固定化酶在处理难降解有机废水中的研究进展

随着全球人口的增加以及气候的变化,未来淡水的供应将面临更大的压力。河流、湖泊和地下水都是淡水的主要来源,而有机废水造成的水污染已成为世界范围内的严重问题。近年来先进材料合成与制备技术的快速发展,固定化酶的应用使得生物处理废水的技术变得更具吸引力,本综述重点介绍了固定酶在处理废水中的染料、药物和酚类等难降解有机物方面的研究进展。

超声辅助提取紫草红色素及其性质研究

以经过预处理的软紫草为原料,以乙酸乙酯为提取溶剂,考察了料液比、超声功率、提取温度和提取时间等单因素工艺条件对紫草红色素提取效果的影响。在此基础上通过正交实验进一步优化了提取工艺:料液比为(1∶14)g/mL,超声功率为420 W,加热温度为50℃,加热时间为70 min,此时软紫草红色素的提取得率为2.15%,并经3次重复验证实验确认了该工艺条件。在该工艺条件下,硬紫草红色素的提取得率为1.06%。对2种紫草红色素稳定性的研究结果表明,光照对软紫草和硬紫草红色素均影响强烈,其分解程度与光照时间成正相关;碱性条件下2种紫草红色素均不稳定,并变为蓝色;部分金属离子对2种紫草红色素的稳定性影响较小。抗氧化实验结果表明2种紫草红色素均具有一定的清除DPPH自由基和羟基自由基的能力,其中软紫草优于硬紫草。

PP-St-DVB基强酸离子交换纤维的氯磺酸磺化工艺研究

以二乙烯基苯（DVB）为交联剂,制备聚丙烯（PP）纤维接枝苯乙烯（St）的纤维,以氯磺酸（HSO3Cl）为磺化剂,通过磺化反应制得PP-St-DVB基强酸离子交换纤维,考察了反应温度、反应时间、纤维接枝率及HSO3Cl用量对离子交换纤维交换容量的影响.结果表明：当PP-St-DVB纤维接枝率为130％ ～180％,磺化反应温度为50℃、反应时间为2h,HSO3Cl与接枝纤维中St的摩尔比即HSO3Cl/St摩尔比为1.5,制备的离子交换纤维的交换容量较高,约达3.3 mmol/g,同时可保证纤维的强度;当HSO3Cl/St摩尔比小于等于1.0时,纤维交换容量与HSO3Cl用量呈线性关系,继续增加HSO3Cl用量,纤维交换容量增加变缓;以HSO3Cl为磺化剂,磺化后的纤维可直接放入水中,无需酸液梯度浸洗,磺化液可继续循环使用.

辐射预硫化技术的发展及其在我国轮胎工业中的应用现状

介绍辐射预硫化技术的沿革以及在国外轮胎企业的应用状况。概述辐射硫化的机理、特点和优势。采用辐射预硫化可降低轮胎生产成本并提高产品质量,由于环境污染降低,还有利于环境保护。分析辐射预硫化技术在我国轮胎工业中的应用现状,指出随着绿色轮胎的发展,我国轮胎辐射预硫化技术尚需进一步研究和应用。

氯乙酰化制备强碱离子交换纤维的工艺研究

以PP-St-DVB接枝纤维为起始原料,氯乙酰氯为酰基化试剂、三氯化铝为催化剂,采用傅-克酰基化反应的方法,避免了强碱纤维制备过程中使用致癌性的氯甲醚,优化了溶胀时间、反应温度、反应时间、氯乙酰氯用量、催化剂用量对酰基化后纤维增重率的影响,接枝率大于等于135%的PP-St-DVB纤维最终季铵化反应后可以得到3.0 mmol/g以上的新型强碱离子交换纤维.

