一种新型抑制剂—纤维素酸酯

在选矿过程中,脉石的抑制是选别作业的最主要过程,直接反映其产品质量的优劣。本着寻求高效、成本低的抑制剂的原则,我们选用北京矿院研制的纤维素酸酯,取代羧甲基纤维素(以下称 CMC),抑制铜精矿中氧化镁,进行了一些有益的尝试。1.

PBAT/没食子酸酯化纳米纤维素复合膜的制备及性能

本文以自制三乙酰基没食子酰氯为单体,以1-烯丙基-3-甲基氯化咪唑离子液体为溶剂,调节反应物的质量分数,控制反应条件,通过溶液反应,制备高取代度的改性纤维素;而后控制再生条件,并脱乙酰化,制备了高取代度的没食子酸酯化纳米纤维素(PHNC10-1)。傅里叶红外光谱仪(FTIR)、元素分析和原子力显微镜(AFM)证明了PHNC10-1的成功制备。随后将PHNC10-1引入聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT),通过溶液浇铸的方式制备复合膜。拉伸性能测试表明,当PHNC10-1的质量分数为2%时,复合膜的拉伸性能最优,与PBAT膜相比,复合膜的拉伸强度和断裂伸长率分别提高了4.5%和7.0%;继续增加PHNC10-1的质量分数,PHNC10-1在基体中团聚,导致复合膜的拉伸性能下降。热重分析和热氧老化实验表明,PHNC10-1可有效地提升PBAT的热氧稳定性。

蔗渣纤维素黄原酸酯的合成及其交换吸附性能研究

蔗渣纤维素经碱化后 ,与二硫化碳反应 ,得蔗渣纤维素黄原酸酯。研究了蔗渣纤维素黄原酸酯合成的最佳工艺条件 ,并探讨了它对重金属离子、阳离子染料的交换吸附性能以及再生性能。实验结果表明 ,蔗渣纤维素黄原酸酯的交换吸附性能优于粒状活性炭 。

木质纤维素稀酸水解糖液乙醇发酵研究进展

以木质纤维素为原料生产燃料乙醇,首先要对原料进行预处理得到可发酵糖,在稀酸水解木质纤维素得到的糖液中,除含有葡萄糖、木糖等六碳糖和五碳糖外,根据水解温度、酸浓度和时间的不同,还含有不同浓度的发酵抑制剂。因此,在研究木质纤维素稀酸水解糖液的乙醇发酵中,对代谢木糖成乙醇的菌种的研究、对耐/代谢发酵抑制剂微生物的研究、对稀酸水解糖液的脱毒方法的研究以及对稀酸水解糖液不同发酵方式的乙醇发酵研究等非常重要。重点介绍了以上几个方面近几年研究的进展。

酵母菌复合培养物对木质纤维素稀酸水解液原位脱毒乙醇发酵

为了解决木质纤维素稀酸水解产物中发酵抑制剂对微生物的抑制作用以及木糖的乙醇发酵问题,该研究用本实验室开发的能高效代谢葡萄糖产乙醇并代谢糠醛和5-羟甲基糠醛的2株酵母菌种Saccharomyces cerevisiae Y5和Issatchenkia orientalis Y4分别与Pichia.stipitisCBS6054组成2个复合菌种,用复合菌种对木质纤维素稀酸水解产物进行原位脱毒乙醇发酵。结果证明,复合菌种S.cerevisiae Y5/P.stipitisCBS6054显示出了很好的代谢稀酸水解液中的葡萄糖和木糖产乙醇并快速代谢糠醛和5-羟甲基糠醛的能力,乙醇产率为0.43g/g(达到理论值的85.1%)。该复合培养物可作为木质纤维素稀酸水解产物不需任何脱毒处理直接进行乙醇发酵的复合菌种。

醋酸纤维素固定化酰化酶膜的研究

采用正交实验法 ,考察了铸膜液配比对醋酸纤维素固定化氨基酰化酶微孔滤膜的影响 ,对酶膜的泡点压力、孔径、孔隙率及透水速率等性能进行了表征 .结果表明 ,铸膜液组合最佳时 ,酶相对活力产率高达 98 2 % ,酶膜的透水率适当 ,重复使用 10次后仍保留原活力的 79 7% 。

