油茶果壳高值化利用研究进展

油茶(Camellia oleifera abel)是我国特有的木本食用油料树种,属山茶科山茶属,在南方有大面积的种植。油茶果壳是油茶果实加工后产生的副产物,随着油茶产业的兴起,每年都会产生大量的油茶果壳。过去油茶果壳的处理方式通常为填埋或直接燃烧,这不仅造成了资源的浪费,还产生了环境污染等问题。对其进行充分利用有助于解决油茶果壳的处理问题,也是提升油茶附加值的重要途径,同时为废弃生物质材料的再生利用开辟了新方向,具有广阔的市场空间和应用前景。活性炭的制备是油茶果壳最普遍的研究,由于油茶果壳复杂的成分和特殊的结构,不同工艺所制备的活性炭性能差异大,且最佳制备工艺还尚无定论。近年来,研究人员不断在活化工艺方面进行优化,并且制备出不同功能的生物质炭衍生材料。此外,根据油茶果壳的多种成分,以油茶果壳为基体的复合材料、茶皂素的提取及其中不同成分的利用已成为当前研究的焦点。油茶果壳成分中所含有的纤维素、半纤维素及木质素作为木质复合材料基体与其他材料的相容性还有待进一步研究;茶皂素、水溶性多糖及类黄酮等物质使得油茶果壳成为众多应用的理想原料,如吸附、脱色、抗癌、抗氧化等。本文从油茶果壳的各种成分及结构特征切入,介绍了油茶果壳在油茶果壳基复合材料、活性炭及茶皂素的提取及应用方面的最新研究,同时结合当今研究的热点如纳米纤维素材料、电极材料等,介绍了油茶果壳在其中积极的作用,以期为油茶果壳的高值化利用提供依据。     

细菌纤维素基磁性纳米复合材料的研究进展

细菌纤维素作为一种新型的生物纳米材料,不同于植物纤维素,其较高的比表面积、精细的三维纳米网状结构和表面大量的活性反应位点可以作为"模板"反应使用,通过原位复合的方法可有效地控制、合成具有预期特定形貌与尺寸且分布均匀的磁性纳米复合材料,从而获得良好的综合性能。从细菌纤维素作为"模板"制备功能化材料的机理出发,归纳总结了近年来细菌纤维素基磁性材料的研究进展,着重归纳了解决磁性膜材料的颗粒团聚问题的方法,并展望了细菌纤维素基磁性材料的发展趋势。     

细菌纤维素复合材料的应用进展

细菌纤维素与植物纤维素相比,具有独特的生理化学性质。然而,细菌纤维素有些性能无法满足高性能生物材料的需求。因此,需要添加加固材料制得复合材料来满足不同领域的应用要求。讨论了细菌纤维素复合材料在催化剂、分离膜、食品、纺织和生物医学等领域的潜在应用前景。     

细菌纤维素复合材料的研究新进展

细菌纤维素是一种新型的纳米级材料,具有高吸水性、高纯度、高结晶度和良好的生物相容性.本文综述了细菌纤维素复合材料在医疗、化工以及食品包装这3个重要领域的研究现状及其代表性成果,提出了利用聚合物渗透、掺杂原子和纳米颗粒修饰等方法制备新型细菌纤维素纳米复合材料,克服单一细菌纤维素材料性能上的缺陷,为其在更多领域的应用提供了思路.     

细菌纤维素及其复合材料在环境领域应用的研究进展

细菌纤维素(Bacterial cellulose,BC)是一种由微生物发酵产生的细胞外多糖,作为一种新型的环境友好生物材料,细菌纤维素具有高纯度、高吸水性,优异的机械强度及生物相容性高等优点,在生物医学、化工及食品等诸多领域展现出广阔的应用前景.本文系统性地介绍了BC的结构和特性,对BC的制备工艺和影响因素进行了总结...     

细菌纤维素模板合成研究进展

细菌纤维素是一种新型的天然纳米生物材料,具有独特的物理、化学和机械性能,并具有较高的生物活性、良好的生物相容性和生物可降解性.以细菌纤维素为模板,可利用其三维网络结构和纳米级孔径分布来控制合成具有预期特定形貌与尺寸的纳米材料,从而获得各种新的功能材料.综述了目前以细菌纤维素为模板的合成研究进展.     

