基于角蛋白酶和纳米电气石粉改进的复合酶制剂脱毛工艺研究

为改善复合酶的脱毛效果,采用TRIZ进行系统、功能和资源分析,应用物场理论提出了引入角蛋白酶和纳米电气石粉的解决方法,并运用单因素法和正交设计法对改进的复合酶制剂配方进行优化。试验结果表明,改进的复合酶制剂最佳配比为:复合酶A 0.6%、角蛋白酶K 0.2%和电气石粉1.0%;该复合酶制剂适用于现有酶脱毛工艺,脱毛率>95%,粒面完整性好,脱毛效果极佳。这为减少污染、提升脱毛工序的生态性能提供了新途径。

掺加电气石粉沥青的抑烟效果及其沥青混合料产烟预估模型

抑制热拌沥青及沥青混合料摊铺、碾压过程中烟气释放,对于减少环境污染和降低施工人员危害具有重要意义。采用自制沥青烟生成富集装置对沥青烟进行收集,以重量法得到的抑烟率为评价指标,对电气石粉加入沥青的抑烟效果进行评价;采用集料比表面积理论-面积折减法建立了沥青混合料产烟率模型,并对AC-13、OGFC-13、SMA-13级配类型混合料产烟率进行分析。研究结果表明:随着电气石粉粒径的减小及掺量的增加,沥青针入度减小,软化点增大,延度呈先增大后减小的趋势,黏度增大;掺入电气石粉的沥青具有较好的抑烟效果,其中10μm的电气石粉,掺量为14%时沥青的技术性能及抑烟效果最好;建立的混合料产烟率模型,在预测松散状态下混合料的产烟较为有效,且SMA-13级配类型的混合料产烟率最小。

电气石粉对油田采出废水处理效果实验研究

将电气石粉应用于油田采出废水CODCr的处理中,实验表明处理效果主要受反应时间、电气石用量、电气石粒径和溶液pH值等因素的影响。通过正交实验得到处理的最佳条件为:溶液pH=9,反应时间60min,电气石用量200g/L,电气石粒径100μm,此时油田采出废水CODCr降至68.46mg/L,去除率达到了82.25%。结合紫外线、红外线、超声波等条件进行电气石粉的CODCr降解实验,结果表明,这3种方法是有效的,其中结合超声波处理使去除率达到了90%以上,结合紫外线使处理时间降低了83%。本实验的进行为电气石这种环境矿物材料拓宽了应用领域。

电气石粉对制备纳米TiO_2及光催化氧化甲苯气相污染物的影响

用浸渍、烧结方法制备了不锈钢网(3×15cm)负载催化剂:由溶胶-凝胶法制备含(400目)电气石粉的二氧化钛催化剂,并与直接混合电气石粉、P-25 TiO2的复合负载催化剂进行对照;利用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜等表征催化剂结构;研究了催化剂在反应器(14L)中由20W紫外杀菌灯照射下光催化氧化去除气相甲苯污染物的效果.结果表明,在制溶胶过程中添加微米级电气石粉,得到催化剂粒径较小,其负载量和催化活性均有提高,平均催化比活性达到1.90mg·m-2·min-1或0.11mg·g-1·min-1,该催化剂在静态条件下反应4h,对初始浓度为180mg·m-3和70mg·m-3的甲苯去除率分别达到87%和82%;而同样的高初始浓度下,负载P-25仅可去除21%甲苯,复合负载P-25、电气石可去除58%甲苯,其催化比活性达到1.35mg·m-2·min-1或0.18mg·g-1·min-1.

不同改性剂改性电气石粉补强天然橡胶的性能研究

选用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)、双-(γ-三乙氧基硅基丙基)四硫化物(Si-69)、异丙基二硬脂酰氧基铝酸酯(Al-60)三种改性剂对电气石粉进行了湿法改性,通过机械共混法制备了天然橡胶/电气石粉复合材料。利用无转子硫化仪、万能拉力试验机、动态热分析仪和扫描电镜等对复合材料的硫化性能、物理机械性能、动态力学性能和微观结构进行了研究。结果表明,三种改性剂均能与电气石粉表面成功接枝改性。KH-570和Al-60改性剂能使胶料的焦烧时间延长,正硫化时间缩短。使用Al-60改性的效果最好,胶料的300%定伸应力、拉伸强度和撕裂强度分别提升了127%、38%和17.4%。

超细电气石粉对水体中亚甲基蓝的吸附性能研究

试验旨在研究超细电气石粉对水体中亚甲基蓝的吸附性能,探讨了吸附时间、电气石用量、溶液初始浓度以及吸附温度对电气石吸附溶液中亚甲基蓝效果的影响,结果表明:(1)电气石对溶液中的亚甲基蓝有良好的吸附性能。室温条件下,当电气石用量为2.5 g/L、吸附时间为40 min、自然pH值、溶液浓度为50 mg/L时,电气石对溶液中亚甲基蓝的吸附率为95.81%。(2)电气石对溶液中亚甲基蓝的吸附符合Langmuir吸附等温式,在温度为20、30、40和50℃条件下,电气石对亚甲基蓝的最大吸附容量分别为64.52、68.89、68.07和65.41mg/g。

