改性柠檬酸的合成及其在纯棉织物防皱整理中的应用研究

本文介绍了一种无甲醛防皱整理剂──改性柠檬酸（ＣＣＡ）的合成与结构特点。通过正交试验，优选了在纯棉织物防皱整理中的应用工艺。试验表明，ＣＣＡ与柠檬酸（ＣＡ）配合使用，不仅防皱效果好，而且成本低，使柠檬酸用于棉织物防皱整理中产生的泛黄。

柠檬酸改性的辣椒秆活性炭及其吸附特性

以辣椒秆活性炭为原材料,用柠檬酸对其改性,探究其对亚甲基蓝染料吸附过程中的影响因素及吸附特性。分别采用扫描电镜、比表面积及孔径分析仪和红外光谱仪等仪器对改性前后的材料进行表征和分析。结果表明:改性后的活性炭拥有更好的孔隙结构,含氧官能团增多,有利于对亚甲基蓝的吸附;亚甲基蓝的吸附最优条件为吸附时间120 min、活性炭投加量60 mg、pH值为9;活性炭对亚甲基蓝的吸附过程符合准二级动力学模型,是以化学吸附为主导的单分子层吸附;该吸附过程可自发进行,为吸热熵增吸附。可为废弃辣椒秆的高值化利用提供参考。

柠檬酸改性柚子皮基活性炭对模拟染料废水的吸附研究

为合理利用资源,提高资源利用率,研究了农林废弃物等各类生物质资源在环境保护领域的应用。采用柚子皮为原料,制备经柠檬酸改性的活性炭吸附剂,用于处理中性红染料并对其过程进行试验分析。探索了柠檬酸改性柚子皮基活性炭吸附剂对中性红染料的吸附机理,分析了吸附时间、吸附剂浓度、溶液pH值及吸附温度等因素对吸附效果的影响。试验结果表明,吸附时间、吸附温度及溶液pH值的增加,将有利于吸附过程的进行,吸附剂浓度的增加则会使得吸附过程的去除率呈现先增大后减小的现象,而吸附量持续降低。

柠檬酸改性桔皮对水中甲基蓝的吸附

【目的】探讨柠檬酸改性对桔皮生物吸附剂吸附污染物能力的影响,为桔皮的资源利用提供新途径,为污水净化吸附剂的筛选提供理论依据。【方法】以粗桔皮（OP）为吸附剂原材料,以柠檬酸为改性剂,通过酯化反应制备出了改性桔皮吸附剂——柠檬酸改性桔皮（COP）和碱处理柠檬酸改性桔皮（MOP）,以染料甲基蓝（MB）为污染物,采用恒温振荡处理法,考察了吸附剂用量、MB质量浓度、体系pH、温度等因素对OP、COP和MOP吸附MB能力的影响,并对其吸附动力学和热力学进行了探讨。【结果】3种吸附剂对MB的吸附能力与体系pH有关,当pH为2~10时,MOP对MB的吸附能力变化不大,而OP和COP对MB的吸附能力,在pH〉6以后才能达到吸附平衡。在相同温度条件下,3种吸附剂的最大吸附量依次表现为MOP〉OP〉COP;在30℃时,OP、COP和MOP的最大吸附量可达112.45,27.59和189.92 mg/g。3种吸附剂对MB的吸附均可在120 min后达到吸附平衡,吸附动力学过程符合二级反应动力学模型,吸附热力学过程符合Langmuir模型,桔皮吸附剂对MB的吸附为吸热的自发熵增过程。【结论】柠檬酸改性并经碱液浸泡后的桔皮,对MB有良好的吸附能力,是一种具有潜在利用价值的污水处理生物质吸附剂。

