秸秆改性沥青胶浆的黏温特性及改性机理研究

为探讨秸秆改性沥青胶浆的黏温特性及改性机理,首先,开展秸秆改性沥青胶浆的布氏旋转黏度试验,分析秸秆掺量、种类对改性沥青胶浆黏度的影响,并计算温度敏感性指数;其次,分析3种秸秆改性沥青胶浆的红外光谱特性,探讨官能团指数和秸秆改性沥青胶浆黏温特性的关系;最后,结合秸秆改性沥青胶浆的微观形貌特征,揭示秸秆对基质沥青的影响机理。研究表明:秸秆纤维的掺加提高了沥青的黏度,其中水稻秸秆的增黏效果优于玉米秸秆和小麦秸秆,且黏度随着温度的升高而减小;3种秸秆改性沥青胶浆的红外光谱图中均未产生新的官能团,秸秆的加入主要依靠其与沥青的物理黏结发挥作用;秸秆的掺量影响其在沥青内部的分布,当秸秆掺量为5%时,秸秆纤维相互搭接形成网络加强结构,此时秸秆纤维对沥青的“加筋”效果最佳。研究成果可为改性沥青路面材料的研发提供相关的参考依据。

玉米秸秆改性及其在化学分离富集中的应用

本文从化学分离富集的角度,综述了化学法(微波辅助ZnCl_(2)法、碱改性法、氧体系法、化学接枝法)、生物法、改性活性炭法,对玉米秸秆改性及其应用。并对今后玉米秸秆精细化处理、利用进行了展望。

吸咐磷后的镧改性秸秆替代化学磷肥施用对土壤磷形态的影响

定向改性材料能提升吸附磷的能力,高效去除水体中磷污染,然而吸附材料的后端利用却鲜有研究和报道。本研究以镧元素改性秸秆用于吸附畜禽养殖尾水中的磷,并将吸附磷后的材料作为磷肥进行小麦盆栽试验,动态取样测定不同形态的磷含量,分析其对土壤中磷形态的影响。结果表明:本研究镧改性秸秆对养殖尾水中磷吸附效率达到98.59%,最佳投加量为1.4 g/L。小麦生长初期,附磷镧改性秸秆继续吸附土壤的活性态磷,促进土壤中活性磷转化为钙吸附态磷,防止土壤磷的流失。随着小麦生长,钙吸附态磷含量逐渐下降,转变为活性态磷持续供应养分,说明附磷镧改性秸秆具备缓释磷肥的属性。本研究为附磷后材料的利用提供了一种新的思路,有助于缓解农业面源污染。

改性秸秆纤维沥青胶浆路用性能研究

为研究改性玉米和棉花秸秆纤维对沥青胶浆路用性能的影响,对不同纤维掺量的沥青胶浆进行锥入度试验、软化点试验、弯曲梁流变试验及黏韧性试验,并与木质素纤维沥青胶浆进行对比,分析纤维种类和掺量对沥青胶浆性能变化的影响规律。结果表明:沥青胶浆的高温性能和抗剪切性能随改性秸秆纤维掺量的增加显著增强,最佳纤维掺量为1.5%~2.0%;改性秸秆纤维沥青胶浆的抗剪切能力、高温抗变形能力和应力松弛能力比未改性纤维沥青胶浆平均提高23.1%、6.5%、5.7%;沥青胶浆掺入改性秸秆纤维后综合性能接近木质素纤维。

改性秸秆保水剂对盐碱地小麦养分含量及相关基因表达量的影响

本试验中将制成的改性秸秆保水剂应用到盐碱地冬小麦,探究改性秸秆保水剂对盐碱地冬小麦生长发育的影响。在相同的盐碱条件下施用不同剂量的改性秸秆保水剂后,分别测定苗期TaSOS1基因表达量,苗期、开花期、灌浆期地上部氮磷钾含量,以及成熟期产量。结果表明,T2处理的小麦不同时期地上部氮磷钾含量均高于或显著高于其他处理;小麦苗期,T2处理的TaSOS1基因表达量显著低于其他处理;收获期T2处理的产量最高。施用改性秸秆保水剂有利于盐碱地小麦的生长发育,并对改良盐碱地具有一定作用。

