改性榴莲壳对染料吸附的热力学与动力学研究

以NaOH为原料对榴莲壳进行改性,用SEM及FT-IR表征其结构,考察改性榴莲壳(DRP)对罗丹明B(RhB)的吸附性能,并对吸附过程进行动力学与热力学研究。结果表明:在温度为318 K,溶液pH=3.21时,DRP对RhB的最大吸附容量可达99.88(mg·g-1);298、308和318 K三个温度下的ΔGθ分别为-2.31、-4.34和-6.41(kJ·mol-1),ΔSθ=204.98(J·mol-1·K-1),ΔHθ=58.77(kJ·mol-1);吸附过程可用拟二级动力学模型来描述,符合Langmuir等温线模型;DRP可作为吸附材料用于治理含罗丹明B的染料废水。

榴莲壳和龙眼壳活性炭的制备、表征及其吸附性能研究

本文以废弃榴莲壳、龙眼壳为原料,采用KOH化学活化法制备了榴莲壳、龙眼壳生物质活性炭,并探究了其对水中亚甲基蓝的吸附性能。采用比表面积测试(BET)、傅立叶红外光谱(FT-IR)、电子扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)对制备的榴莲壳、龙眼壳生物质活性炭进行了表征,并重点研究了活性炭添加量、亚甲基蓝溶液初始浓度、反应时间、温度和pH对其吸附亚甲基蓝(MB)的影响。结果表明:200 mg/L MB水溶液在最佳反应条件(炭投入量为30 mg、pH8.0、120 min)下,榴莲壳(龙眼壳)活性炭最大吸附量为363 mg/g;榴莲壳和龙眼壳活性炭的比表面积分别为999.63 m^(2)/g和1377.95 m^(2)/g,平均孔径分别为2.13 nm和2.20 nm,另外榴莲壳、龙眼壳活性炭表面均有大量孔洞且具有一定的层状结构,这些孔洞的存在为活性炭吸附提供了丰富的吸附位点,与市售商用活性炭相比,具有更加密集的孔状结构,并且对亚甲基蓝的吸附能力更强。

榴莲壳内皮果胶多糖和黄酮对重金属吸附作用的研究

目的:从榴莲壳内皮中提取果胶多糖和黄酮,并评价果胶多糖和黄酮对重金属的吸附作用。方法:以榴莲壳内皮为原料,采取水提乙醇沉淀法从榴莲壳内皮中提取高酯果胶及黄酮,采用碱化法将高酯果胶转化为低酯果胶,并用原子吸收光谱法测定高酯果胶、低酯果胶及黄酮对重金属的吸附率,从而评价其吸附能力。结果:在模拟胃液及肠液条件下,高酯果胶、低酯果胶和黄酮对铅的吸附能力:高酯果胶>低酯果胶>黄酮,对镉的吸附能力:低酯果胶>高酯果胶>黄酮;对钙、铁及锌离子均无吸附能力。结论:榴莲壳内皮中提取物果胶及黄酮对重金属元素有一定的选择性吸附作用,具有进一步研究和开发价值。

羧基功能化榴莲壳对水中Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅲ)的生物吸附研究

研究了柠檬酸改性榴莲壳对水中Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅲ)的吸附效果、动力学与等温吸附特性。通过SEM、FT-IR和XPS表征测试,分析榴莲壳改性前后的特征变化,并探讨榴莲壳的改性和吸附机理。表征分析发现,以N,N’-羰基二咪唑为活性剂进行榴莲壳表面改性后,在1 730和1 640cm-1处分别出现明显的酯羰基和自由羧基吸收峰,且改性后m(O)/m(C)原子质量比明显增大,说明柠檬酸成功接枝到榴莲壳表面。吸附实验结果表明,榴莲壳经改性后对Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅲ)的吸附量有明显地提高,分别是未改性榴莲壳的3.15和2.42倍,且当两种金属离子共存时,Pb(Ⅱ)的竞争吸附优于Cr(Ⅲ)。动力学研究显示,改性榴莲壳吸附Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅲ)在120min内达到平衡,实验数据符合准二级动力学模型(R2>0.9975)。在25℃下,等温吸附过程可采用Freundlich模型(R2>0.9902)进行拟合。吸附-解吸实验表明,CM-CDIDRS对Pb(Ⅱ)进行4次吸附再生循环后仍能保持较高吸附能力。