季铵盐聚砜抑菌液的制备及抑菌性能研究

以聚砜、多聚甲醛、三甲基氯硅烷为原料,氯仿为溶剂,四氯化锡为催化剂,制备高取代度的氯甲基化聚砜,然后与三甲胺水溶液反应,经透析、冷冻干燥得到了水溶性的季铵盐聚砜白色固体粉末。利用傅里叶变换红外光谱仪、核磁共振氢谱仪、热重差分析仪对产物的结构进行分析,并将产物溶于水配制成质量分数为0.5%、1%和2%的抑菌液,经伽玛射线灭菌后研究其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌性能。结果表明:在聚砜、多聚甲醛、三甲基氯硅烷、四氯化锡摩尔比为1∶13.3∶17.3∶0.3的条件下,通过延长反应时间得到了高取代度为1.6的氯甲基化聚砜,季铵化后得到水溶性聚砜季铵盐,其中2%季铵盐聚砜抑菌液,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有较强的抑菌作用,抑菌率均可以达到99%。

聚乙烯醇/纳米纤维素水凝胶的辐射制备及其性能研究

分别利用钴-60和高能电子加速器两种辐射源制备聚乙烯醇/纳米纤维素(PVA/CNF)水凝胶。研究了CNF含量、吸收剂量和两种辐射源对PVA/CNF水凝胶的力学性能、溶胀性能、透明性和微观形貌等的影响;并利用Materials studio软件对PVA/CNF水凝胶中分子间氢键相互作用进行了模拟。结果表明,PVA/CNF水凝胶中CNF适宜的含量为0.9%;PVA与CNF分子间氢键相互作用比PVA分子间氢键相互作用强;利用两种辐射源辐射制备的PVA/CNF水凝胶均具有较好的透明性和力学性能,适宜的吸收剂量为30kGy。

聚四氟乙烯/芳纶纤维复合材料的制备工艺研究

以聚四氟乙烯(PTFE)为基体,经辐射处理的芳纶纤维为增强剂,采用模压成型和高温烧结工艺制备出了PTFE/芳纶纤维复合材料。分别研究了芳纶纤维含量、成型压力、保压时间、烧结温度和保温时间等因素对复合材料性能的影响。结果表明:当芳纶纤维含量为15%,不仅实现了芳纶纤维在复合材料中的均匀分散,而且复合材料力学性能优异。PTFE/芳纶纤维复合材料适宜的制备工艺为成型压力80MPa、保压时间10min,烧结温度385℃、保温时间300min。

聚天冬氨酸/组胺化合物的缓蚀性能研究

为提高环保型缓蚀剂聚天冬氨酸(PASP)的腐蚀抑制效率,采用组胺作为改性剂,通过开环聚合反应合成了聚天冬氨酸/组胺化合物(PASP/HA).采用旋转挂片失重法对PASP/HA化合物在不同条件下(药物浓度、温度、pH、加热时间)的缓蚀性能进行评价.结果表明,随着药物浓度的增加,PASP/HA化合物的缓蚀率不断提高;PASP/HA缓蚀剂的缓蚀效果优于PASP,耐温缓蚀性能优良;PASP/HA缓蚀剂的缓蚀率随着浸泡时间的延长而下降,但在浸泡120 h后仍能够保持70%以上的缓蚀率;PASP/HA缓蚀剂在酸性介质中可表现出优异的缓蚀性能.

γ辐射对PE-LLD/EVAC/Mg（OH）2/MRP复合材料性能的影响

以线型低密度聚乙烯(PE-LLD)、乙烯-乙酸乙烯酯塑料(EVAC)为基体树脂,氢氧化镁[Mg(OH)2]和微胶囊化红磷(MRP)为阻燃剂,通过熔融挤出法制备PE-LLD/EVAC/Mg(OH)2/MRP复合材料;利用60Co-γ射线对其进行辐射改性,并研究辐射剂量对材料力学性能、耐热性能、耐热老化性能和阻燃性能的影响。结果表明,当辐射剂量不高于40 kGy时,复合材料的拉伸强度、凝胶含量、热变形温度均随辐射剂量的增加而提高;当辐照敏化剂三烯丙基异腈酸酯质量分数为2%,辐射剂量为40 kGy时,复合材料的拉伸强度达到了15.9 MPa,断裂伸长率为240%,热变形温度提高至135℃,极限氧指数为34%,耐热老化性能得到明显改性,能够满足国家标准GB/T 12528-2008的相关要求,并达到耐温125℃等级。

季铵盐聚砜/聚乙烯醇/单宁酸复合水凝胶的制备及性能

以聚砜为原料,通过氯甲基化反应制备高取代度的氯甲基化聚砜,与三甲胺溶液反应后经透析、冷冻干燥得到具有抑菌性且溶于水的季铵盐聚砜.季铵盐聚砜与聚乙烯醇水溶液互溶后,采用γ射线辐射交联的方法,无需添加交联剂即可得到季铵盐聚砜/聚乙烯醇水凝胶,解决了聚砜类水凝胶中有机溶剂和其他辅助试剂残留的问题,同时还使水凝胶具有抑菌性能,可用于制备医用伤口敷料.

