基于吸附性能的生物质基多孔活性炭制备方案的响应面法优化

以废弃核桃壳作为原料,采用微波加热法制备生物质基多孔活性炭。基于响应面法和数值模拟方法研究活性炭前驱体进行物理活化过程中微波功率、活化时间以及磷酸质量分数对生物质基多孔活性炭吸附性能的影响,对生物质基多孔活性炭制备方案进行优化,并对最优条件下制备的生物质基多孔活性炭进行表征。结果表明,3个因素均对生物质基多孔活性炭的吸附性能有影响,其影响显著性为:微波功率磷酸质量分数活化时间。优化的制备条件为:微波加热法对活性炭前驱体进行物理活化过程中的微波功率为746W、活化时间为11.2min以及磷酸质量分数为85.9%。优化生物质基多孔活性炭的碘吸附值为1074.57mg/g,亚甲基蓝吸附值为294.4mL/g,获得率为52.1%。     

响应面优化法研究果糖间苯二酚树脂胶粘剂的合成

以高果糖浆代替甲醛,在碱性条件下合成了一种绿色环保型果糖间苯二酚树脂胶粘剂。用响应面优化法对果糖间苯二酚树脂的合成条件进行了优化,以树脂黏度为考察指标,根据Box-Benhnken的中心组合实验设计原理,对实验进行设计并对结果进行了分析。研究了温度、时间和催化剂用量对反应的综合影响,得出最佳工艺条件为:反应温度61.97℃、反应时间5.24h、催化剂质量分数6.21%。在此条件下,树脂的黏度为285.523 mPa.s,测得所研制的胶粘剂的拉伸强度达到33.1 MPa。     

响应面优化法研究蔗糖苯酚树脂胶粘剂的合成

以蔗糖代替甲醛,在碱性条件下合成了一种环保型蔗糖苯酚树脂胶粘剂.用响应面优化法对蔗糖苯酚树脂的合成条件进行了优化,以树脂黏度作为考察指标,根据中心复合的设计原理对实验进行设计并对结果进行分析.研究了温度、时间、糖酚比和催化剂用量对反应的影响,得到最佳工艺条件为:反应温度95.63℃,反应时间5.26h,糖酚比2.6,催...     

响应面法优化沙柳基活性炭的制备及其对磺胺类抗生素的吸附研究

以沙柳为原料,采用磷酸活化法制备活性炭。以磺胺二甲嘧啶钠(SMS)的吸附量为响应结果,采用Box-Behnken Design(BBD)响应面法对磷酸浓度、活化温度和活化时间3个因素进行优化,得到活性炭(SPAC)的最佳制备条件是:磷酸质量分数为68.75%,活化温度577℃,活化时间48min。以SPAC为吸附剂,对水体中的SMS进行吸附研究,考察了吸附剂用量、吸附时间和溶液初始浓度对SPAC吸附效果的影响,并对吸附机理进行了探讨。     

响应面法优化改性碳化稻壳对铅的吸附

采用聚天冬氨酸(PASP)改性碳化稻壳作为新型生物吸附剂对水溶液中铅离子进行吸附,探讨了影响吸附效果的主要因素,并利用Box-Behnken响应面法对吸附条件进行了优化。单因素实验结果表明,溶液pH、脱除时间、吸附剂投加量对铅的吸附产生较大影响。响应面分析法对吸附条件的优化结果表明,当pH=3.5、脱除时间为40min、吸附剂投加量为0.06g时,PASP改性碳化稻壳对铅的吸附效果最好,理论脱除率可达到99.45%,与实测脱除率仅偏差3.73%。研究表明,PASP改性碳化稻壳能显著提高吸附铅的能力和效率。     

悬浮聚合法制备吸附树脂的条件探讨及优化

用正交实验的方法对悬浮聚合制备苯乙烯(St)-二乙烯本(DVB)共聚吸附树脂的合成条件进行了研究和分析,借助比表面积测试、红外光谱及热分析仪考察了其物理性能,以树脂对废水中苯酚的吸附为考察目标,研究树脂的吸附性能。实验结果表明在制备树脂的过程中交联度对合成树脂的物理性能和吸附性能影响最大。甲苯为致孔剂,交联度为30%,搅拌转数为300n/min,致孔剂的配比为1:1.0为最佳制备条件。所制备树脂比表面积为428.3m2/g,对苯酚的吸附率可达57%。     

木质素基树脂的制备及其对重金属离子的吸附性能

以木质素磺酸钠为原料,利用反相悬浮聚合技术,成功制备木质素基树脂.研究了木质素基树脂的制备工艺及其对重金属离子Pb2+、Cd2+的吸附性能.结果表明,优化的聚合条件为:液体石蜡与反应水溶液的相比为3:1、分散剂占有机相百分含量为2%、温度为90℃、盐酸浓度为3mol/L、甲醛占木质素磺酸钠百分含量为9%、聚合时间为2h.30℃时,所制备的树脂对Pb2+、Cd2+的饱和吸附量分别达到33.6523mg/g和30.12mg/g.所制备的木质素基树脂有大量羟基和磺酸基等含氧基团存在,非常有利于它对重金属离子的吸附.木质素基树脂的比表面积为0.0963m2/g,孔容为0.002389cm3/g,平均孔径为99.2208nm,表明该树脂具有大孔树脂的结构特点.     