柠檬酸改性棉纤维铁配合物的制备及其对染料的光催化降解作用

使用工业化的轧-烘-焙工艺对棉织物进行柠檬酸改性以引入羧基,然后与Fe^(3+)进行配位反应制备柠檬酸改性棉纤维铁配合物。在经过SEM、FT-IR、DRS和TGA表征的基础上,将柠檬酸改性棉纤维铁配合物作为非均相Fenton反应催化剂应用于偶氮染料的降解反应中,重点考察了其催化性能。结果表明,Fe^(3+)初始浓度和反应温度的提高均有利于柠檬酸改性棉织物与Fe^(3+)之间的配位反应,并能够显著增加配合物的铁离子含量。柠檬酸改性棉纤维铁配合物作为非均相Fenton反应催化剂在暗态时能够促进偶氮染料的降解反应,辐射光能明显加强其催化活性,而增加其铁离子含量或引入Cu^(2+)具有进一步改善其催化活性的作用。

原料摩尔比和矿物掺合料对柠檬酸改性硫氧镁砂浆性能的影响

为了提高硫氧镁基结构材料的各项性能,研究了Mg O/Mg SO4摩尔比参数、不同矿物掺合料对柠檬酸改性硫氧镁砂浆力学性能、耐水性能及保温隔热性能的影响.结果表明:同水灰比普通硅酸盐水泥(P·O42.5)砂浆相比,Mg O/Mg SO4摩尔比在12:1~14:1时柠檬酸改性硫氧镁砂浆的早期抗折强度增加了69%~75%,早期抗压强度提高了55%~78%,导热系数降低了18%~30%;以Mg O/Mg SO4摩尔比12:1为基准,矿粉和粉煤灰分别以10%~15%质量分数等量取代氧化镁粉时,对柠檬酸改性硫氧镁砂浆的力学性能、耐水性能以及保温隔热性能的影响效果最佳,其28 d抗折强度为11 MPa,抗压强度达到50 MPa,而导热系数为0.360 6 W·(m·K)-1.

柠檬酸改性竹屑吸附亚甲基蓝的动力学和热力学分析

为拓宽竹材剩余物的开发应用新途径。以竹屑为原料,柠檬酸为改性剂,制备了柠檬酸改性竹屑吸附剂,以亚甲基蓝(MB)为吸附对象,考察了pH、时间、吸附剂投量及吸附温度等对吸附剂吸附MB效果的影响,并对其吸附动力学和热力学进行了分析。结果表明:溶液pH增大,吸附剂对MB的吸附量增大,pH在5-9间变动,吸附剂对MB吸附量变化不大;染料初始浓度和吸附温度增加,吸附剂对MB吸附能力增强;在吸附120min,吸附达到平衡,吸附动力学过程符合二级动力学模型,吸附热力学过程符合Langmuir模型;在25℃、35℃、45℃时,吸附剂对MB的最大吸附量分别为106.38 mg/g、121.95 mg/g和125mg/g;竹屑吸附剂对MB的吸附过程是一个吸热的自发过程。

柠檬酸改性油茶果壳对Ca^(2+)吸附性能的研究

以油茶果壳为原材料,利用柠檬酸处理,将其制备成吸附钙离子的材料,研究吸附剂初始浓度、吸附时间等因素对Ca^(2+)去除效果的影响。结果表明:Ca^(2+)初始浓度为30～90 mg·L-1范围时,Langmuir模型和Freundlich模型均能较好地描述改性果壳对Ca^(2+)的吸附等温特征,利用Langmuir模型得到改性果壳对Ca^(2+)的最大吸附量为15. 16 mg·g-1,Ca^(2+)在油茶果壳表面的吸附速率较快,120 min逐渐达到平衡,吸附过程更符合准二级动力学模型(R2=0. 999 8)。改性后果壳表面粗糙、不规则、多孔,以及化学改性的效果,改性后的油茶果壳对Ca^(2+)的吸附最大理论吸附量比未改性果壳高36. 09%。改性油茶果壳对水中Ca^(2+)具有较好的吸附性能,为油茶果壳作为Ca^(2+)吸附剂提供了理论依据。

柠檬酸改性甘蔗渣对重金属吸附及再生性能研究

利用柠檬酸对甘蔗渣进行改性,研究改性后甘蔗渣上重金属吸附及再生性能,并采用TG-DSC,电镜扫描与红外光谱对改性前后的甘蔗渣进行表征。结果表明,经柠檬酸改性后大量羧基官能团引入甘蔗渣内部,增加了甘蔗渣表面活性位点的数量,赋予吸附剂更为理想的吸附能力。