γ射线辐照改善PBAT增韧的麦秸粉/PBS复合材料性能

以聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯(Poly(butylene adipate-co-terephthalate),PBAT)为增韧材料,利用熔融共混复合技术,制备了生物可降解的麦秸粉/聚对苯二甲酸丁二醇酯(Poly(butylene succinate),PBS)-PBAT复合材料,并对其进行辐照交联。考察PBAT质量分数和^(60)Coγ射线辐照不同吸收剂量对麦秸粉/PBS-PBAT复合材料的热学性能、力学性能和凝胶量的影响。结果表明:当PBAT的质量分数为30%时,麦秸粉/PBS-PBAT复合材料的冲击强度提高了13%;随吸收剂量的增大,麦秸粉/PBS-PBAT复合材料的力学性能和凝胶含量均得到了提高。麦秸粉/PBS-PBAT复合材料经^(60)Coγ射线辐照后,完全热分解温度达到550°C,提高了约50°C。

正交法优化超声波辅助山楂红色素提取工艺研究

以经过预处理的山楂为起始原料,由冷冻干燥法制得山楂粉,经过筛选,选取乙醇的水溶液为提取溶剂。在此基础上,通过单因素实验考察了温度、提取时间、料液比、超声时间等主要工艺参数对提取效果的影响,并通过正交实验设计对提取工艺条件进行了优化。正交实验结果表明,提取山楂红色素的最优方案为:乙醇浓度70%、料液比1∶85、提取时间70min、超声时间40min,经3次重复验证实验确认了这一最优工艺条件。

酸法提取黑蒜多酚及抗氧化性研究

以预处理后的黑蒜为起始原料,经过筛选,以pH=6的乙醇溶液为提取溶剂。在此基础上,通过单因素实验考察了乙醇溶液浓度、料液比、提取温度和提取时间等工艺条件变化对黑蒜多酚提取效果的影响。在较优单因素条件的基础上,通过四因素三水平正交实验对提取工艺进行了优化。由正交实验结果可知,本研究对黑蒜多酚的最优提取方案为:乙醇浓度60%,料液比1∶25,提取温度40℃,提取时间60min,经3次重复验证实验确认了这一最优工艺条件。结果表明,酸性条件下黑蒜多酚显示出更强的清除DPPH自由基和羟自由基的能力。

正交法优化超声波辅助枣皮红色素提取工艺研究

以经过预处理的红枣皮为起始原料,由低温烘干制得枣皮粉,经过筛选,以氢氧化钾水溶液为提取溶剂。在此基础上,通过单因素试验考察了氢氧化钾浓度、料液比、提取温度、提取时间和超声波辅助提取时间等工艺条件变化对枣皮红色素提取效果的影响。在较优单因素条件的基础上,通过四因素三水平正交试验对提取工艺进行了优化。由正交试验结果可知,该研究对枣皮红色素的最优提取方案为:氢氧化钾浓度0.6 mol/L、料液比1∶20、提取温度80℃、提取时间4 h、超声时间20 min,经3次重复验证试验确认了这一最优工艺条件。

酸法提取紫茄皮花青素及其性质研究

为综合利用紫茄皮资源,提升产品附加值,以预处理后的紫茄皮为起始原料,经低温真空烘干,粉碎制得紫茄皮粉。过40目筛,以冰乙酸为提取溶剂,分别考察了提取溶剂浓度、提取温度、料液比、提取时间等工艺条件变化对紫茄皮花青素提取效果的影响。在较优单因素条件的基础上,通过四因素三水平正交试验对提取工艺进行了优化,并考察了紫茄皮花青素的稳定性和抗氧化性。紫茄皮花青素的最优提取方案为冰乙酸溶液20%、提取温度60℃、料液比1∶30、提取时间60 min,经3次重复验证试验确认了这一最优工艺条件。金属离子中,Fe^(2+)离子及碱性条件均对紫茄皮花青素的稳定性产生明显的不利影响。紫茄皮花青素对羟基自由基和2,2-联苯基-1-苦基肼基(DPPH)自由基均具有较好的清除能力。紫茄皮花青素显示出了较好的稳定性和抗氧化能力,具有潜在的应用价值。