木质纤维素稀酸水解液游离细胞乙醇发酵

为了对木质纤维素稀酸水解液进行游离细胞乙醇发酵,采用了混合菌种与不同发酵方式对稀酸水解液的乙醇发酵进行了研究。通过对1#菌和2#菌以及1#菌和3#菌两组混合菌种的驯化,得到了能耐受一定浓度的发酵抑制因子并产生较高乙醇产量的菌株。用1#菌和2#菌混合菌种以及1#菌和3#菌混合菌种进行批式发酵,72h内乙醇产率分别为0.49g/g和0.45g/g,达到了理论产率的96.1%和88.5%。对补料批式发酵进行的初步研究也取得了比较好的结果。

两株高效代谢木质纤维素稀酸水解物产乙醇的酵母特性及耐毒研究

对实验室筛选出的两株高效代谢木质纤维素稀酸水解液产乙醇的酵母菌Y1(Candida tropicalis)和Y4(Issatchenkiaorientalis)的乙醇发酵特性及耐毒能力进行了的研究。以未经任何脱毒处理的木质纤维素稀酸水解液为发酵底物进行乙醇发酵(原位脱毒乙醇发酵)。结果表明,Y1和Y4均能在24h内将水解液中所有的葡萄糖消耗完,乙醇产率分别为0.49g/g和0.45g/g,分别达到了理论值的96.1%和86.0%。在含有不同浓度梯度的糠醛及5-羟甲基糠醛的模拟水解液中,Y1和Y4能耐受的最高糠醛浓度均为5.0g/L,最高的5-羟甲基糠醛浓度均大于7.0g/L,当两种抑制剂等量混合时,两株菌能耐受的最高浓度为4.0g/L。两株菌均有较好的乙醇发酵及耐毒能力。该研究结果为木质纤维素水解液的原位脱毒发酵生产然料乙醇奠定了基础。

废烟梗制备纤维素黄原酸酯及其吸附Cu^(2+)研究

以废烟梗为原料,制备纤维素黄原酸酯,并将其用于吸附去除水中的Cu2+。实验结果表明,烟梗碱化的NaOH浓度、CS2的加入量、CS2的反应时间、MgCl2的浓度等4个因素对纤维素黄原酸酯去除Cu2+的性能影响较大。通过4因素3水平L9(34)的正交实验设计,得到废烟梗纤维素黄原酸酯的最佳制备条件:NaOH浓度为15%,CS2加入量为0.4mL,CS2反应时间为3.0h,1%MgCl2的加入量为25mL。浓度为100mg.g-1的Cu2+经在最佳制备条件下得到的烟梗纤维素黄原酸酯处理后,Cu2+的去除率可高达99.84%。吸附动力学研究表明,烟梗纤维素黄原酸酯对Cu2+吸附量为10.24 mg.g-1。废烟梗制备纤维素黄原酸酯,用于去除Cu2+具有价格低廉、制备简单、去除率高等优点。

灯芯草纤维素黄原酸盐用于脱除蜂胶中铅的研究

研究自制的灯芯草纤维素黄原酸盐用于吸附去除蜂胶中重金属铅的可行性和适应性。考察灯芯草纤维素黄原酸盐对蜂胶中铅的去除效果,探讨了静态吸附反应中铅离子浓度、吸附时间、初始溶液pH和吸附温度四个因素对铅去除率的影响,确定最佳吸附反应条件;并利用高效液相色谱法(HPLC)对脱铅处理前后蜂胶中黄酮类物质的成分和含量进行比较。结果表明,当向20mL含铅浓度为200μg/L的蜂胶溶液中加入0.2g的灯芯草纤维素黄原酸盐,并调节蜂胶液的pH为4.0～4.5,恒温(30℃)条件下振荡吸附10min,该吸附剂对蜂胶中铅离子的去除率为61.64%;根据高效液相色谱的检测结果,脱铅处理前后蜂胶中最主要活性成分芦丁的含量仅损失8%左右,表明灯芯草黄原酸盐对铅具有良好的选择性,而对蜂胶中黄酮类物质的影响不大。这既为控制蜂胶中重金属铅含量提供了新的处理技术,同时还为废弃中草药灯芯草的资源化及深度利用创造了新的思路。