柠檬酸改性活性炭对水中Cr(VI)的吸附性能研究

为使养猪废水中的氮磷等以植物营养液的形式得以资源化利用,并有效去除其中重金属污染物,对木质、煤质、杏壳和椰壳4种活性炭进行柠檬酸改性,并考察对养猪废水厌氧发酵液中Cr(VI)的吸附效果。结果表明,4种改性活性炭中椰壳活性炭对Cr(VI)的吸附率最高。在常温、p H为4、吸附6 h、0.6 g的改性椰壳活性炭处理质量浓度50mg/L的Cr(VI)溶液,吸附率为100%,是原椰壳活性炭对Cr(VI)吸附率的2.3倍。吸附过程遵循Langmuir等温吸附方程,最大吸附容量7.933 mg/g,是原活性炭5.9倍;且改性活性炭对Cr(VI)的吸附符合准2级动力学模型。优化吸附条件下,改性椰壳活性炭对实际养猪废水厌氧发酵液中吸附Cr(VI)去除率提高近50个百分点,达到了61.32%。

柠檬酸改性制备NiCu/SAPO-11催化剂及其加氢性能

为了研究柠檬酸对NiCu/SAPO-11催化剂的结构和临氢异构性能影响,通过柠檬酸改性制备一系列的NiCu/SAPO-11催化剂。采用X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附、NH_(3)程序升温脱附(NH_(3)-TPD)、透射电子显微镜(TEM)和氢气程序升温还原(H2-TPR)等技术对催化剂进行表征。以正十六烷(n-C16)为模型化合物,研究催化剂在固定床反应器中的临氢异构性能。结果表明,柠檬酸改性可以增强金属的分散性,可以使催化剂具有更大的比表面积和孔体积,暴露出更多的酸性位点,从而增加催化剂的催化活性。在温度为340℃、空速为1.5 h-1、压力为1.5 MPa、氢气和n-C16体积比V(H2):V(n-C16)为1 000的条件下,正十六烷的转化率,异构十六烷(i-C16)的选择性和收率分别为95.67%,94.89%和90.78%。

净水污泥柠檬酸钠改性焙烧制备陶粒吸附剂及其对废水中氨氮吸附性能的研究

以净水污泥为原料,选用盐酸、氢氧化钾、柠檬酸钠为改性剂,通过研磨-改性-造粒-焙烧等工艺制备改性净水污泥陶粒吸附剂(以下简称改性陶粒吸附剂),测定其对水中氨氮的吸附量,筛选出最佳改性陶粒吸附剂和最佳改性陶粒吸附剂浓度,并在相同条件下制备原净水污泥陶粒吸附剂(简称原泥陶粒吸附剂)作为对比;采用XRD、BET、FTIR、SEM/EDX分析手段对改性陶粒吸附剂和原泥陶粒吸附剂两种吸附剂进行了表征,并通过静态吸附对比实验,探讨了两种吸附剂对废水中氨氮吸附效果的影响因素;对试验数据进行了吸附等温线和吸附动力学模型拟合研究,并探讨了饱和改性陶粒吸附剂对氨氮的解吸和重复再生效果。结果表明:(1)净水污泥的最佳改性条件为采用0.5 mol/L的柠檬酸钠搅拌混合并在65℃水浴温度下浸泡5 h;(2)改性陶粒吸附剂对氨氮的去除效果与原泥陶粒吸附剂相比有显著提高,当溶液最佳pH为7、饱和吸附时间为6 h、吸附剂投加量为20 g/L、氨氮初始浓度为50 mg/L时,改性陶粒吸附剂的最大吸附量为1.938 mg/g,为原泥陶粒吸附剂的2.46倍;(3)吸附等温线和吸附动力学的拟合结果表明,改性陶粒吸附剂和原泥陶粒吸附剂对氨氮的吸附过程均符合Langmuir模型和准二级动力学模型;(4)饱和改性陶粒吸附剂的最佳再生液为0.1 mol/L的NaOH溶液,经过5次解吸再生后,对氨氮的解吸率仅下降6.53%。

