 25 and 50% improvements) on lignin removal. The differential scanning calorimetry thermograms revealed an improvement in crystallization behavior and reduction of T_g from 47 to 31°C in the case of BRH‐filled samples. Finally, due to the removal of toxic lignin in the samples and modification of mechanical properties by this method, the BRH could have the ability of wide use in the bioplastics and food packaging industries. © 2014 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2014 , 131, 41095.     

Fabrication of cation exchange membrane from polyvinyl alcohol using lignin sulfonic acid: Applications in diffusion dialysis process for alkali recovery

We report polyvinyl alcohol (PVA)-based hybrid membranes composed of salt of lignin sulfonic acid (LSA) and tetraethyl orthosilicate. The concentration of LSA with respect to PVA varied from 10% to 40%. The hybrid membranes showed water uptake (W_U) in the range of 122–210%, ion exchange capacities in the range of 0.32–0.75 mmol g^?1, dialysis coefficient (U_OH) from 0.0068 to 0.0119 m h^?1, and selectivity (S) from 15 to 26. The hybrid membranes also showed thermal and mechanical stability.     

菜籽秆预处理废液再生木质素对镉铅离子的吸附性能

采用有机酸法处理菜籽秆并从预处理废液中再生酸不溶性木质素固体,之后对模拟废液中的镉、铅离子进行吸附实验。探讨了木质素再生策略、结晶度、比表面积与基团组成对重金属离子吸附效果的影响。实验结果表明:该类再生木质素能有效地吸附模拟废液中的Cd²⁺、Pb²⁺离子,其功能基团组成是影响吸附效果的关键因素。此外,两种木质素吸附剂吸附Cd²⁺离子的能力均强于吸附Pb²⁺离子的能力。