EVA/LLDPE复合材料的阻燃及力学性能研究

以线型低密度聚乙烯(LLDPE)和乙烯乙酸乙烯酯(EVA)为基体,添加氢氧化镁(MH)、微胶囊化红磷(MRP)等助剂制备了不同配比的EVA/LLDPE复合材料,用不同的界面相容剂对复合材料进行界面改性,测定了复合材料的力学性能和阻燃性能,遴选出最优配比及最佳界面相容剂。实验结果表明:EVA/LLDPE复合材料的阻燃性能随着MH含量的增大而提高;MH质量分数为40%时,复合材料综合性能较好。协同阻燃剂MRP提高了复合材料的阻燃性能,当MH、MRP、EVA、LLDPE质量比为40∶10∶30∶70时,复合材料力学性能和阻燃性能较好。界面相容剂EVA-g-MAH有效改善了阻燃剂与基体树脂的界面相容性,提高了复合材料的力学性能,复合材料燃烧时透光率达到82%,其难燃级别达到一级。

CS/PVA水凝胶的制备与性能研究

以聚乙烯醇(PVA)为基体,以壳聚糖(CS)为功能性添加剂,采用冻融法与辐射法相结合的工艺技术制备出CS/PVA水凝胶.分别研究了吸收剂量和制备工艺对PVA水凝胶性能和SEM形貌的影响;研究了壳聚糖浓度和制备工艺对CS/PVA水凝胶溶胀性能和力学性能的影响;研究了CS/PVA水凝胶对大肠杆菌的抑菌效果.结果表明:采用先冻融后辐射方法制备PVA水凝胶,该制备工艺既解决了冻融法合成水凝胶不透明的问题,又解决了辐射法合成水凝胶起泡和强度较弱的问题.CS的添加,不仅提高了PVA水凝胶的溶胀性能,而且使得CS/PVA水凝胶对大肠杆菌具有较好的抑菌作用.

超声辅助海藻酸盐对冷鲜鸡肉的保水抗氧化研究

为提升冷鲜鸡肉的品质和降低经济损失,本试验以冷鲜鸡肉的硫代巴比妥酸值(TBARS)、失重率和亮度值(L*)为评价指标,考察海藻酸盐对冷鲜鸡肉的抗氧化和保水能力。将冷鲜鸡肉在不同浓度的海藻酸钠、海藻酸钾和海藻糖中浸泡3min,在4℃条件下分别测定冷鲜鸡肉在第2、4、6、8天的保水和抗氧化数值以筛选出最佳浓度,并引入超声波辅助手段进行研究。结果表明:功率60%的超声波(40kHz)条件下,冷鲜鸡肉在浓度为5.0%的海藻酸钾溶液中超声15 min可获得最佳的保水和抗氧化效果。通过本试验可知海藻酸钾具有良好的保水和抗氧化能力,其功效优于海藻酸钠和海藻糖,而且超声波辅助手段可以有效提升其功效,对提升冷鲜鸡肉品质具有重要意义。

羧甲基纤维素钠复合天然抗氧化剂对冷鲜鸡肉的抗氧化及保水效果

为提升冷鲜鸡肉品质和降低经济损失,以冷鲜鸡肉的硫代巴比妥酸值(TBARS)、失质量率和亮度值(L*)为评价指标,考察天然抗氧化剂复合涂膜对冷鲜鸡肉的抗氧化和保水能力。将冷鲜鸡肉浸泡于不同浓度的羧甲基纤维素钠(CMC)涂膜剂中3 min,在4℃条件下分别测定冷鲜鸡肉在2、4、6、8 d失质量率,筛选出CMC最佳浓度。添加生姜提取物、茶多酚等天然抗氧化剂构建复合涂膜,浸泡3 min后在4℃条件下分别测定不同涂膜在2、4、6、8 d对冷鲜鸡肉的抗氧化和保水能力。结果表明,以浓度为0.4%CMC为涂膜剂,添加生姜提取物浓度0.4%、茶多酚浓度0.01%、没食子酸浓度0.02%和D-异抗坏血酸钠浓度0.004%复合涂膜具有优秀的抗氧化和保水效果。通过本试验研究发现,CMC涂膜具有良好的保水能力,在添加天然抗氧化剂后复合涂膜的抗氧化能力得到较明显提升,同时具有良好保水能力,对提升冷鲜鸡肉品质具有重要意义。