柠檬酸改性SAPO-11分子筛催化叔丁醇和异丁醛合成2,5-二甲基-2,4-己二烯

2,5-二甲基-2,4-己二烯是合成高效、低毒的杀虫剂拟除虫菊酯的重要中间体,工业上采用异丁烯和异丁醛为原料,在催化剂作用下缩合生成。以SAPO-11为催化剂,采用柠檬酸溶液对SAPO-11分子筛进行酸处理改性,进一步提高分子筛催化活性,通过SEM、XRD和NH3-TPD等对催化剂进行表征,采用固定床反应装置,以叔丁醇和异丁醛缩合反应为探针反应,考察不同浓度柠檬酸对SAPO-11进行酸洗改性后分子筛的催化活性。结果表明,0.1 mol·L-1柠檬酸改性后,分子筛晶体颗粒保持较好的完整性,中等强度酸性位酸量最高,催化活性最高,转化率达78%,收率为66%。柠檬酸改性后分子筛晶粒减小,而且高浓度柠檬酸酸洗会破坏分子筛的骨架结构;随着柠檬酸浓度升高,分子筛酸性位总量依次降低,中等强度酸性位酸量先升高后降低。

木质素及其衍生物改性沥青

通过官能团、形貌、热稳定性和亲疏水性等参数对比筛选出适用于沥青改性的木质素,采用柠檬酸疏水改性处理对其进行表征分析,探索掺入改性前、后木质素的沥青性能变化规律。结果表明,有机溶剂木质素中含有丰富的羟基、表面较为粗糙、热稳定性和疏水性能较好,最佳条件为疏水改性温度130℃,m(柠檬酸)∶m(有机溶剂木质素)=7∶1,酯化率为28.70%。改性后的有机溶剂木质素羟基含量减少,表面比较粗糙,热稳定性良好,疏水性能增强。掺杂改性后有机溶剂木质素沥青的复数剪切模量提高,相位角减小,抗车辙性能提高。

柠檬酸改性Pt/Al-MCM-41催化麻疯树籽油一步加氢制备燃油组分

采用0.25 mol/L柠檬酸浸渍处理Al-MCM-41后负载Pt制备成新型催化剂,并采用XRD、TEM、XRF、NH3-TPD和Py-IR对改性催化剂进行表征。以麻疯树籽油为原料,在微型高压固定床催化剂反应评价装置上,以空速1.0 h-1、氢油比1 000、氢压4 MPa、柠檬酸改性催化剂Pt/Al-MCM-41用量6 mL以及不同温度进行一步加氢催化制备燃油组分,通过GC-MS对产物进行定性定量分析。结果表明:柠檬酸降低了Al-MCM-41分子筛骨架的有序度,部分Al被脱除,催化剂比表面积降低、但提高了催化剂孔容、孔径,形成了微孔,其酸性也有了显著改变;当加氢反应温度为360℃时,产物的脱氧率为87.11%,C_(9)~C_(14)烷烃相对含量为5.59%,C_(15)~C_(16)烷烃相对含量为34.55%,C_(8)~C_(16)异构烷烃相对含量为14.12%,C_(8)~C_(16)芳烃相对含量为3.12%,C_(17)~C_(18)烷烃相对含量为60.48%。柠檬酸改性催化剂Pt/Al-MCM-41对催化麻疯树籽油加氢反应的短链烷烃选择性较低。

人造岗石废渣对柠檬酸改性硫氧镁胶凝材料性能的影响

本课题试验研究了不同掺量的人造岗石废渣(ASW)、粉煤灰、硅灰取代活性氧化镁对柠檬酸改性硫氧镁胶凝材料性能的影响。试验结果表明:一定掺量的三种外掺料均可改善硫氧镁胶凝材料的力学性能。岗石废渣掺量在5%~10%时,对柠檬酸改性硫氧镁胶砂力学性能改善效果明显,掺量为5%时,胶砂试件28d抗折及抗压强度达到最大值17.8MPa、92.5MPa,比未掺试件分别提高52.1%、45.8%,且岗石废渣硫氧镁净浆胶凝材料的总孔隙率较小。SEM微观形貌表明,掺岗石废渣的硫氧镁胶凝材料中有较多分布不均且相互交错的水化产物,形态多呈现团状或絮状、纤维状,夹杂部分针状晶体。在同为20%掺量时,掺岗石废渣的试件微观结构相较于掺粉煤灰和硅灰的试件更加疏松。