细菌纤维素纳米复合物的研究进展

细菌纤维素是一种新型的生物材料,具有很多优良的性能,在伤口敷料、人造血管、人工皮肤及组织工程领域有着广阔的应用前景.近年来,国外研究者采用纳米复合技术对细菌纤维素进行了修饰,以赋予细菌纤维素新的性能.综合介绍了目前国外关于细菌纤维素纳米复合物的研究进展及其应用情况.     

基于光电催化的硫化氢高值利用研究进展

油气田的开采和石油化工的生产过程中存在大量剧毒硫化氢(H₂S)气体。传统处理H₂S的方法是克劳斯工艺,该工艺只能提取H₂S中的硫元素,潜在的氢能直接以水的形式排放,从而造成巨大的能源浪费。因此,开发与设计出能够实现硫化氢高值利用的新技术已迫在眉睫。光电催化技术是一种能够实现将硫化氢同时转化为氢能与硫化工产品的新型绿色低碳技术,目前已被广泛研究。然而,光电催化H₂S走向实际应用的挑战主要在于开发抗硫毒化的高活性光电催化材料和调控硫氧化反应实现高附加值产品的定向转化。因此,本文从光电催化H₂S的反应原理、反应类型、高活性H₂S分解光电材料构筑策略和H₂S耦合利用四方面进行概述,指出目前光电催化H₂S高值利用研究体系存在的问题并对未来发展方向进行了展望,以期为光电催化H₂S高值利用的发展提供参考。     

细菌纤维素抗菌复合材料的制备和应用

目的 综述细菌纤维素抗菌复合材料在国内外的研究和应用现状,以制备具有优异抗菌性能的细菌纤维素复合材料.方法 总结细菌纤维素抗菌复合材料的抗菌性及其最新合成方式,包括与无机抗菌剂、有机抗菌剂结合或添加抗生素等方式合成细菌纤维素抗菌复合材料,并进一步阐述细菌纤维素抗菌复合材料的应用领域.结论 细菌纤维素复合材料的抗菌性能优异,在医学、食品包装和净水等领域都有较大的应用潜力,有待进一步系统研究.     

PHAs/纤维素复合材料研究进展

基于国内外研究现状,文章讲述了PHAs性质及特点、纤维素的溶液种类,又介绍PHA/纤维素复合材料制备的工艺,并对未来PHAs/纤维素复合材料的发展进行了展望。     

纤维素基热电复合材料研究进展

随着全球经济的蓬勃发展,人类对于能源的需求越来越大,因此对于绿色环保型热电材料的研究和应用已经刻不容缓。纤维素作为自然界中含量最丰富的天然高分子,具有丰富的三维网络结构以及优异的热稳定性,是作为柔性热电复合材料的理想基底之一,对其大规模开发利用符合绿色可持续发展的理念。纤维素基热电复合材料可以将人体、化石能源等产生的废热充分转化为电能,具有性能稳定、绿色环保、使用寿命长、低成本、易加工等优点。本文综述了近年来纤维素基复合材料的发展现状及应用领域,着重从聚合物复合材料、碳基复合材料和Bi-Te合金复合材料3个方面进行阐述。并对纤维素基复合材料面对的挑战以及未来的研究趋势进行了总结和展望。     

粉煤灰高值化利用中的除铁工艺

针对粉煤灰高值化利用中对杂质铁的去除,以两种粉煤灰为试验原料,分别用干法磁选、湿法磁选和酸浸的方法进行除铁试验。研究了3种方法中各个因素对除铁结果的影响。结果表明,干法磁选在磁选机转动频率较低时会获得更好的除铁效果,湿法磁选在粉煤灰溶液质量分数ω=30%、磁通量密度B=13000Gs时,除铁效果最好。湿法除铁效果明显优于干法;选取3种常见的酸:盐酸、硫酸和硝酸进行除铁试验,通过比较,盐酸效果最好且效率最高;盐酸酸浸除铁的最优工艺为:盐酸溶液ω(HCl)=20%、反应温度T=85℃、搅拌时间t=2~3h,不同粉煤灰的最佳液固比不同,需要进行试验来确定;通过结合湿法磁选和酸浸,2种灰除铁率可达85.9%和88.8%。     