榴莲壳醇提物对应激性肝损伤小鼠的保护作用

目的探讨榴莲壳醇提物对拘束负荷诱发小鼠应激性肝损伤的保护作用。方法拘束负荷18h诱发小鼠应激性肝损伤,分别用赖氏法测定小鼠血浆丙氨酸转氨酶(ALT)活性、硫代巴比妥酸法测定血浆丙二醛(MDA)水平、HPLC法测定肝组织谷胱甘肽(GSH)含量、Griess化学法测定肝组织一氧化氮(NO)含量,荧光酶标仪测定体外抗氧化能力指数(ORAC)。结果与拘束负荷模型组相比,榴莲壳醇提物可以明显降低拘束负荷小鼠血浆ALT活性,有效地降低拘束负荷小鼠血浆MDA水平与肝组织NO含量,对肝组织GSH含量也有一定程度的改善作用;榴莲壳醇提物显示出较强的体外抗氧化能力。结论榴莲壳醇提物对拘束负荷诱发小鼠应激性肝损伤具有一定的保护作用,其作用机制可能与清除自由基和减少拘束负荷小鼠氧化应激水平有关。

榴莲壳和不同炭材料对低汞溶液的吸附动力学

含Hg(Ⅱ)废水直接排放会对环境产生危害,目前多采用活性炭去除,而活性炭制作需要高温热解和活化,导致其使用成本较高。近年来,果皮、果渣、炉渣等废弃物也被尝试应用于直接去除水溶液中的重金属离子。本文采用榴莲壳、椰壳活性炭和活性炭纤维在不同条件下对低浓度Hg(Ⅱ)溶液进行吸附,使用原子荧光光谱法对吸附溶液中剩余的Hg(Ⅱ)含量进行测定,着重对榴莲壳的吸附机理进行探索。实验结果揭示,Hg(Ⅱ)在Lagergren准二级动力学模型下,三种材料最大吸附量(Q_(m))比较结果为:活性炭纤维(5.61μg/g)>榴莲壳(1.68μg/g)>椰壳活性炭(0.96μg/g)。吸附试验和热力学方程得出三种材料对Hg(Ⅱ)的吸附均是自发进行的(ΔG<0);椰壳活性炭对Hg(Ⅱ)的吸附以物理吸附为主(ΔH>0);榴莲壳吸附为吸热过程(ΔH<0),吸附体系升温可提高榴莲壳吸附Hg(Ⅱ)的速率和吸附容量。本研究表明来源广泛的榴莲壳可以作为吸附剂处理含Hg(Ⅱ)的废水,达到以废治废的目的。

基于LPS诱导RAW 264.7巨噬细胞炎症模型的榴莲壳多酚抗炎作用及其分子机制

采用80%甲醇溶剂提取榴莲壳中多酚组分,并测定其总酚和总黄酮含量,基于体外化学方法和LPS诱导的RAW 264.7巨噬细胞炎症模型,探究榴莲壳的抗氧化和抗炎活性及其分子机制。结果表明,榴莲壳提取物富含多酚类化合物,具有较强的体外抗氧化活性,且在LPS诱导的RAW 264.7巨噬细胞炎症模型中能降低一氧化氮合酶(iNOS)和环氧合酶-2(COX-2)的表达,减少NO和ROS的产生,并降低炎症细胞因子(TNF-α、IL-1β和IL-6)在基因和蛋白水平上的表达,从而展现较强的抗炎活性。其内在的分子机制可能是通过抑制IκB-α和p65蛋白磷酸化,降低NF-κB信号通路的表达,减少机体的炎症损伤。

硫脲改性榴莲壳对水溶液中Pb^(2+)、Cd^(2+)的吸附研究

采用硫脲改性榴莲壳,制备新型的改性榴莲壳吸附剂,研究其对Pb2+、Cd2+的吸附性能。结果表明,吸附Pb2+、Cd2+的适宜条件为:pH 6.0,吸附时间60 min。改性后榴莲壳吸附剂对Pb2+、Cd2+的吸附容量能有了很大程度的提高,Pb2+、Cd2+最大吸附量分别达到53.63、34.84 mg.g-1。吸附过程可以很好地用准二级动力学方程描述,吸附等温线用Langmuir方程的拟合效果优于Freundlich方程。

榴莲壳和柚子皮中果胶的提取及对有机化合物的吸附性能研究

以榴莲壳和柚子皮为原料,采用盐酸提取乙醇沉淀的方法提取果胶,使用紫外可见分光光度计测定不同pH下提取出果胶对苯甲酸、二苯甲醇、乙酰苯胺、肉桂酸的吸附性能.实验结果表明:对于同一种原料,提取剂pH2.0的产率比pH3.0的产率高;提取剂pH相同时,榴莲壳果胶产率比柚子皮果胶产率高;溶剂配比不同,对四种有机化合物的吸附率也不同;在相同吸附溶剂中,榴莲壳果胶对四种化合物的吸附率要比柚子皮果胶对这四种化合物的吸附率高1倍.

