氧化亚铜基光催化剂的制备及降解性能研究进展

Cu_(2)O是一种p型半导体,在光催化领域有着广阔的应用前景。研究者通过调控Cu_(2)O形貌和尺寸、构建异质结结构、设计复合材料增大比表面积和导电性等手段,提高其光利用率,降低了光生电子-空穴对复合率,从而提高了Cu_(2)O的光催化活性和光稳定性,促进了其在光催化降解染料领域的应用。本文重点综述了通过元素掺杂、半导体异质结构建及与其他材料复合的途径增强Cu_(2)O光催化性能的方法,归纳了其在光催化降解有机污染物方面的应用及异质结增强机理,指出了目前研究存在的短板,并对氧化亚铜基复合光催化的发展及应用前景进行了展望。

聚乙醇酸高温降解性能研究及其调控方法

评价聚乙醇酸(PGA)在不同温度和不同pH环境下的降解性能,研究降解过程中PGA的结晶性能、热稳定性的变化,并通过液相色谱-质谱联用分析PGA的降解产物。随后,分别使用聚碳化二胺类抗水解剂HyMax@210和环氧类扩链剂ADR-6488熔融共混改性PGA,研究2种助剂对PGA的熔体流动性、热稳定性、力学性能和降解性能的影响。结果表明:PGA在高温水溶液中的降解性能远优于传统可降解材料,130℃水中10 h降解完全,降解产物主要为乙醇酸三聚体,提高pH值可促进PGA的降解。扩链剂和抗水解剂的存在提高了PGA的热稳定性和力学性能,延缓了PGA的降解速率。

一株海洋碳九芳烃降解菌的筛选及降解性能研究

从受到福建泉港碳九泄漏事故影响的海域中采得了海水样品,通过连续富集培养筛选获得了6株碳九芳烃降解菌,其中菌株HYHG-6在培养过程中出现了最明显的碳九芳烃降解乳化现象。通过菌落形态与菌体形态学观察、生理生化鉴定和基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOFMS)等方法,鉴定出菌株HYHG-6为蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)。通过改变降解环境的初始pH、培养温度、盐度及碳九芳烃浓度,探究4种因素对细菌降解性能的影响。结果表明,该菌株的最佳培养条件是初始培养pH值8.0,培养温度30°C,盐度35‰、碳九芳烃浓度1.0%,7d降解率可达73.56%。该菌株具有良好的碳九芳烃降解性能及环境适应性,可用于海上溢油的生物修复。

PDO机织气管支架在体外有菌环境下的降解性能

人体气道环境是一个有菌的动态环境,植入气管中的聚二恶烷酮(PDO)支架在降解过程中易受细菌环境的干扰。探讨了体外有菌环境下PDO机织气管支架的降解性能,分析了细菌对PDO机织气管支架降解行为的影响。试验结果显示,细菌的存在对气管支架的降解有积极作用,它在降解前期能够缓冲溶液pH值的变化,减小支架的降解速率,使支架保持足够的径向支撑力,在降解后期能够加速支架的降解,使支架尽快被吸收;不同菌株对支架的侵蚀程度存在差异;机织结构的交织点会导致成品支架的降解形态呈现出不均匀性。研究可为PDO机织气管支架的进一步开发应用提供参考。

壳聚糖固定化石油烃降解菌的降解性能研究

本研究以筛选获得的一株石油烃降解菌HYHG-06为研究对象,选择壳聚糖为固定化载体材料,戊二醛为交联剂,通过交联反应固定化制备壳聚糖固定化石油烃降解菌;通过改变降解环境的温度、初始pH、盐度及石油烃浓度,探究4个因素对石油烃降解菌降解性能的影响。结果表明,固定化菌的降解性能优于游离菌,在温度30℃、初始pH8.0、盐度3.5%、石油烃浓度1.5%的环境条件下,固定化菌的石油烃降解率高达86.62%,可开发高效消油产品,为海上石油污染提供了一种高效可行的生化处理方法。