响应面法优化改性芦苇生物炭对Se(Ⅳ)吸附条件研究

采用响应面法优化不同改性芦苇生物炭对水中硒的吸附条件,用Box-Behnken Design实验设计考察初始硒质量浓度、反应时间、吸附剂添加量和pH值等因素对硒去除率的影响。实验结果表明,各因素对芦苇生物炭(PB)去除硒的影响大小顺序依次为初始硒质量浓度、添加量、反应时间、初始溶液pH值;各因素对柠檬酸改性芦苇生物炭(CA-PB)和壳聚糖改性芦苇生物炭(CTS-PB)去除硒的影响大小顺序依次为初始硒质量浓度、反应时间、添加量、初始溶液pH值。PB吸附水中硒的最佳反应条件为初始硒质量浓度500μg/L,PB添加量为4.69g/L,初始溶液pH值为2.81,反应时间为2.50h,此时对硒的去除率达95.46%。CA-PB吸附水中硒的最佳反应条件为初始硒质量浓度479.76μg/L,CA-PB添加量为4.84g/L,初始溶液pH值为2.74,反应时间为2.59h,此时对硒的去除率达99.70%。CTS-PB吸附水中硒的最佳反应条件为初始硒质量浓度500μg/L,CTS-PB添加量为4.94g/L,初始溶液pH值为3.0,反应时间为2.50h,此时对硒的去除率达99.83%。     

基于响应面分析法的环氧基细菌纤维素醚合成条件的优化

将细菌纤维素中存在的大量羟基与环氧氯丙烷结合,制备具有更高反应活性的物质--环氧基细菌纤维素醚.制备过程中采用响应面分析法优化合成条件,并用红外光谱仪对产物进行表征.结果表明,反应时间、碱化浓度和反应体系(8% NaOH)与环氧基含量存在显著相关性;最优合成条件为反应时间10.5h、碱化浓度30%和反应体系(8% NaOH)60.6mL/g(BC);实验值(1.03mmol/g(BC))与预测值(1.09mmol/g(BC))接近,环氧基含量是优化前(0.51mmol/g(BC))的2.02倍.     

改性阳离子型天然高分子絮凝剂制备条件的响应面法优化

以秦岭山上一种特有的木本植物为原料,以阳离子醚化剂为改性剂,合成一种阳离子絮凝剂ND-1。根据Plackett-Burman中心组合方法进行6因素2水平实验设计,筛选6个影响絮凝效果的主要影响因子。选取透光率为响应值对絮凝剂的制备条件进行优化。结果表明,醚化剂用量、活化温度、碱浓度是主要影响因素。最佳合成工艺条件为:醚化剂用量为0.9g;活化温度为53℃;碱浓度为43%,该条件下所得絮凝剂处理发酵废水,污水透光率可达85.1%。     

基于响应面法优化无子刺梨总皂苷提取条件

目的 优化超声辅助提取无子刺梨总皂苷的条件,以提高总皂苷的提取效率.方法 通过单因素试验评估乙醇体积分数、超声时间、料液比和提取次数对总皂苷得率的影响,结合响应面法的中心组合实验设计,确定其最佳提取条件.结果 在超声时间为40 min、乙醇体积分数为60％、料液比(g/mL)为1:30、提取4次的条件下,总皂苷的得率为9.15％,与模型预测值9.18％较为接近,表明了响应面法优化无子刺梨总皂苷的超声辅助提取方法的可行性.结论 此研究为无子刺梨资源在食品贮藏、医药等方面的进一步开发利用提供参考依据.     

木质素基活性炭的制备和吸附特性

用磷酸活化法制备木质素基活性炭,研究了浸渍比、磷酸浓度、活化温度、活化时间对其吸附性能和得率的影响。结果表明,随着浸渍比、磷酸浓度、活化温度、活化时间的增加,活性炭的碘吸附值和亚甲基蓝吸附值均先升后降。适当提高这4个数值有助于木质素形成较多的微孔,提高活性炭的吸附性能;但超过一定程度时,活性炭内部的部分微孔之间的孔壁变薄甚至被烧穿,造成微孔扩大至中孔甚至大孔。同时,磷酸与已生成的微孔结构的孔壁碳原子发生反应,引起炭材料过度烧蚀,使孔径变大,导致活性炭的吸附性能降低。这种活性炭对苯酚的吸附符合Freundlich等温吸附方程,吸附动力学符合Lagergren拟二级速率方程。     