固定化细胞木质纤维素稀酸水解液乙醇发酵研究

利用不同菌种的固定化细胞对木质纤维素稀酸水解液进行乙醇发酵,对2#菌进行了以木糖为底物7个批次的驯化培养。利用4#与1#的混合菌及3#菌进行批式发酵以及4#和1#、1#和3#、4#和3#混合菌及3#菌进行补料批式发酵,结果表明,1#和4#及1#和3#混合固定化对木质纤维素稀酸水解液进行补料批式发酵,乙醇产率较为理想,分别为理论产率的79.3%和84.3%。

用纤维素黄原酸酯去除硫酸锌浸出液中的重金属杂质

用硫酸浸取锌矿粉,除了锌被大量浸出外, 其它一些对电解炼锌过程有害的杂质如Cu2+、Cd2+、Co2+、Ni2+等也被部分浸出,与锌一起进入了溶液. 湿法炼锌厂用此硫酸锌浸出液进行电解炼锌之前,必须将这些杂质除去. 而目前采用的除杂质方法主要有锌粉置换法[1～3]、锌粉除Cu2+、Cd2+加黄原酸钾(CH3CH2OCSSK)除钴法[4]、溶剂萃取法[5,6]、吸附法[7]等. 但由于锌的置换反应难以深入到锌粉内部进行,所以反应后还有大量锌未参与反应就进入到沉渣中,需要进行2次分离,而且对钴的去除效果不十分理想;黄原酸钾除Co2+的效果虽好,但它散发出恶臭,污染环境,劳动条件差;萃取法的除杂质效率虽很高,但萃取剂部分溶解,对后面的电解过程有不良影响;吸附法也由于受到吸附剂吸附容量等因素的限制难以工业化. 所以研究者们一直都在寻找新的除杂质药剂和新的除杂质方法. 本文制备了一种新的除杂剂,可有效地除去硫酸锌溶液中的重金属离子,而且成本比传统使用的锌粉置换法要低,可望能为湿法炼锌行业和立德粉生产行业提供一种简单廉价的除杂质新方法.

灯芯草纤维素黄原酸盐的制备及吸附蜂胶中镉的效果分析

为了研究自制的灯芯草纤维素黄原酸盐用于吸附去除蜂胶中重金属镉的可行性和适应性,试验采用原子吸收分光光度法测定了蜂胶中重金属镉含量,考察灯芯草纤维素黄原酸盐对蜂胶中镉的去除效果,探讨静态吸附反应中镉离子初始浓度、吸附时间、溶液pH值和吸附温度这4种因素对镉去除率的影响,确定最佳吸附反应条件。结果表明:当向10 mL含镉浓度为200μg/L的蜂胶溶液中加入0.1 g灯芯草纤维素黄原酸盐,并调节蜂胶液的pH值为4.0～4.5,恒温(30℃)振荡吸附5 min,该吸附剂对蜂胶中镉离子的去除率为52.5%。说明灯芯草纤维素黄原酸盐用于吸附去除蜂胶中重金属镉是可行的,这既为控制蜂胶中重金属镉含量提供了新的处理技术,同时还为废弃中草药灯芯草的资源化及深度利用创造了新的思路。

纤维素黄原酸盐处理重金属废水的条件优化研究

采用纤维素黄原酸盐处理重金属废水,对纤维素黄原酸盐的用量、pH值、反应时间等条件进行了研究。结果发现:1L含氰电镀废水(含Cr3+15mg/L、Cu2+3mg/L、Ni2+9.2mg/L、Zn2+6mg/L),加入2g纤维素黄原酸盐,调节pH8,搅拌1h,过滤,处理后的废水中Cr3+、Cu2+、Zn2+、Ni2+残余浓度分别为0.08mg/L、0.03mg/L、0.12mg/L、0.10mg/L。含有重金属盐的残渣,可用硫酸或硝酸处理,以回收重金属。

纤维素黄原酸脂的制备及处理含铜废水的研究

以纤维素为原料,制备了纤维素黄原酸酯,并将其应用于去除模拟废水中的铜离子。采用5因素4水平正交实验法考察了氢氧化钠浓度、二硫化碳加入量、反应时间、反应温度、氯化镁用量对纤维素黄原酸酯增重率的影响。较优的制备条件:NaOH用量为30mL,CS2为0.3mL,反应时间为1.5h,反应温度为10℃,MgCl2用量为30mL。该制备条件下得到的黄原酸酯的增重率为66.35%,用其处理浓度为30mg/mL的含铜模拟废水,铜的去除率可高达99%。