秸秆/合成橡胶复合材料的界面改性及性能研究

采用氢氧化钠(Na OH)、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)、双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物(Si69)以及Na OH分别与Si69和KH560联合等5种方法对小麦秸秆进行改性处理,改性后的秸秆纤维与合成橡胶通过混炼、硫化等工艺制成秸秆/橡胶复合材料。研究不同改性方法对复合材料力学性能、24 h吸水率及硫化性能的影响。结果表明:用Na OH、Si69、KH560改性,有助于改善秸秆与橡胶基体之间的界面结合,改性后复合材料拉伸强度均有提高;此外,KH560和Si69改性后复合材料的24 h吸水率得到改善,而Na OH改性后的24 h吸水率增加。Na OH-KH560改性后复合材料微观界面存在拔出和团聚现象,拉伸强度和断裂伸长率下降,但吸水率却增加了。总的来说,Na OH-Si69改性对小麦秸秆/合成橡胶复合材料综合效果优于其他改性方法。

改性玉米秸秆在污水处理中的应用

综述了玉米秸秆吸附材料在去除废水污染物方面的研究进展,对比了物理改性、生物改性和化学改性的优缺点,并就改性玉米秸秆在不同条件下对水中抗生素、染料、重金属、油类污染物和一些无机污染物等去除效率进行了总结分析,对改性秸秆在不同条件下对污染物的吸附效率等进行了汇总分析,综述了改性玉米秸秆在去除污染物方面的应用和作用机理,并指出了其在实际废水处理中可能存在的问题以及秸秆吸附剂的未来研究方向与热点。

改性玉米秸秆对Cu^(2+)废水的吸附

采用改性玉米秸秆对含Cu2+废水进行吸附处理。研究了改性玉米秸秆吸附剂投加量、pH、温度对废水中Cu2+吸附作用的影响。结果表明:对质量浓度≤50mg/L的Cu2+废水,在秸秆投加质量为0.3g(质量浓度6g/L)、pH为6.5~7.0、吸附温度298K、吸附平衡时间35min条件下,对Cu2+的吸附率约97.2%,吸附量约10mg/g。改性玉米秸秆对Cu2+的吸附量随溶液中Cu2+平衡浓度、温度及吸附时间的增加而增加;吸附过程可用Langmuir、Freundlich和Temkin方程很好地拟合,其中Langmuir方程拟合得最好,最大饱和吸附量为12.195mg/g。吸附是一个自发吸热的快速反应过程,在35min内能达到稳定平衡,Elovich方程能更好地拟合该动力学特征。

改性水稻秸秆对水泥基材料性能影响研究

为了减少农作物纤维废弃造成的污染,研究了利用植物纤维制备建筑材料的工艺,首先采用碱煮法对植物纤维进行改性,然后将其分别与聚丙烯纤维按照不同的比例加入到水泥净浆中进行比较,结果表明:植物纤维在水泥净浆中的分散比加入聚丙烯纤维均匀,经过改性后的秸秆纤维对水泥凝结硬化时间无明显影响,随掺量增加,水泥净浆的抗折强度呈先增后减趋势,且在掺量为4.5%时最高,与未掺纤维的参照组相比抗折强度提高了11%,抗压强度降低了近24%。并将其掺入砂浆中,砂浆抗干缩性能得到改善,植物纤维掺量为6.0%时砂浆干燥收缩值比基准组下降了37%,在本研究掺量条件下,与加入聚丙烯纤维相比,加入秸秆纤维对水泥净浆的抗折强度和抗压强度影响较小,原因在于其分散性更好。

改性小麦秸秆对水中Cd^(2+)吸附的研究

在微波辐射条件下,用ZnCl2改性小麦秸秆制备吸附剂处理含Cd2+废水,研究了吸附剂投加量、初始pH、吸附时间、温度对水溶液中Cd2+的去除率与吸附量的影响;通过动力学、热力学模型拟合、扫描电镜(SEM)和红外光谱(FTIR)分析,探讨其吸附机理。结果表明,改性小麦秸秆是一种具有潜在利用价值的Cd2+吸附剂,在投加量为4 g/L、初始pH为6,温度为298 K条件下处理100 mg/L的Cd2+废水,去除率达92.11%,吸附量为22.33 mg/g,吸附达到平衡的时间约为120 min;吸附动力学可以用准2级动力学方程描述;等温吸附模型符合Langmuir方程,293、303、313K温度条件下的饱和吸附量分别可达61.31、63.74和66.83 mg/g;结合SEM和FTIR谱图分析推断,改性小麦秸秆吸附Cd2+主要发生在吸附剂表层,吸附过程以化学吸附为主。