暂堵剂用聚乳酸/聚乙醇酸复合纤维的制备及降解性能研究

暂堵剂是石油气开采中增产的重要材料,随着环保要求的提高,可降解暂堵剂材料已成为当前石油气开采中的首选材料。聚乙醇酸作为降解速率最快且最简单的线性脂肪族聚酯,由其制成的可降解暂堵绳结已在石油气开采中得到应用。但聚乙醇酸存在降解速率快、货架期短等问题,大大限制了其产品的推广使用。本工作采用复合熔融纺丝法制备了以聚乳酸为皮层、聚乙醇酸为芯层的圆形截面皮芯复合纤维,研究了不同皮芯比例聚乳酸/聚乙醇酸复合纤维的形貌、降解性能、热性能和结晶性。结果表明:复合纤维在70℃下的溶解率“转折点”出现在降解6 h时,降解前6 h内,复合纤维的溶解率都在3%(质量分数)以内;降解6 h后,复合纤维的溶解率几乎呈线性升高,皮芯比例为20/80的复合纤维降解24 h后,溶解率可以达到23.2%。扫描电镜照片显示,复合纤维降解24 h后,聚乳酸层厚度越小,纤维降解程度越高,在皮芯比例为20/80的复合纤维中,聚乳酸层大量开裂,造成芯层的聚乙醇酸沿纤维轴向降解断裂成小段。热性能结果显示,聚乳酸结晶度随降解时间延长而增大,而聚乙醇酸结晶度随降解时间延长先增大后减小。广角X射线衍射结果显示,复合纤维中聚乙醇酸晶粒尺寸较小,尤其是c轴长度仅为约34 nm。纤维强度保持率和降解液的pH值都与皮层厚度成正比。本工作为暂堵剂制备提供了新途径。

可梯度降解的新型混编支架体外降解性能分析

目的针对单一材料制备的支架由于材料集中降解导致降解过程中结构突然失效的问题,本研究采用不同降解周期的生物可降解材料混合编织支架,探究不同纱线比例对其降解性能的影响。方法在镁合金支架中引入较细的铁合金纱线,采用体外静态浸泡模拟实验方法,以单一材料的镁合金支架为对照组,通过观察镁合金和铁合金单丝及其混编支架在降解过程中的表观形态和降解速率,评估混编支架的降解性能。结果和结论在降解28 d时,单一材料镁合金编织支架已完全解体,而混编支架在镁合金纱线腐蚀断裂后,铁合金纱线仍能保持其结构稳定,混编支架表现出明显的梯度降解特性,且随着铁合金纱线数量的增多,混编支架质量损失率越小,其结构越完整。结果表明:通过调整混编支架的编织参数,可以实现对支架在不同降解阶段力学性能的控制。该混编模式还可扩展至其他材料的编织支架,这不仅克服了单一材料支架的局限性,也为多材料支架的设计提供了新思路。

PBAT/PLA薄膜在受控堆肥条件下的生物降解性能

为了快速检测聚己二酸—对苯二甲酸丁二醇酯/聚乳酸(PBAT/PLA)薄膜的生物降解性能,参考GB/T 19277.1—2011的检测方法,针对堆肥水分含量对实验进行了优化,研究了薄膜在受控堆肥条件下的最终需氧生物分解能力。结果表明,45%的含水量最有利于堆肥降解实验的进行,以腐熟堆肥为接种物建立的测试方法满足标准要求,所测试薄膜的最终生物分解率和相对生物分解率均大于90%,可完全降解。堆肥实验过程中薄膜的累积二氧化碳(CO_(2))释放量、生物分解率、相对生物分解率随时间的变化情况一致,随时间变化先增大后减小,最后趋于稳定,呈S型曲线。“迟滞—生物分解—平稳”三阶段的表现与微生物的生命活动有关。

窖泥中乳酸利用菌的分离鉴定及降解性能研究

研究以优质老窖泥作为筛选源,以乳酸钠为唯一碳源分离乳酸利用菌。通过菌落形态观察和16S rRNA基因测序对菌株进行鉴定,采用液相色谱法和气相色谱法测定菌株的乳酸利用率和代谢特征。试验中共筛选到3株乳酸利用菌,对其中2株乳酸利用率高的YG-1和WG-1进行菌种鉴定,结果显示两株同属于芽孢杆菌属(Bacillus),2株菌的酸类代谢产物主要是乙酸。考察pH、乙醇、葡萄糖及乳酸钠对菌株利用乳酸影响的试验中发现,2株菌在中性及碱性条件下的乳酸降解能力要好于酸性条件,环境pH小于5时,不利于菌株代谢;菌株YG-1可以耐受6%的乙醇浓度,比WG-1有更高的乙醇耐受力;葡萄糖存在的情况下,2菌株的乳酸利用率显著下降;2株菌均能耐受40 g/L的乳酸含量。

《鞋类生物降解性能评价》团体标准正式发布

2024年1月30日,《鞋类生物降解性能评价》团体标准正式发布,标准号T/CLIAS012-2024。该标准规定了鞋类生物降解性能的术语和定义、要求、试验方法、标识及判定规则,适用于成品鞋的生物降解性能的评价,鞋用材料的生物降解性能评价可参照该标准执行。

“限塑令”背景下塑料袋可降解性能测试的研究进展

为探究塑料袋可降解性能这一重要特性,以限塑令为背景,综述了塑料袋可降解性能的测试标准及不同评估方法的原理及特点。首先通过论述限塑令的发展过程,明确了加强塑料袋可降解性能测定的重要性;进而围绕可降解性能的三类评估方法,即光降解法、生物降解法、热降解法,阐明了塑料袋可降解性能测试方法的原理、内容及面临的问题。最后指出,缩短测试周期、提升可降解性能测试人员技术水平及社会层面的支持引导是未来塑料袋可降解性能测试的重要发展方向。

