辉光放电等离子体降解啤酒中T-2毒素

目的:探讨辉光放电等离子体(GDP)降解啤酒中T-2毒素的最佳工艺及对啤酒理化指标的影响。方法:通过Box-Behnken方法进行四因素三水平的响应面优化试验,确定啤酒中T-2毒素的最佳降解条件。结果:当放电电压为570 V,作用时间为18 min,放电电流为99 mA,T-2毒素初始质量浓度为8.5μg/mL时,T-2毒素降解效率最高(89.21%);经GDP处理后,啤酒泡持性显著降低(P<0.05),其他指标无明显变化。结论:通过响应面优化模型获得的GDP最佳降解条件可以用于啤酒中T-2毒素的降解;GDP处理能够影响啤酒泡持性,但对其他指标无明显影响。

接触辉光放电等离子体对互隔交链孢的灭活机理及其动力学

互隔交链孢(Alternaria alternata)是一种引起梨、枸杞等黑霉病最主要的病原菌。本文研究了接触辉光放电等离子体(CGDP)对互隔交链孢的杀菌作用与机理。首先通过考察不同时间、电解质和电压条件对杀菌效率的影响,确定了最佳的杀菌工艺与条件。其次通过评估CGDP对互隔交链孢细胞膜完整性和孢子内核酸和蛋白质的渗漏量等的影响,研究了CGDP对互隔交链孢的杀菌机理,并构建了灭活动力学模型。结果表明,CGDP对互隔交链孢的杀菌效果显著。杀菌率随着电压的升高和处理时间的延长而增大;孢子内核酸和蛋白质的渗漏量随着处理时间的延长逐渐升高。碘化丙啶、二乙酸荧光素染色和扫描电镜结果表明,CGDP对互隔交链孢的杀菌作用是通过CGDP破坏其形状和细胞膜完整性实现的。孢子失活动力学符合Dose-response模型。研究结果为CGDP对互隔交链孢的杀菌机理提供了重要的理论基础。

机器学习驱动的辉光放电等离子体降解碱性紫16性能研究

为了量化研究辉光放电等离子体(GDEP)降解碱性紫16(BV16)的效率影响因素以进一步提升其降解性能,共收集462条降解实验数据建立数据集,训练并评价了9种回归模型.结果表明,基于梯度提升树(GBDT)的集成学习模型预测性能优异,且以类别型特征提升(CatBoost)算法训练的模型性能最佳(R^(2)=0.988,MAE=2.050%).此外,沙普利加和解释方法(SHAP)对最佳模型的参数影响程度定量解析结果显示,反应时间(43.74%)、初始污染物浓度(23.00%)、氯化钾浓度(15.65%)和平均电流(12.63%)是影响BV16降解效率的关键因素.同时,基于部分依赖图(PDP)提出了参数交互影响优化方案.所建立的CatBoost-SHAP-PDP模型不仅能实现GDEP对BV16降解效果的模拟预测,而且是优化GDEP降解过程变量的有效方法,为GDEP降解染料废水复杂体系领域的建模与应用提供科学依据和技术支持.

接触辉光放电等离子体对枸杞种子萌发的促进作用及其处理工艺

为促进枸杞种子的萌发,探究接触辉光放电等离子体(CGDP)对枸杞种子萌发的影响及最佳处理工艺。以枸杞种子为研究对象,考察在不同处理时间、电压及电解质条件下CGDP对枸杞种子萌发的影响。在单因素实验的基础上,以种子发芽率、发芽指数、活力指数为指标,采用响应面优化处理种子工艺,通过种皮形貌观察与接触角测定,初步探讨了CGDP对种皮结构和性质的影响。结果表明:处理种子的最佳条件为处理时间15 min、电压550 V、电解质Na_(2)SO_(4),种子萌发率最高时为95.56%;处理后种皮变得平整、纹理模糊,种子亲水性增强;幼苗叶片中叶绿素含量提升。分析结果可知,辉光放电等离子体可通过改变种皮结构对枸杞种子的萌发及生长产生促进作用。