粉煤灰高值化利用研究现状与进展

全球能源需求的快速增长为各种自然资源替代品的开发铺平了道路.然而,煤炭作为世界主要能源依然占据重要地位.2015年煤炭占全球能源供应的29％,预计到2035年,煤炭所占的能源比例仍将高达24％.粉煤灰作为燃煤发电厂的工业副产品,其产生量仍将在很长一段时间内高居不下.粉煤灰由于成分复杂及不合理的处理已经成为环境保护的关注重点.同时粉煤灰又是一种潜在的资源,亟待合理的资源化利用.目前,粉煤灰资源化利用涉及领域广,但高值化利用率偏低,高值化利用的前提是弄清粉煤灰的属性.粉煤灰是由实心或中空非晶质球形颗粒、不规则未燃尽碳颗粒和莫来石、石英、赤铁矿等矿物颗粒组成,不同产地粉煤灰的物理性质、化学成分和矿物成分有一定差异,其利用途径和目的也不尽相同.粉煤灰复杂的成分是高值化利用的一大障碍.然而,采用合理的分离技术可将有用组分(空心微珠、未燃尽的碳、磁性物质等)分离出来并进行高值化利用.粉煤灰的化学成分和矿物组成是地质聚合物、微晶玻璃和沸石等高附加值产品的低价原料.粉煤灰的化学成分以及原始粒度对地质聚合物的强度有较大影响,在粉煤灰制备地质聚合物时要在充分考虑其基本属性的基础上确定最佳工艺技术条件.依据粉煤灰的化学成分,以粉煤灰为原料制备的微晶玻璃主要有CaO-Al2 O3-SiO2和MgO-Al2 O3-SiO2两种体系,但其制备方法的能耗都较高,能耗较低的直接烧结法还需进一步研究推广.粉煤灰合成沸石的应用实验较多,却很少开展工业性试验.制备介孔二氧化硅和二氧化硅气溶胶实验的理论研究还不够深入,条件较难控制,距离工业化生产还有很长一段路.本文在粉煤灰的物理化学属性基础上综述了包括有用元素分离、地质聚合物合成、微晶玻璃和纳米多孔材料制备在内的粉煤灰高值化利用现状,分析了高值化利用中主要存在的问题及发展趋势.     

细菌纤维素在包装领域的研究进展

目的 将来源于自然的细菌纤维素作为包装材料应用于包装领域,以取代传统的塑料包装材料.方法 综述近几年细菌纤维素在包装领域的研究与应用现状,介绍细菌纤维素的基本培育过程、改性技术和制备方法,阐述细菌纤维素在包装领域的研究与应用.结果 细菌纤维素通过层层组装、聚合、联接等方式,可与多种聚合物高效复合,形成不同微观尺寸和结构特性的纤维素基多孔复合材料,从而改善其力学性能和物理性能,并可调控其阻隔性能和抗菌灭菌性能.常用细菌纤维模式为纳米细菌纤维和纳米细菌晶须.结论 细菌纤维素材料及其复合材料完全可以替代塑料用于包装领域,在食品包装和智能包装上的研究和应用前景较大.     

细菌纤维素改性无纺布复合材料的制备及性能

利用生物复合法制备细菌纤维素/无纺布复合材料(BC/N),并对其结构、含水率、失水率、力学性能进行测试,结合体外细胞培养对材料进行生物安全性研究,并通过原位复合法制备载Ag的BC/N材料。结果发现,细菌纤维素(BC)与无纺布(Non)实现良好的复合,复合材料的含水率从410%提升到1 018%,失水率从82.39%降至48.07%,有效提高了复合材料的含水率及保湿性;BC/N的拉伸强度和断裂伸长率较BC和Non有明显提高;MTT结果显示该材料具有良好的生物相容性;抗菌实验表明载Ag的BC/N具有极佳的抗菌性,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率最大可达99.96%,99.93%。因此,该材料有望在医用敷料领域得到广泛应用。     