柠檬酸改性TiO_2的水相分散及其光催化性能

纳米材料优异性能的发挥是以材料在介质中的分散为前提和基础。以工业级为原料,采用一定工艺,在TiO_2表面接入柠檬酸基团,提高其在水中的分散。采用红外光谱对其结构进行了表征,结果表明,柠檬酸可以引入到TiO_2表面。对柠檬酸改性样品进行了光催化性能评价,发现TiO_2经柠檬酸改性后,表面存在的—COOH基团可以起空穴捕获剂作用,使改性样品光降解甲基橙能力明显提高。

柠檬酸改性Fenton氧化技术对陕北石油污染土壤的修复影响研究

利用柠檬酸改性Fenton试剂对陕北石油污染土壤进行修复处理,考察了pH、H_2O_2、Fe SO_4·7H_2O、柠檬酸浓度对土壤中总石油烃(TPH)、土壤有机质(SOM)及H_2O_2利用率的影响。结果表明,TPH的降解效果随着H_2O_2、Fe SO_4·7H_2O、柠檬酸浓度的升高呈先升高后持平或稍有下降趋势,SOM氧化率则随pH与柠檬酸浓度的升高呈下降后持平或上升趋势,并于中性条件下,H_2O_2600 mmol/L,Fe SO_4·7H_2O 8 mmol/L,柠檬酸24 mmol/L时,处理效果达到最佳,此时,TPH降解率达33.68%,SOM氧化率4.22%;且在该条件下,可将H_2O_2对TPH降解与SOM氧化的作用比例由2.1∶1升高至4∶1。可见,该技术有利于提高H_2O_2的有效利用,降低土壤有机质的氧化。

皂化和酯化改性甜菜粕的吸附性能研究

为探究甜菜粕(SBP)对亚甲基蓝的最佳吸附工艺条件,本研究对甜菜粕进行皂化改性和脂化改性,分别获得皂化改性甜菜粕(SSBP)和柠檬酸酯化改性甜菜粕(CDSBP),探究两种改性甜菜粕对亚甲基蓝的最佳吸附工艺条件和动力学。结果表明:SSBP最佳吸附工艺条件为亚甲基蓝质量浓度300 mg/L,溶液pH值7,吸附温度60℃,吸附时间60 min,吸附量为277.75 mg/g;CDSBP最佳吸附工艺条件为亚甲基蓝质量浓度400 mg/L,溶液pH值8,吸附温度60℃,吸附时间90 min,吸附量最大值为322.4 mg/g,相比较,CDSBP的吸附性能较好。SSBP和CDSBP对亚甲基蓝的吸附过程均符合假二级动力学模型和Langmuir模型,吸附过程主要机制可能为离子交换。SSBP和CDSBP中羟基对提高吸附性能有着重要作用,通过改性处理可以显著增加这些官能团数量,使吸附性能大大提高。

柠檬酸/PVA抗菌薄膜性能的研究

目的研究柠檬酸添加量对聚乙烯醇薄膜性能的影响。方法将柠檬酸颗粒溶解到质量分数为10%的PVA母液中,通过流延法制备柠檬酸/PVA抗菌薄膜。结果添加柠檬酸可降低薄膜吸水性和溶解性,随着柠檬酸质量分数的增加,透湿系数减小。观察扫描电镜表明,柠檬酸在聚乙烯醇中溶解均匀。以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌为指标的抗菌性能测试表明,柠檬酸对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有较强的抑制作用。结论柠檬酸的添加可降低PVA薄膜的吸水性、溶解性和水蒸气透过系数,并使薄膜具有抗菌性。