辉光放电冷等离子体处理对小麦加工品质的改善作用

为改善小麦加工品质,以新收获小麦为研究对象,对其进行辉光放电冷等离子体处理,研究处理后小麦面粉理化特性、面团流变学特性的变化,进一步分析蛋白质分子质量分布及二级结构。结果表明,两种气源(氧气/氩气)冷等离子体处理后小麦的面筋指数均显著增加(P<0.05);面团的形成时间、稳定时间有所提高;揉混特性参数中8 min中线曲线面积(midline integral at 8 min,MTxI)、8 min中线曲线带宽(midline width at 8 min,MTxW)显著增加(P<0.05),弱化斜率(weakeningslope,WS)显著降低(P<0.05);储藏蛋白组分中大分子聚合体蛋白(F1)相对含量有所增加,大分子聚合体蛋白与小分子聚合体蛋白相对含量比值(F1/F2)显著升高(P<0.05);蛋白二级结构β-折叠、β-转角向更为有序的蛋白结构分子间β-折叠转变。综上,辉光放电冷等离子体处理改变了小麦籽粒中储藏蛋白的分子质量分布及二级结构,明显增强了面团弹性、耐揉性并提高了面团抗拉伸特性,一定程度改善了小麦加工品质。

接触辉光放电等离子体对Fusarium solani的杀菌作用机制及动力学模型研究

为研究接触辉光放电等离子体(CGDP)对茄病镰刀菌(Fusarium solani)的杀菌作用及机制,本试验以Fusarium solani为试材,考察CGDP处理过程中电压、处理时间、抗坏血酸浓度、孢子初始浓度等因素对杀菌效果的影响;并对Fusarium solani生长、孢子形态、细胞膜完整性及过程中所产生的活性粒子进行分析。通过Linear、Weibull和Log-Logistic 3种数学模型分析不同电压下CGDP杀菌动力学特性,以相关系数(R^(2))、精确因子(Af)、偏差因子(Bf)和均方根方差(RMSE)4个参数评价拟合效果。结果表明,CGDP对Fusarium solani孢子有着明显的杀菌效果;升高电压、延长处理时间、降低抗坏血酸浓度和孢子初始浓度均能有效抑制孢子生长,使杀菌效率提高(P<0.05);CGDP处理30 min,活性物质(·OH、H_(2)O_(2)、NO_(3)^(-))浓度分别增加至1.57 mg·L^(-1)、73.89 mmol·L^(-1)和12.72 mg·L^(-1),pH值由7.07降至4.66;孢内核酸和蛋白质的渗漏量以及PI染色和扫描电镜结果表明,CGDP对Fusarium solani的杀菌作用可能是通过破坏孢子形态和细胞膜完整性后被活性物质攻击而引起的;模型拟合结果表明,Weibull模型拟合度最高(R^(2)=0.9242),并且RMSE较小(0.6367),可以用于描述和预测CGDP对Fusarium solani的杀菌动力学特征。本研究结果为低温等离子体杀菌技术和杀菌机制研究提供了理论指导。

辉光放电等离子体(GDP)对苹果汁中棒曲霉素(PAT)降解效果及对风味物质的影响

棒曲霉素(PAT)是苹果汁中最常见的真菌毒素,对消费者健康和经济发展有很大危害,本文研究了辉光放电等离子体(Glow discharge plasma,GDP)对苹果汁中PAT的降解作用及对苹果汁风味物质的保护作用。结果表明:当直流电压为550 V、电流范围为10~90 mA时,GDP处理苹果汁15 min时PAT降解率达到92.89%,在30 min内,可溶性固形物和酚类物质无明显变化,电导率、氧化还原电位、色值略升高,pH略有降低;20 min后利用气相色谱质谱联用仪(Gas chromatography and mass spectrometry,GC-MS)可在苹果汁中检测出38种风味物质,其中包括酯类8种,醇类7种,醛酮类20种和3种其他类,且比原苹果汁增加了苯乙酮和6,10-二甲基-5,9-十一双烯-2-酮,前者具有似甜香味,后者具有香精油的味道,使苹果汁味道更加鲜美。该研究结果可为GDP降解苹果汁中PAT和对苹果汁风味物质的保护作用提供依据。

辉光放电等离子体处理阳离子染料结晶紫废水

用辉光放电等离子体技术对结晶紫进行了降解脱色处理,考察了多种因素对结晶紫降解效果的影响。实验发现,提高电解质浓度和增加电压均可提高结晶紫的脱色效果,考虑到电极损耗,辉光放电最佳条件为:电解质浓度为2 g/L Na2SO4,电压为600 V。当改变溶液的初始pH值时,结晶紫的脱色率随溶液的初始pH值升高而增加,加入一定量H2O2能明显地提高结晶紫的脱色效率;若加入0.4 mmol/L Fe2+,5 min时结晶紫的脱色率由原来的13.64%增加到91.36%。结果表明,辉光放电产生的.OH对结晶紫的降解起重要作用。最佳条件下,40 min内的脱色率达到93%,降解率为74%。