细菌纤维素增强水泥复合材料的制备及性能

对细菌纤维素增强水泥复合材料进行研究,探讨细菌纤维素含量、长度对水泥基复合材料抗折、抗压强度的影响以及细菌纤维素对水泥凝结时间和水化过程的影响。结果表明:细菌纤维素的加入能明显改善水泥基复合材料力学性能,细菌纤维素质量分数为0.02%是实验最佳掺量,材料抗折、抗压强度分别提高了20%和8%;过长细菌纤维素将导致分散不均,使浆体结构疏松;细菌纤维素对水泥浆体pH值和凝结时间无明显影响;细菌纤维素促进水化过程中CaO-SiO2-H2O凝胶生成。     

功能化细菌纤维素复合材料的制备及性能研究

采用溶液共混的方法,制备了一系列不同比例植酸改性细菌纤维素以及植酸改性含环氧基细菌纤维素的共混膜,用红外光谱对其结构进行了表征,并对其润湿性能、力学性能和Pb2+吸附及重复吸附性能进行分析。结果表明:以含环氧基团的细菌纤维素进行植酸改性,润湿性能良好,力学性能提高,且Pb2+吸附性能得到改善,最大吸附量为74.14mg/g,可多次重复使用。     

利用大豆乳清生产细菌纤维素的研究

本研究着眼于利用大豆乳清作为培养基质生产细菌纤维素 ,以达到降低生产成本和环境保护的目的。着重研究了在大豆乳清中添加不同物质对细菌纤维素产量的影响 ,发现蔗糖、蛋白胨、(NH4 ) 2 SO4 、柠檬酸三钠及MgSO4 ·7H2 O对木醋杆菌产生纤维素有促进作用。经L9(34 )正交试验优化 ,大豆乳清培养基成分为 :蔗糖 7 0 % ,蛋白胨 0 5 % ,(NH4 ) 2 SO4 0 5 % ,柠檬酸三钠 0 .1% ,MgSO4 ·7H2 O 0 2 %。实验证明 ,使用大豆乳清代替蒸馏水作为培养液基质 ,细菌纤维素的产量有所提高 ,而生产成本降低     

接枝细菌纤维素改性聚乳酸复合材料的制备与性能

聚乳酸(PLA)作为新型的绿色友好材料有非常广阔的应用前景。为有效解决PLA韧性差、结晶速率低等问题,本文提出了以纤维素改性PLA的方法。首先以细菌纤维素(BC)为底物,使L-丙交酯(LLA)在其表面进行原位开环聚合,得到了BC-g-PLA接枝产物;然后将该接枝产物作为增韧剂添加到PLA中,采用溶液浇筑的方法制备得到复合薄膜材料。结果表明：溶液接枝法的反应效率比熔融接枝法更高,接枝率可达到76.60%;通过FTIR、核磁共振波谱仪与XRD对接枝产物进行结构测试,证实了PLA成功接枝到BC表面;通过偏光显微镜观察复合薄膜材料晶体形貌发现BC-g-PLA作为异相成核剂,添加量为0.6%时,对球晶的均匀细化程度最高;通过力学性能测试发现,PLA薄膜增韧改性后断裂伸长率可提高175%,拉伸强度可提高22.7%;通过差示扫描量热仪测试复合薄膜材料的结晶性能,结晶度从未改性的2.53%提高到13.26%,结晶速率也有所增加。     

天然纤维素增强聚乳酸复合材料性能研究进展

目的 生物源高分子材料聚乳酸（PLA）具有优良的力学性能、加工性能和生物降解性,为了降低成本同时获得更优产品性能以扩大产品用途,将其与来源广泛的天然纤维素共混是一种绿色有效的途径。方法 本文从复合材料力学性能、热性能与降解性能等方面进行梳理,综述近年来天然纤维增强聚乳酸复合材料的研究,并提出发展趋势。结论 考察了不同类型、比例和形态的天然纤维与不同的纤维改性技术用于多功能应用的PLA基复合材料的制备和改进,降低成本的同时获得更优产品性能以扩大产品用途。