改性榴莲壳对结晶紫的吸附性能研究

以改性榴莲壳作为吸附剂,采用静态吸附法处理结晶紫模拟废水溶液。结果表明,提高改性榴莲壳投加量、振荡速率、pH以及延长吸附时间有利于对结晶紫的吸附,而温度的变化对结晶紫的吸附影响不明显。当改性榴莲壳投加量为0.5g,结晶紫初始质量浓度为20mg/L,吸附时间为60min,振荡速率为140r/min时,改性榴莲壳对结晶紫的去除率可达99.78%。吸附动力学过程可用准二级动力学模型描述,等温吸附过程可由Freundlich吸附等温模型描述。改性榴莲壳与结晶紫之间发生多层吸附,最大吸附量为298.51mg/g,吸附过程是以物理吸附占主导的自发、放热过程。改性榴莲壳在印染废水中有较好的应用前景。

榴莲壳多糖微波提取及脱蛋白方法

[目的]优化榴莲壳多糖的微波提取及脱蛋白最佳工艺。[方法]采用L9(34)正交试验,以多糖含量为评价指标,利用苯酚-硫酸法测定多糖的含量,确定多糖的提取工艺;以脱蛋白率与多糖损失率为指标,选择最佳脱蛋白方法。[结果]最佳提取工艺为料液比1∶30g/ml,微波功率450 W,提取时间6 min,提取次数为1次;三氯乙酸法(TCA)为最佳脱蛋白方法。[结论]优化后的工艺条件稳定可行,可为榴莲壳多糖工业化生产提供理论依据。

三乙烯四胺改性榴莲壳吸附水溶液中的Cd^(2+)、Pb^(2+)

采用三乙烯四胺改性榴莲壳,制备新型的改性榴莲壳吸附剂,研究其对Cd2+、Pb2+的吸附性能。结果表明,吸附Cd2+、Pb2+的适宜条件为:pH 6.0,吸附时间120 min。改性后榴莲壳吸附剂对Cd2+、Pb2+的吸附容量有了很大程度的提高,Cd2+、Pb2+最大吸附量分别达到39.30、53.76 mg/g。吸附过程可以很好地用准二级动力学方程描述,吸附等温线用Langmuir方程的拟合效果优于Freundlich方程。

榴莲壳吸附水中十六烷基三甲基溴化铵的研究

榴莲壳经甲醛，硫酸混合溶液处理后制备成吸附剂。研究了吸附剂对十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）的吸附性能，考察了溶液pH值、吸附剂用量、起始浓度、吸附时间、浓度和温度的影响。结果表明，吸附容量在pH值7～11范围内达到最大值，CTAB的去除率随着吸附剂用量增加而增大，当吸附剂用量为0．5g时，CTAB的去除率达97．5％。吸附容量也随着起始浓度的增加而增大，并在120min达到吸附平衡。运用3种动力学模型对吸附过程进行拟合，结果表明吸附过程可以很好地用准二级动力学方程描述。吸附等温线用Langmuir方程的拟合效果优于Freundlich或Tempkin方程。在热力学研究中，△G^o〈0，△H^o〉0，△s^o〉0，表明此吸附过程是自发、吸热和熵增加的过程。

改性榴莲壳对水中亚甲基蓝的吸附研究

本文通过调整改性榴莲壳吸附剂的投加量、pH、吸附时间和振荡速率等重要因素,探究各因素对改性榴莲壳吸附亚甲基蓝的影响,并对吸附机理进行探讨。研究结果表明,各因素中pH值的影响最大,当改性榴莲壳的投加量为0.5g,振荡速率为165r·min^-1,吸附时间为70min,pH值为9时,改性榴莲壳对水中亚甲基蓝的去除效果达到最佳,去除率为98.03%。改性榴莲壳对亚甲基蓝的吸附机理符合Freundlich模型和准二级动力学模型,吸附过程是以物理吸附占主导的自发、放热过程。

榴莲壳基多级孔炭材料的制备及其对染料吸附行为研究

以农林废弃物榴莲壳为原料,用KOH化学活化法制备榴莲壳基活性炭(DSAC),通过单因素分析法和正交试验得出最佳工艺条件,对有机染料亚甲基蓝和甲基橙进行吸附研究。结果表明:在炭化温度500℃,活化温度800℃,活化时间90 min,碱炭比4∶1的条件下得到多级孔炭材料,比表面积达到了2 975 m^2/g,其微孔率为94%,介孔率为6%。DSAC对亚甲基蓝吸附值高达315 mg/g。同时研究了DSAC对有机染料的吸附行为,实验表明其吸附等温模型更接近Langmuir吸附等温模型,吸附动力学更符合准二级动力学模型,吸附过程由液膜扩散和颗粒内扩散共同控制。