改性秸秆-铝盐复合絮凝剂的制作与应用

以铝盐、作物秸秆为主要原料,用氢氧化钠、氯乙酸通过碱化和醚化对秸秆进行改性,在一定条件下与铝盐合成了一种新型的无机-天然有机复合絮凝剂（定名为SPA）,研究了其对高岭土模拟废水的吸光度和浊度去除性能,并对几个主要影响因素作了考察。结果表明：SPA对该模拟废水有较好的处理效果,5 mL SPA/1 L高岭土悬液的投量就可以获得吸光度和浊度88%以上的去除率,室温即可达到最佳处理效果,且pH值适应范围广,大约为3-9。还进行了SPA和铝盐对市政污水的处理效果的对比分析,试验结果表明：对其出水的吸光度去除率、浊度去除率和SS去除率来说,SPA都比铝盐的处理效果好;SPA对COD的去除效果比铝盐略差,但是在低投量时其COD去除率为65%,可以满足污水初级处理的要求。

改性高粱秸秆对磷酸根的吸附性能研究

将改性高粱秸秆用于磷酸根的吸附,研究了时间、酸度、温度以及改性高粱秸秆用量等因素对其吸附性能的影响。结果表明,在常温下,改性高粱秸秆对磷酸根具有良好的吸附性能,吸附时间快。改性高粱秸秆对磷酸根的吸附符合Langmuir和Freundli-ch吸附等温方程及准二级动力学方程,吸附过程以单分子层物理吸附为主。

改性玉米秸秆对水溶液中硝酸根的吸附动力学研究

为了将玉米秸秆资源化,成为一种能够有效去除水及废水中硝酸根的吸附剂,将玉米秸秆进行化学改性制备了阴离子交换剂.重点研究了改性玉米秸秆对硝酸根的吸附热力学及动力学特性.结果表明,改性玉米秸秆对硝酸根的吸附均符合Langmuir等温模式和Freundlich等温模式.在20℃和40℃条件下的最大吸附量分别为80.8407mg·g-1和72.7273 mg·g-1.吸附过程放热,降低温度有利于吸附的进行.改性玉米秸秆对硝酸根的吸附为快速吸附过程,30min内即可达到吸附平衡.改性玉米秸秆对不同初始浓度硝酸根的吸附过程均为一级反应,吸附过程受液膜扩散和颗粒内扩散同时控制.研究结果表明,改性玉米秸秆是一种良好的硝酸根吸附剂.

改性木薯秸秆对硝酸根的动态吸附及脱附

利用以环氧氯丙烷、N,N-二甲基甲酰胺、吡啶、二甲胺溶液对天然木薯秸秆进行化学改性得到的新型阴离子吸附剂,研究在不同条件下对KNO3溶液的动态吸附及脱附再生效果.结果表明,与改性前相比,木薯秸秆的吸附性能有了很大提高.随着KNO3溶液质量浓度由50 mg·L-1增加至150 mg·L-1,改性木薯秸秆吸附硝酸根至饱和的时间由120 min缩短至65 min,动态饱和吸附量由11.73 mg·g-1增至26.58 mg·g-1;当KNO3溶液流速分别为3、5、10 mL·min-1时,动态吸附至饱和时间分别为150、120、65 min,改性吸附剂对硝酸根的饱和吸附量和去除率降低;改性木薯秸秆在中性溶液时,吸附效果较好,120 min后达饱和,而在碱性和酸性时40 min即达饱和.Thomas模型能够很好地描述改性木薯秸秆对KNO3的动态吸附动力学.分别选用0.05 mol·L-1NaCl、NaOH和HCl溶液做脱附剂可以得到较好的脱附效果.

Cu^(2+)和Pb^(2+)存在下改性玉米秸秆对Cd^(2+)的吸附

以丙烯腈改性的玉米秸秆为吸附剂,对水体中的Cu2+,Pb2+,Cd2+进行吸附,用双组分竞争模型和LCA模型对实验结果进行拟合.结果表明:改性玉米秸秆对三种重金属离子的吸附能很好地符合Lang-muir方程,相关性(R2)分别为0.98,0.95和0.98,最大吸附容量分别为9.34,31.8和12.7mg.g-1;在Cu2+和Pb2+存在下,改性玉米秸秆对Cd2+的吸附受到明显的抑制,且随Cu2+和Pb2+浓度的增大抑制作用加强;在低浓度时,该吸附材料优先吸附顺序为:Cu2+>Pb2+>Cd2+,高浓度时为:Pb2+>Cu2+>Cd2+.