膨润土/木质素磺酸钠-g-丙烯酰胺-马来酸酐选择性吸附树脂的制备与表征

以木质素磺酸钠(LS)、丙烯酰胺(AM)、马来酸酐(MAH)为原料,膨润土(Ben)为无机添加剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,通过溶液自由基接枝共聚法制备了膨润土/木质素磺酸钠接枝丙烯酰胺-马来酸酐(Ben/LS-g-AM-co-MAH)选择性吸附树脂。采用元素分析(EA)、比表面积和孔径分析(BET)、FTIR、核磁共振碳谱(13C NMR)、XRD、SEM-EDS及XPS对所得吸附树脂的组成与结构进行了表征。结果表明:Ben/LS-g-AM-co-MAH的结构中含有大量的酰胺基和羧基基团,其在二元Pb2+/Cu2+溶液中对Pb2+具有较高的吸附量以及良好的吸附选择性。      

响应曲面法优化小桐子壳基活性炭制备条件的实验研究

采用水蒸气物理法制备小桐子壳基活性炭,通过响应曲面法中模型的优化设计和分析,研究了制备过程中的3个影响因子(活化温度、活化时间以及水蒸气流量)对活性炭碘吸附能力和得率的影响,并通过方差分析(ANOVA)研究了各个实验因子或交互作用对活性炭性能的影响。经过优化所获得的实验条件为:活化温度900℃,活化时间22min,水蒸气流量5.5g/min,获得的活性炭碘值为950mg/g,得率为13%,比表面积为785m2/g。     

高性能木质素基重金属离子吸附凝胶的制备

以木质素磺酸钠(LS-Na)、丙烯酰胺(AM)、马来酸酐(MAH)为原料,膨润土(Bentonite)为无机添加剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,采用溶液接枝共聚合法制备了两种木质素基重金属离子吸附凝胶:膨润土/木质素磺酸钠接枝丙烯酰胺(BLPAM)、膨润土/木质素磺酸钠接枝丙烯酰胺马来酸酐(BLPAMA),研究了不同后处理方式对于两种凝胶吸附性能的影响。结果表明,BLPAM皂化产物具有很好的重金属离子吸附容量和去除率;BLPAMA皂化产物具有很高的Pb2+选择性。     

响应面法优化CoFe2O4高温改性海泡石制备条件研究

采用高温对天然海泡石原矿进行改性,制备具有可高温催化氧化再生CoFe2O4/高温改性海泡石吸附剂.利用SAS软件中的二水平设计和响应面分析法对制备CoFe2O4/高温改性海泡石的影响因素进行了优化.采用PIackett-Burman(PB)设计对影响CoFe2O4/高温改性海泡石再生率相关因素的效应进行了评价并筛选出显著因素:n(Co(NO3)3):n(Fe(NO3)3)、m(金属氧化物):m(海泡石)及煅烧温度,其它因素对CoFe2O4/高温改性海泡石再生率的影响不显著.根据Box-Behnken设计及响应面分析确定了重要影响因素的最佳条件.结果表明,CoFe2O4/高温改性海泡石的最适制备工艺为:n(Co(NO3)3):n(Fe(NO3)3)=1:2.0,m(金属氧化物):m(海泡石)=0.50:10,煅烧温度610℃.在该条件下CoFe2O4/高温改性海泡石的再生率达79.93%.与模型预测值十分吻合.     

响应面法优化制备壳聚糖明胶活性膜

目的制备一种具有疏水功能的壳聚糖-明胶活性膜。方法通过研究不同质量浓度比的明胶-壳聚糖对膜性能的影响,确定两者的最佳质量浓度比,并研究柠檬酸三丁酯、甘油、吐温-20浓度对活性膜疏水性能的影响。根据Box-Benhnken试验设计原理,以膜的抗拉强度作为响应值,对活性疏水膜的制备工艺进行优化。探讨各因素交互作用,确定制备壳聚糖-明胶活性疏水膜的最佳条件。结果明胶-壳聚糖的最佳质量浓度比为1∶1,各因素对膜抗拉强度的显著性影响依次是柠檬酸三丁酯甘油吐温-20。经过验证,制备活性膜时,柠檬酸三丁酯、甘油、吐温-20的最佳质量浓度分别为0.9,0.3,0.1 g/mL,该条件下膜的抗拉强度为20.9 MPa,断裂伸长率为41.34%。结论该工艺条件下所制备的活性膜感官性能、物理性能和疏水性能均良好。     

响应面法优化蓝靛果果汁脱涩工艺

目的研究对比不同脱涩方法对蓝靛果果汁的降涩效果,从而达到改善果汁口感的目的。方法以蓝靛果"蓓蕾"为原料,经复合酶酶解后,以单宁脱除率及花色苷保留率为指标,对比活性炭协同超声波脱涩法和酪蛋白脱涩法对果汁的脱涩效果,在单因素试验的基础上,采用响应面试验优化脱涩工艺条件。结果酪蛋白脱涩法响应面优化分析确定最佳工艺参数,质量分数为0.9%,作用温度为56℃,作用时间为33 min,此时单宁脱除率为(62.13±0.29)%,花色苷的保留率为(67.53±0.14)%。结论在此优化条件下,蓝靛果果汁单宁脱除率高且花色苷保留率好,同时改善了果汁口感,为提升蓝靛果果汁品质提供了实际应用价值。