辉光放电等离子体对苹果汁中棒曲霉素降解作用及对苹果汁品质的影响

为了寻求一种能最大限度保持苹果汁品质又能有效降解其中棒曲霉素（Pat）的技术方法,本文采用辉光放电等离子体技术,研究了其对苹果汁中棒曲霉素的降解效果及对果汁品质的影响。结果表明,当直流电压为550 V,电流范围为145~155 m A时,辉光放电等离子体可在5 min内有效降解苹果汁中的棒曲霉素,降解效果显著（p〈0.05）,降解率达到96.63%。在0~30 min处理时间范围内,苹果汁中的可溶性固形物无变化,苹果汁的色值和透光率提高。10 min内苹果汁总酸度变化不大,p H稍微降低,粘度、电导率、A660和A420无显著变化。综合分析,10 min的处理时间已完全使苹果汁中的棒曲霉素降低到一个很低的水平,又不会对苹果汁的主要理化指标造成影响。

接触辉光放电等离子体引发合成淀粉接枝丙烯酸超强吸水树脂

采用接触辉光放电等离子体代替常规化学引发剂引发聚合反应成功地合成了淀粉接枝丙烯酸超强吸水树脂,用傅立叶变换红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)和扫描电子显微镜(SEM)测试技术对该吸水性树脂进行了结构表征和性能测试。采用正交设计方法研究了影响接枝反应的5个因素,考察了放电时间和放电功率对接触辉光放电强度的影响。结果表明,控制放电功率为12.8 W,放电时间为12 m in,在单体和淀粉质量比为2∶1,交联剂占淀粉和单体总量的质量分数为0.6%,后聚合温度70℃,后聚合时间3 h以及中和度为85%时,所合成的吸水树脂接枝率为47%,对蒸馏水的吸液率为765 g/g,对0.9%氯化钠溶液的吸液率为81 g/g。

辉光放电电解等离子体引发纤维素基水凝胶的制备及其多重响应行为

采用辉光放电电解等离子体(GDEP)制备以生物质为基材的水凝胶材料鲜见报道。为获得环保的水凝胶材料,利用GDEP引发制备出了以纤维素为基材的水凝胶材料。采用扫描电镜(SEM)和红外光谱(FT-IR)对制备的水凝胶的微观形态和结构进行了表征,同时也考察了放电电压对水凝胶的溶胀、p H、盐多重响应行为的影响。结果表明:在放电电压570 V下制备的水凝胶的溶胀率最大为898 g/g;水凝胶在低或高p H缓冲溶液中网络结构收缩,溶胀率低;相对于Na+缓冲溶液,水凝胶对Ca2+和Fe3+缓冲溶液更为敏感,表现为体积收缩,溶胀率低。制备的纤维素水凝胶在不同p H缓冲溶液中具有可逆的开关响应行为,可逆循环利用3次以上。

活性炭和H_2O_2存在下辉光放电等离子体降解邻苯二胺

在活性炭或/和H2O2存在下,用辉光放电等离子体降解邻苯二胺。考察了溶液pH值、Fe2+等影响因素。结果表明,在活性炭和H2O2同时存在下可以提高降解效率,且操作简便,费用较低,在废水处理中有潜在的应用前景。

辉光放电等离子体引发制备聚丙烯酸/蛭石复合高吸水树脂及其性能研究

以丙烯酸(AA)和蛭石(VMT)为原料,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,在水溶液中利用辉光放电等离子体引发制备了聚丙烯酸/蛭石复合高吸水树脂.研究了放电电压、放电时间、丙烯酸中和度、聚合温度以及丙烯酸、蛭石、交联剂含量等对树脂吸水量的影响.用红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)分别对最佳产品的结构、稳定性和表面形貌进行了表征,同时还讨论了离心时间对最优合成条件下水凝胶保水量的影响.结果表明,在最优合成条件下,复合树脂具有较高的吸水性,对蒸馏水的吸收量达1 333 g.g-1,对0.15 mol.L-1NaCl溶液的吸收量达73 g.g-1.

辉光放电等离子体引发制备丙烯酸酯类高吸油树脂及其性能研究

用辉光放电等离子体引发悬浮聚合法制备了丙烯酸酯类高吸油树脂,用衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)、热重分析(TGA)和扫描电镜(SEM)对产品的结构、热稳定性和表面形貌进行了表征,对放电参数、交联剂的量进行了考察和讨论,同时研究了吸油速率和吸油动力学.结果表明,此法制备的高吸油树脂具有较高的吸油倍率和较快的吸油速率.