《鞋类生物降解性能评价》团体标准本月正式实施

中国皮革协会批准发布的《鞋类生物降解性能评价》团体标准(标准号T/CLIAS 012-2024)将于3月1日正式实施。该标准规定了鞋类生物降解性能的术语和定义、要求、试验方法、标识及判定规则,适用于成品鞋的生物降解性能的评价,鞋用材料的生物降解性能评价可参照执行。鞋类产品使用的材料主要包括天然材料和合成材料。天然材料如皮革、木材、棉、麻、蚕丝等主要用于鞋面,而合成材料如橡胶/弹性体(鞋底)、合成纤维(鞋面及内里,鞋带)、塑料(辅件)等则大量应用于鞋底等部件。然而,合成材料制成的鞋品废弃后难以降解,对生态环境造成一定的污染和影响。

利用定向凝固方法提高Mg-0.8%Ca合金的力学性能和降解性能

研究定向凝固Mg-0.8Ca(质量分数,%)合金的力学性能以及在Hank’s溶液中的降解性能,并与普通铸造Mg-0.8Ca合金的性能进行比较。利用OM、SEM、TEM和EBSD对定向凝固合金的显微组织进行研究。结果表明,定向凝固合金具有柱状晶组织,且合金的柱状晶粒沿<1120>方向择优生长。与普通的铸造合金相比,定向凝固Mg-0.8Ca合金的强度和塑性均显著提高。同时,定向凝固Mg-0.8Ca合金在Hank’s溶液中的抗腐蚀能力也得到极大提升。合金在Hank’s溶液中主要发生微电偶腐蚀,合金的腐蚀产物包括Mg(OH)_(2)、(Ca,Mg)_(3)(PO_(4))_(2)和羟基磷灰石。定向凝固合金性能的提高主要与柱状晶组织特征及共晶的再分布有关。具有柱状树枝晶组织的定向凝固Mg-0.8Ca合金有望用作可降解生物医用材料。

生物玻璃陶瓷骨支架光固化3D打印及降解性能

利用光固化技术制备的生物玻璃陶瓷骨植入物在骨修复领域具有许多优势,然而生物玻璃陶瓷受粉体粒度的影响,在光固化打印工艺、结构、力学性能和生物性能等方面存在较大的差异。本文以光固化3D打印过程中粒度的变化为切入点,制备了两种不同粒度粉体的生物玻璃陶瓷浆料,分别对生物玻璃陶瓷浆料的稳定性、流变特性和固化特性进行了表征,根据TG-DSC曲线绘制了脱脂烧结曲线并对骨支架的表面质量、结构和力学性能进行了评价,最后通过颅骨修复试验对降解性能进行了分析。结果表明:小粒度粉体的浆料稳定性较好,黏度较高,对应的固化厚度和过固化宽度也较小;小粒度粉体制备的骨支架表面质量、结构致密化程度和弯曲强度均优于大粒度粉体制备的骨支架,但降解速率较低,植入体内2个月后有新骨长入骨支架孔隙。本研究对不同粒度粉体的生物玻璃陶瓷骨支架制备具有指导意义,有助于推动基于粒度分布的梯度可控降解骨支架的开发和应用。

纳米HA对PLA/PCL复合材料降解性能的影响

以聚乳酸(PLA)为基体,添加聚己内酯(PCL)以及羟基磷灰石(HA)熔融共混得到PLA/PCL/HA复合材料,研究其力学性能与降解性能。结果表明,当材料配方为PLA80/PCL20/HA5时,复合材料的综合力学性能最好,断裂伸长率从5%提升至40%;通过差示扫描量热仪(DSC)测试了复合材料的结晶性能,HA的加入起到异位成核点的作用,结晶度从2.6%提升至8.9%,玻璃化转变温度从60.13℃降至56.84℃,扫描电镜(SEM)观察了复合材料的界面相容度,发现HA的加入提升了PLA与PCL的相容度;通过水解降解过程中的pH值测试与三维超景深显微镜观察得知,由于HA在水解过程中溶解脱落,使得复合材料整体被破坏,水解速率快于纯聚乳酸。