改性玉米秸秆对水中磷酸根的吸附动力学研究

将化学改性后的玉米秸秆制备阴离子交换剂,重点研究了改性玉米秸秆对磷酸根的吸附动力学特性.通过静态实验,考察了在不同pH、温度、磷酸根初始浓度条件下,改性玉米秸秆对磷酸根吸附效果的影响,并分别用伪一级动力学方程、伪二级动力学方程、修正伪一级动力学方程和颗粒内扩散方程进行拟合,计算出相应的速率常数.结果表明,Langmuir等温模式能更好地描述改性玉米秸秆对磷酸根的吸附效果,并且随着温度的升高,改性玉米秸秆对磷酸根的最大吸附量逐渐减小.改性玉米秸秆对磷酸根的吸附是一个快速吸附过程,30 min内即可达到吸附平衡,该吸附过程符合伪二级动力学方程和颗粒内扩散方程,吸附速率主要受颗粒内扩散控制.随着初始浓度的增大,伪二级吸附速率常数逐渐减小,颗粒内扩散速率常数逐渐增大.通过改性玉米秸秆对磷酸根的吸附动力学研究,可以为反应器的设计和污水处理装置的运行提供基础信息,对于去除水溶液中磷酸根的技术应用具有重要实际意义.

改性秸秆改良褐土对苗期紫花苜蓿生长及生理特性的影响

以苗期紫花苜蓿的生长性能、抗逆性能的响应来评价改性秸秆对矿区褐土的改良效果。试验采用单因素随机区组设计,以当地表土作为对照组,褐土作为改良对象,改性秸秆添加量设置为0、10、30、50 g/kg干土4个水平,3个重复。结果显示,改性秸秆对苗期紫花苜蓿的叶面积、株高、根长、生物量、叶绿素含量、SOD活性、CAT活性、POD活性、细胞膜透性等指标均有显著影响,其中以50 g/kg改性秸秆的紫花苜蓿的生长性能和抗逆性能最佳。说明添加改性秸秆可以有效提高苗期紫花苜蓿的生长性能和抗逆性能,对褐土有明显的改良效果。

改性玉米秸秆对含铜废水溶液中Cu^(2+)的去除效果

利用Na OH改性玉米秸秆,研究其对含铜废水中Cu2+的吸附脱除效果。采用平衡吸附法研究改性玉米秸秆的添加量、温度、溶液pH值和反应时间等因素对改性玉米秸秆吸附水溶液中Cu2+的影响。结果表明:改性秸秆的添加量、温度和溶液pH值均对吸附效果有一定影响,其中溶液pH值对玉米秸秆吸附Cu2+的效果影响明显,准二级动力学模型能够很好地反应其动力学行为。

改性小麦秸秆吸附Cu2＋的动力学和热力学研究

本研究采用ZnCl2作为活化剂,用640W功率的微波照射5min的方法制备改性小麦秸秆。研究了改性小麦秸秆投加量、吸附时间、温度、pH对改性小麦秸秆吸附水溶液中Cu2+的影响,以及对其等温吸附特征、动力学和热力学进行了研究。试验结果表明:投加量为0.1g,pH为6,改性小麦秸秆对Cu2+有较好的吸附效果,吸附在10h后达到平衡。改性小麦秸秆对Cu2+吸附较好地符合Langmuir、Freundlich温吸附模型和准二级动力学方程,吸附过程中△G<0,说明属于自发反应。

改性秸秆活性炭对印染废水的吸附研究

为了减轻我国华东以及华北平原长期受到秸秆焚烧所带来的雾霾问题,通过利用秸秆为原料制备活性炭,研究了改性秸秆活性炭对印染废水的净化和吸附作用,并对实验条件进行了优化。结果表明在pH值为3,吸附时间为120min,吸附容量为100g/L时,改性秸秆活性炭对印染废水的色度的去除率可达到100%,CODCr的去除率可达到87.6%,表明了秸秆活性炭在印染废水的处理上是可行的,同时又可以减少秸秆的大量焚烧所带来的环境污染,从而实现了双赢。