用水杨酸为捕获剂测定辉光放电等离子体中产生的羟基自由基

在体系pH为3.2的条件下,考察了放电电压和溶液电导率对辉光放电等离子体中产生的羟基自由基(.OH)浓度的影响.以水杨酸为.OH捕获剂,用高效液相色谱法检测水杨酸与.OH反应的生成物2,5-二羟基苯甲酸(2,5-dHBA)和2,3-二羟基苯甲酸(2,3-dHBA),间接验证了辉光放电等离子体中羟基自由基的存在,半定量地计算了辉光放电电解过程中.OH的产量与实验条件之间的关系.结果表明,放电60 min时羟基自由基的浓度为6.3179×10-5mol/L.

辉光放电等离子体辅助碱浸铜冶炼烟灰中铜砷分离

采用辉光放电等离子体辅助Na_2S-NaOH浸取体系对铜冶炼烟灰(简称"烟灰")进行研究,在放电时间10min、放电功率500 W、放电压强150 Pa、极板间距0.9 cm的条件下,砷的浸出率为92.52%,铜的浸出率为7.76%,实现了砷和铜的有效分离。采用该方法处理后烟灰中的砷从7.11%降到0.45%,铜从2.62%变为2.42%,为烟灰的进一步利用创造了条件。XPS、XRD和重金属形态分析的综合分析结果表明,辉光能将As(Ⅲ)氧化为As(Ⅴ)、Cu(Ⅰ)氧化为Cu(Ⅱ),且在碱性条件下As(Ⅴ)比As(Ⅲ)更易浸出。因此,辉光放电预氧化有利于砷和铜在碱浸体系中选择性分离。

辉光放电电解等离子体引发合成丙烯酰胺-丙烯酸共聚物水凝胶及其对阳离子染料的吸附性能

以丙烯酰胺(AM)和丙烯酸(AA)为单体、N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,在水溶液中利用辉光放电电解等离子体(GDEP)引发,一步制得丙烯酰胺-丙烯酸共聚物(P(AM-co-AA))水凝胶。用红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)和热重分析(TGA)对P(AM-co-AA)水凝胶的结构、形貌和稳定性进行了表征。考察了放电电压、放电时间、MBA质量含量、AM质量分数以及中和度对P(AM-co-AA)水凝胶吸附孔雀石绿(MG)的影响,同时探讨了引发机理。结果表明,水凝胶对MG的最大吸附量为864mg/g。

辉光放电等离子体对合成甲醇用铜基催化剂的改性作用

以辉光放电等离子体方法制备了新型高效铜基催化剂,应用XRD、SEM、H2-TPR、BET、H2-TPD、CO-TPD技术以及对CO加氢合成甲醇反应进行研究,分析了在氮气、氢气或先氮气后氢气等方式的不同气氛中进行等离子体处理对铜基催化剂的结构和性能的影响.结果表明,催化剂前体经等离子体改性处理后,样品的比表面积增大,活性中心数增加;当等离子体气氛为先氮气后氢气时,催化剂上的CO加氢活性和甲醇的时空产率显著提高.

辉光放电电解等离子体引发制备三元共聚耐盐性高吸水树脂

以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)及甲基丙烯酸-β-羟乙酯(HEMA)为单体,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,采用辉光放电等离子体引发溶液聚合法合成了三元共聚耐盐性高吸水树脂(PAA-AM-HEMA).考察了放电电压、放电时间、交联剂用量、丙烯酸对丙烯酰胺的摩尔比以及丙烯酸中和度等因素对树脂吸盐水率的影响.用红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)对产物进行了表征.结果表明,耐盐性吸水树脂在室温下对蒸馏水和0.9%氯化钠水溶液的吸收量分别为996 g.g-1和82 g.g-1,10 min时最大溶胀比为67%,且具有良好的凝胶强度和分散性能.

辉光放电等离子体对水溶液中棒曲霉素的降解作用

研究辉光放电等离子体在不同酸度条件下和不同催化剂存在时对水溶液中棒曲霉素的降解作用。结果表明:当直流电压为600 V,电流范围为145~155 mA时,辉光放电等离子体可在40 min内有效降解水溶液中的棒曲霉素。在pH4.0时降解棒曲霉素效率更高,Fe^(2+)、H_2O_2对降解反应具有催化作用,可提高棒曲霉素的降解速率,而纳米ZnO却减小了棒曲霉素的降解速率。