不同地膜的降解性能与力学特性及其对南瓜生长的影响

【目的】明确不同降解地膜对南瓜生长的影响及其降解性能和力学特性的变化特征。【方法】通过田间南瓜栽培覆膜试验,探究黑色PE地膜(CK)、白色降解地膜(T1)、黑色降解地膜(T2)和黑色二氧化碳基降解地膜(T3)在南瓜生育期内的地膜伸长率、断裂力值等力学指标变化趋势,以及对南瓜植株生长的影响。【结果】随着覆膜时间增加,在重要的生育期通过对力学性能检测和降解程度分析发现,不同地膜力学特性都呈下降趋势,3种降解膜各项力学指标值下降幅度最明显。其中,T1处理地膜各项力学指标初始值均比T2和T3高,在南瓜生育期内的降解程度弱于T2和T3;T2和T3各项力学特征值比较趋近,膜的降解程度等级一致。通过相关性分析得出降解膜力学特性与降解程度呈负相关,降解程度随力学特征值下降而增加;CK覆膜处理植株叶片SPAD值和叶绿素a、b含量高于3种降解膜,具有较强的光合能力,因此植株叶片数、面积和蔓长的生长发育情况表现较好;黑色降解膜(T2)和黑色二氧化碳基降解膜(T3)处理南瓜的可溶性固形物和Vc含量增加,对南瓜总体品质有提升作用,二者的南瓜产量趋近并与CK无明显差异。【结论】降解地膜力学特性下降会加快降解速率并影响地膜辅助生产的性能,覆盖黑色降解膜和黑色二氧化碳基降解膜可以提升南瓜品质,且南瓜产量与覆盖黑色PE膜无显著差异。鉴于降解膜在农业生产中的环保性,其替代普通PE膜进行农作物以及蔬菜生产具有可行性。

苎麻骨植物纤维可降解餐具的降解性能研究

本研究重点关注了苎麻骨植物纤维餐具的降解性能,运用活性污泥法进行了深入分析。通过与聚丙烯、滤纸、纸浆模塑餐具和塑料淀粉餐具进行比较,揭示了苎麻骨植物纤维餐具的降解模式。结果表明,在28 d的降解期内,滤纸餐具的降解速度最快,其次是纸浆模型餐具,然后是苎麻骨植物纤维餐具,聚丙烯餐具与塑料淀粉餐具降解速度最慢。其中,苎麻骨植物纤维餐具生物降解率可达到60.59%;同时,减小餐具粒径、提高活性污泥和降解物的比值,可加快苎麻骨植物纤维餐具降解;当实验条件不变时,植物纤维含量较高的样本在实验初期表现出较慢的生物降解速度,而在实验后期,其生物降解速率明显加快。

聚碳酸亚丙酯生物降解性能的表征、评价及研究进展

由于白色污染、全球变暖等环境问题越来越严重,二氧化碳基生物降解材料聚碳酸亚丙酯(PPC)受到了高度关注。但是,目前关于PPC的综述主要集中在PPC合成和PPC改性(针对耐热性、力学性能等),聚焦于PPC生物降解性能的测试、评价及研究进展的综述文章鲜见报道。针对PPC的生物降解特性,先介绍了PPC生物降解性能的测试方法和评估方法,综述了PPC生物降解性能的研究现状,最后总结了PPC生物降解研究中存在的问题,并从生物降解的角度展望了PPC未来的研究方向。

酸碱调节对城市污泥降解性能的影响

在(21±1)℃左右恒温条件下,对剩余活性污泥进行酸碱调节(pH 3~11),并用机械式搅拌器(80 rpm)持续混匀污泥,分不同时间段(0.5、1、2、4、6 h)取样分析污泥的溶解性COD(SCOD)、正磷酸盐、氨氮和硝酸盐氮的含量,以此来研究酸碱调节对城市污泥降解性能的影响。实验结果表明,酸碱调节后,在碱性条件下污泥中的SCOD、正磷酸盐、氨氮和硝酸盐氮等含量上升,更有利于污泥的生化降解。

甲基对硫磷降解菌假单胞菌WBC-3的筛选及其降解性能的研究

从农药污染土样中分离出的一株细菌具有彻底降解甲基对硫磷的能力。该菌经生理生化特性分析和 1 6SrDNA序列同源性分析 ,鉴定为假单胞菌属 ,命名为Pseudomonassp .WBC 3。该菌在pH7～ 8、温度 2 3℃～ 3 0℃范围内均生长良好 ,对甲基对硫磷的耐受浓度在单纯无机盐培养基中可达到 80 0mg L ,在含有 0 1 %葡萄糖的培养基中可达到 2 0 0 0mg L。该菌能够以甲基对硫磷作为唯一碳源、氮源 ,将其彻底降解作为生长基质 ,对于 3 0 0mg L甲基对硫磷的降解速度达 1 5mg L·h ,于 2 2h后达到其稳定生长期。该菌对于多种有机磷农药及部分芳烃类化合物具有生化代谢能力。从该菌的细胞周质组分中纯化出的有机磷水解酶在SDS PAGE胶上显示为分子量约为 3 3 5× 1 0 3 的条带。