水热碳化制备榴莲壳复合焦及其电化学性能

为研究水热碳化处理对榴莲壳复合改性焦性能的影响,将榴莲壳原料及250℃、10 h制备的水热焦分别与层状氢氧化镁铝(Mg/Al LayeredDoubleHydroxide,MgAl-LDH)复合,获得榴莲壳与MgAl-LDH复合焦MgAl-LDH@DP和榴莲壳水热焦与MgAl-LDH复合焦MgAl-LDH@HC,分析比较两种焦的特性以及电化学性能。结果表明,同MgAl-LDH@DP相比,MgAl-LDH@HC有更强的活性含氧官能团,对LDH纳米片有较好的分散性。MgAl-LDH@DP焦表面有大量针状结构,而MgAl-LDH@HC呈不规则片状结构,表面疏松多孔,BET(Brunauer-Emmett-Teller)比表面积为62.96 m~2/g,平均孔径14.81 nm,BJH(Barrett-Joyner-Halenda)累积吸附孔容积为0.24 cm^(3)/g,均高于前者,更有利于电荷储存和电子传输。在KOH溶液为电解质、复合焦为工作电极的三电极系统中,循环伏安曲线和恒电流充放电曲线分别接近矩形和三角形,同MgAl-LDH@DP相比,MgAl-LDH@HC有较好的电容特性和倍率性能,低频时交流阻抗曲线斜率更大,离子扩散阻力相对较小,有潜力作为超级电容器电极材料应用。

榴莲壳水热焦特性及其电化学性能分析

为研究榴莲壳水热焦作为电极材料的性能,以榴莲壳为原料,在250℃、10 h和液固比为10 g/g的条件下,通过一步水热炭化将其制备成水热焦,并分析了水热焦的元素组成、结构特性及其作为电极材料的电化学性能。结果表明,榴莲壳水热焦C质量分数高达70.29%,O质量分数低至16.96%,表面含有丰富的含氧官能团,水热焦中的C主要呈无定形结构,部分接近天然石墨结构;水热焦表面粗糙、分布着尺寸不同的孔隙,多点BET比表面积为38.74 m^(2)/g,平均孔径4.67 nm;在6 mol/L KOH作为电解质的三电极系统中,以水热焦作为工作电极的循环伏安曲线对称,且近似矩形,说明水热焦中含杂原子的官能团提供了部分赝电容,恒电流充放电曲线近似为三角形,1 A/g时比电容为344.83 F/g;交流阻抗曲线在低频区呈陡直的斜线,说明榴莲壳水热焦具有良好的电性能和循环稳定性,可用于超级电容器电极材料和低成本的储能材料。

新加坡科学家用榴莲壳研发环保水凝胶布

新加坡南洋理工大学科学家花了两年时间以榴莲壳为原料研发一款水凝胶布,除生产成本低外,这款胶布也可生物分解、无毒无害,比传统胶布更环保。新加坡2017年进口1.43万吨约1000万个榴莲,但每个榴莲只有约三分之一可食用,剩余的外壳须焚化,加重了环境负担。

新加坡科学家用榴莲壳研发出环保水凝胶布

新加坡南洋理工大学科学家花了两年时间,以榴莲壳为原料研发出一款水凝胶布。此产品除生产成本低,还具有无毒无害、可生物分解的特点,比传统胶布更环保。新加坡每年产生的榴莲壳须焚化,加重了环境负担。

草酸钾活化法制备榴莲壳活性炭及其表征

以榴莲壳为原料,选择K2C2O4为活化剂,在自制氛围气中进行化学活化制备活性炭。考察了活化剂/原料浸渍比、活化温度与活化时间对活性炭的碘和亚甲基蓝吸附值及得率的影响。结果表明,制备榴莲壳活性炭的理想条件为:活化剂/原料浸渍比1.5∶1、活化温度800℃和活化时间120 min;此时活性炭的SBET(BET比表面积)、总孔容和微孔孔容分别为1 195 m2/g、0.60 cm3/g和0.41 cm3/g。利用比表面和孔隙度分析仪、场发射扫描电镜(FE-SEM)和傅立叶红外光谱法(FT-IR)对活性炭的孔结构特征、微观形貌和表面官能团进行了表征。FE-SEM观测结果显示榴莲壳活性炭孔隙结构发达,且含有丰富的中孔。