不同来源的黑电气石粉对活性蓝49的降解作用研究

文章优选对染料废水脱色效果最佳的黑电气石粉,发现来自江西的黑电气石粉对活性蓝49的降解效果最佳;pH为2.0,对100 mg/L的活性蓝49溶液的脱色率为92.6%。该黑电气石粉的矿物成分介于镁电气石与铁电气石之间,属于两者的过渡类型。通过UV-Vis紫外光谱图、FTIR谱图及X射线衍射谱图初步分析了来自江西的黑电气石粉对活性蓝49的脱色机制,结果表明黑电气石粉具有破坏染料分子结构中的共钮发色体系,使在可见光区染料溶液的最大吸收峰消失;但不能破坏含有苯环、荼环等小分子的物质的结构。黑电气石粉降解染料废水是不改变其化学结构的,不过其晶体内部的能量和结构位置发生了变化。

电气石粉作为填料对沥青混合料性能的影响

电气石是一种具有永久性自发极化效应的工业矿物,其特有的压电性和热电性可改善沥青及混合料的综合性能。通常研究者将其用于改性沥青,但改性后的沥青存在着严重的离析现象从而影响其推广应用。将电气石粉作为填料与矿粉进行对比,分别考察两者在沥青混合料和掺加抗车辙剂沥青混合料中高温、低温及水稳定性能的影响。结果显示,电气石粉基填料的沥青混合料性能均有一定程度的改善。

电气石粉对亚甲基蓝的吸附去除试验

利用天然硅酸盐矿物材料电气石粉对染料废水亚甲基蓝进行吸附去除试验,采用平衡吸附法研究电气石粉投加量、溶液初始p H值、不同温度对亚甲基蓝的吸附去除的影响,进一步考察热力学和动力学吸附规律,确定最佳的试验条件,在最小的能源消耗量,达到高的亚甲基蓝去除率。由于电气石粉带负电、亚甲基蓝带正电,有可能通过吸附剂与吸附质之间的静电引力作用达到去除染料废水亚甲基蓝的目的。结果表明:投加量20 mg,p H值接近中性时,吸附效果较好。Koble-Corrigan等温线模型对电气石粉吸附亚甲基蓝的等温线模拟效果较好。

电气石粉改性沥青的高低温性能研究

为了探究电气石粉对沥青高低温性能的影响,通过高速剪切共混法获得一系列不同电气石粉掺量的改性沥青,并对其分别进行动态剪切流变试验、低温当量脆点试验及温度敏感性试验。试验结果表明,电气石粉能够吸附沥基质沥青中的油分,形成一种稳定的结构体系,因而沥青的高温性能及感温性能得到显著的改善,但因其在低温时会产生应力集中现象,因此对沥青在低温条件下的延展性及脆性有着不利影响。

电气石粉处理海上平台采油废水的实验研究

采用电气石粉,并结合超声波、红外线、紫外线的方法去除某海上平台采油废水中的COD_(Cr),并对去除结果进行对比,得出电气石粉结合超声波处理的效果最佳。通过正交实验得到处理的最佳条件为:反应时间30min、电气石粉用量为5g,电气石粉粒径为150μm、废水pH值为9,此时COD_(Cr)去除率高达81.84%,海上平台采油废水的COD_(Cr)降至56.53mg/L。

超细电气石粉吸附水体中的Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)(英文)

通过对吸附时间、电气石用量、初始溶液pH值、初始离子浓度和吸附温度等单因素试验,研究超细电气石粉对水中重金属离子Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的吸附性能。实验发现:超细电气石粉对3种重金属离子的吸附均符合Langmuir吸附等温模型。超细电气石粉对Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的饱和吸附量分别是18.59、133.33 mg/g和15.41 mg/g。超细电气石粉对重金属离子的吸附量随着溶液的初始pH值和电气石用量的增加而增加,随着重金属离子浓度的增加而减小。超细电气石粉能够提高金属溶液的pH值。温度对超细电气石粉吸附重金属离子的影响较小。超细电气石粉对混合溶液中的Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的吸附属于竞争性吸附,其选择性吸附由大到小的顺序为:Pb(Ⅱ),Cu(Ⅱ),Zn(Ⅱ)。

3D打印聚己内酯/电气石复合材料性能的实验研究

在聚己内酯(PCL)中添加不同质量分数的电气石粉,用熔融共混的方法制备电气石粉质量分数分别为1%、3%、5%和7%的PCL/电气石复合材料。利用双螺杆挤出机挤出造粒后,在以粒料为原料的3D打印机上制备力学测试样条,并进行拉伸、弯曲和冲击性能测试。结果表明,添加了改性后电气石粉的复合材料力学性能在一定范围内有所提升,并具有释放负离子的特性;在力学性能上,随着电气石粉含量的上升,拉伸强度和弯曲强度先上升,均在5%时达到最高,之后下降;断裂伸长率和冲击强度则随电气石粉含量的增加而减小;电气石粉在复合材料中的分散性在其含量达到7%时大大下降;复合材料释放负离子的能力随电气石粉含量的变大而增强。