赖氨酸改性纳米纤维素的表征及其对亚甲基蓝的吸附行为研究

为了制备可生物降解的高效吸附材料,以竹浆纳米纤维素为原料,通过高碘酸钠氧化和Schiff碱反应,得到了赖氨酸改性的纳米纤维素,采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)和热重分析(TG)等表征手段证实了赖氨酸成功引入到纳米纤维素的表面。以亚甲基蓝(MB)为模型物,研究了其吸附性能。考察了吸附剂添加量和溶液pH值对平衡吸附量的影响。结果表明,与纳米纤维素(NFC)、醛基纳米纤维素(NFC-CHO)相比,赖氨酸改性纳米纤维素(NFC-g-Lysine)的吸附能力大幅提高,当NFC-g-Lysine添加量0.08%、pH值为9、MB浓度为200mg/L时,NFC-g-Lysine对MB的平衡吸附量达到178 mg/g,相比NFC(110 mg/g)提高了61%;NFC-g-Lysine等温吸附过程符合Freundlich模型;动力学数据表明NFC-g-Lysine对MB的吸附满足伪二级动力学方程。

麦秸秆纤维素黄原酸酯对重金属废水的吸附研究

以麦秸秆为原料制备纤维素黄原酸酯(CX),研究其对重金属离子Cu^(2+)、Zn^(2+)、Pb^(2+)、Cr^(2+)、Ni^(2+)的吸附能力,及再生性能。结果表明,CX对各重金属离子吸附率达到90%以上,其中对Cr^(2+)、Ni^(2+)金属离子吸附率最高,对Cu^(2+)吸附率最低,而且CX经四次再生,回收率仍在75%以上,对铜离子的吸附率也在70%以上。

茶叶渣纤维素黄原酸酯对废水中Cd(Ⅱ)的吸附研究

以茶叶渣为原料制备出纤维素黄原酸酯,并用其吸附废水中的Cd(Ⅱ),以便达到去除废水中Cd(Ⅱ)的目的。本实验首先通过碱化、黄化等步骤制备茶叶渣纤维素黄原酸酯,然后通过单因素实验对废水中Cd(Ⅱ)进行吸附研究。结果表明:茶叶渣纤维素黄原酸酯在pH值=7.0、搅拌时间1.5h、温度35.0℃、茶叶纤维素黄原酸酯0.3g、Cd(Ⅱ)浓度为15.0mg/L的条件下,对Cd(Ⅱ)的吸附效果最好,吸附率可达90.2%。通过对比试验,得出改性的废弃茶叶渣的吸附效率提高了34.6%。

纤维素黄原酸酯对水中Ni^(2+)离子的吸附研究

采用脱脂棉与二硫化碳反应制备纤维素黄原酸酯,并对含镍离子的废水进行吸附研究,考察了吸附温度、吸附时间、溶液pH值以及吸附剂用量等因素对吸附率及吸附量的影响.结果表明,当吸附温度为50℃、吸附时间为2h、溶液pH值为8.0、吸附剂用量为2.0g时,纤维素黄原酸酯对镍离子吸附量可达26.11mg/g,吸附率97.18%.纤维素黄原酸酯对镍离子的吸附效果较好而且纤维素黄原酸酯的制备工艺简单,是一种高效、价廉的水处理剂.

氧化石墨烯/二氧化钛/酸解纤维素复合材料的制备及其在印染废水处理中的应用

为提高光催化剂对印染废水的处理效果,制备了氧化石墨烯(GO)/二氧化钛(TiO_(2))/酸解纤维素(CE)复合材料并对其结构和性能进行测试。结果表明,GO/TiO_(2)/CE三者交叉分散,分布均匀,具有比TiO_(2)更小的禁带宽度,可见光吸收强度和催化活性明显提高。以氙气灯为光源,考察GO/TiO_(2)/CE对亚甲基蓝(MB)、甲基橙(MO)、六价铬离子(Cr(Ⅵ))的处理效果。结果表明,GO/TiO_(2)/CE的吸附和光催化反应是协同并进的过程,对MB、MO和Cr(Ⅵ)最高处理效率分别达99.9%、98.8%和90.0%。