负离子释放型PBAT功能复合材料的研究

以生物可降解塑料聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)为连续相基体、电气石粉为分散相,用改性剂山梨醇酐单硬脂酸酯对电气石粉进行表面有机改性,采用湿法熔融共混法制备了PBAT/电气石粉复合材料,探讨了不同工艺条件下改性电气石粉在PBAT中的分散效果,并对PBAT/电气石粉复合材料的力学性能、热稳定性能和负离子释放量进行了考察。结果表明,添加适量的改性电气石粉可以提高PBAT的力学性能,当改性电气石粉添加量为PBAT质量的3%时,PBAT/改性电气石粉复合材料的拉伸强度和断裂伸长率均达到最大值,分别为30.9 MPa和844%,差示扫描量热分析表明,改性电气石粉对PBAT起到异相成核的作用,提高了PBAT的结晶峰温度和结晶度,负离子释放量测试表明,PBAT/改性电气石粉复合材料具有优异的负离子释放功能,当改性电气石粉添加量为PBAT质量的7%时,复合材料的负离子释放量达到了460个/cm3。

新型硅丙乳液在水性无机富锌涂料中的应用

利用乙烯基三乙氧基硅烷对电气石粉表面进行包覆改性,再以原位聚合的方式将其引入至硅丙乳液的聚合过程中,合成了一种新型硅丙乳液,并以此作为有机成膜物质,添加至无机硅酸钾溶液中,制得富锌涂料。通过扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)对包覆改性后的电气石粉及其涂膜进行表征;使用电化学阻抗谱(EIS)测试了富锌涂层的耐蚀性。结果表明:由引入了电气石粉合成的新型硅丙乳液制得的改性富锌涂层的附着力、柔韧性及耐蚀性明显提高,同时具有防闪锈功能。

涤纶织物的负离子功能整理

采用硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、聚乙二醇、聚丙烯酸或吐温-80对电气石粉进行改性处理,再对涤纶织物进行负离子功能整理,研究了整理剂配方及整理工艺对织物负离子发生能力的影响。优化的整理工艺为:电气石粉∶聚乙二醇∶水性聚氨酯=1∶1∶1(质量比),浴比1∶20,浸渍时间30 min,焙烘温度130℃,焙烘时间3 min。整理涤纶织物的负离子释放量可达2 984个/cm3。

硅藻土基板材吸附甲醛与释放负离子性能研究

以硅藻土为主要原料,以生石灰、水泥、石膏以及增强纤维为辅料,采用湿法混料工艺以及水热合成工艺制备得到的硅藻土基板材。试验研究了成型压力、原材料组成对于硅藻土基板材甲醛吸附的影响以及加入板材的电气石粉对于板材负离子释放性能的影响。试验结果表明:在钙硅比为0.3时,板材甲醛的吸附量最大;随着水泥掺量的增大,板材的甲醛吸附量先增大后减小;石膏掺量的增加有利于板材吸附甲醛;相同条件下,电气石粉的掺量的增加或其粒度的减小有利于板材负离子的释放;环境湿度的增大,板材负离子释放量逐渐增加。

负离子功能PET纤维的研制

选择超细电气石粉末作为新型功能添加剂,通过偶联剂表面修饰,对改性效果进行比较和表征,并制备了负离子功能聚酯纤维。研究了超细电气石粉末的表面改性及其在高分子基体中的分散性,以及PET共混体系和负离子功能纤维的性能。主要研究结果如下:对超细电气石粉末的表面改性,采用单烷氧型钛酸酯5%处理量的处理效果较佳,在普通纺丝速度范围内,PET共混体系的可纺性与PET一样稳定。经测试,试验纤维具有良好的物理机械性能和负离子发射功能(大于4500个/cm3)。

负离子对柴油机节能作用的研究

利用混有电气石粉的橡胶片对柴油和机油进行活化,并分别进行负荷特性、速度特性台架试验,研究负离子对柴油的节能作用。结果表明,安装负离子橡胶片的发动机负荷特性实验所测得的油耗量和油耗率都有一定程度下降,速度特性试验中的转矩、功率等也有所提高。

长效物理抑菌保鲜膜的应用研究

长效物理抑菌保鲜膜综合利用了抗菌沸石、电气石粉、负氧离子粉等无机粉体的各种功能,载体中的EVA树脂更好的提高了制品透气性。讨论了国内外抗菌保鲜膜的发展状况、工艺路线、复配体系的优化配比等。实验结果表明,与传统的保鲜膜相比,长效物理抑菌保鲜膜通过对催熟气体的吸附,延缓果蔬成熟并去除异味,受磁化作用的影响,高负离子浓度限制了呼吸作用,减少乙烯的产生,延长果蔬的保鲜期。