固定化蟹壳生物炭制备及吸附Pb^(2+)的研究

以废弃的蟹壳为原料制备蟹壳生物炭(BC),采用海藻酸钠固定制备复合凝胶球。结合成球形态和对Pb^(2+)的去除率发现,在BC与海藻酸钠质量比为1∶2的条件下制备的蟹壳生物炭-海藻酸钠凝胶球(BC-SA)的性能最佳。探究了影响BC-SA吸附Pb^(2+)的因素及其再生能力,通过扫描电镜和傅里叶红外光谱仪对未添加BC的凝胶球和吸附Pb^(2+)前后的BC-SA进行表征。结果表明,Pb^(2+)溶液初始pH、BC-SA投加量、Pb^(2+)初始浓度和反应时间都会对BC-SA吸附Pb^(2+)产生显著影响。吸附过程符合拟二级动力学模型,表明吸附以化学吸附为主,Langmuir等温线可以更好地拟合实验数据,Pb^(2+)最大去除率为91.06%。再生结果表明,经5次解吸-吸附循环后,BC-SA对Pb^(2+)的去除率为82%,展现出良好的可重复利用性。BC得以成功地固定且BC-SA表面的羟基和羧基与Pb^(2+)之间发生了官能团的络合作用。

活化蟹壳生物质炭的制备及其在VOCs吸附中的应用

针对大气中由挥发性有机化合物不可控释放引起的环境和健康问题,开发新的吸附技术和材料是重要的解决途径之一。通过热处理廉价、无毒、可再生的蟹壳废弃物,并通过KOH活化制备了可对VOCs高效吸附的蟹壳生物质炭。以炭壳为原料制备了碳化蟹壳(CS)和蟹壳活性炭(CSK),并采用SEM、BET、FT-IR、XRD对其进行了表征,系统考察了温度对VOCs(二甲苯和正己烷)的影响,分析结果表明,制备的蟹壳生物质炭是一种具有介孔结构的多孔材料,其比表面积高达2098.15 m^(2)/g,平均孔径约为1.98 nm,孔体积为1.16 cm^(3)/g。最后,对制备的CSK-800进行了动态吸附实验,得到的二甲苯和正己烷的总吸附量分别为557.98、585.19 mg/g。吸附动力学研究结果表明,其吸附过程与准一级和Bangham模型拟合结果高度吻合,较好地诠释了蟹壳活性炭对VOCs吸附主要是以物理吸附为主的孔道扩散。

螃蟹壳改良疏浚泥抗压强度试验研究初探

碳达峰与碳中和背景下,废弃泥的资源化利用是土木工程建筑业实现绿色发展的关键举措。探讨了废弃物螃蟹壳在提高高含水率疏浚泥无侧限抗压强度方面的可行性试验研究,分析螃蟹壳的添加对固化高含水率疏浚泥无侧限抗压强度的影响。试验结果表明:在相同养护龄期下,含螃蟹壳的固化高含水率疏浚泥与未含螃蟹壳的固化高含水率疏浚泥相比,螃蟹壳的添加会引起疏浚泥无侧限抗压强度的增加,且增加的幅度呈现出伴随螃蟹壳含量的增加而增大的趋势,其中螃蟹壳含量为10%的固化土的增幅最为显著;一定范围内,固化疏浚泥破坏应变伴随螃蟹壳含量增加表现出增加的变化趋势,含螃蟹壳的固化土的破坏应变比不含螃蟹壳的固化土更大,韧性更好。最后,通过拟合曲线分析了含螃蟹壳的固化疏浚淤泥的变形系数与无侧限抗压强度之间定量关系。

蟹壳基生物炭催化臭氧降解阿特拉津的研究

在不同热解温度下制备了一系列蟹壳基生物炭(CSB),并应用于催化臭氧降解阿特拉津(ATZ)的研究中。该文采用BET、TG、SEM、XRD和FT-IR表征手段对生物炭的理化性质和形貌进行分析,在500℃下制备的CSB500的比表面积和孔体积达到最大,对应其表面活性官能团含量最高。同时,系统评价了催化剂投加量、初始pH、天然有机物和阴离子对CSB500/O_(3)体系降解ATZ的影响。结果表明,在500℃下制备的CSB500在催化臭氧降解ATZ表现出优异的催化活性,在15 min内对ATZ的降解率达到99%以上,伪一级反应速率k为0.362 min^(-1),并且CSB500在多次循环实验中对ATZ的降解具有良好的稳定性。猝灭剂实验初步揭示了CSB500/O_(3)体系降解ATZ过程中存在·OH、O_(2)^(·-)和^(1)O_(2)等多种活性氧物种。最后,研究对反应机理提出了合理推测。

基于数据挖掘的蟹壳壳聚糖提取工艺

以蟹壳为原料,结合数据挖掘技术,利用箱式图、斯皮尔曼相关性和冗余分析等方法进行统计,选择确定甲壳素脱乙酰过程中的反应条件。在此基础上,为了证明此次基于数据挖掘的壳聚糖提取条件设计的合理性,设计了不同反应条件对壳聚糖脱乙酰度影响的响应面实验。结果表明:最优提取工艺条件为氢氧化钠质量浓度0.5 kg/L、反应温度110℃、反应时间6 h,该条件下脱乙酰度达到89.53%,壳聚糖性能达到商品壳聚糖的要求。实验数据符合数据挖掘的统计结果,可以为研究人员提供参考。

蟹壳化学成分与药理作用研究进展

对蟹壳成分及药理作用研究作一概述,为蟹壳在医药保健方面的进一步开发利用提供参考。

乳酸菌发酵蟹壳脱钙的菌株筛选及条件优化

为实现用生物发酵法替代化学法快速高效的脱除蟹壳中的碳酸钙,以15株乳酸菌作为出发菌株,采用与蟹壳共发酵的方式进行了筛选,筛选出脱钙效果最好的菌株,并进行了主要影响因素的考察。结果表明,编号为AS 1.2437的菌株脱钙效果最好。发酵时间越长、葡萄糖浓度越高、固液比越小,脱钙效果越好。在接种量10%,固液比5g/100mL,糖浓度10g/100mL,发酵温度为30℃条件下发酵5d,脱钙率高达95.5%。

蟹壳生物吸附剂对水中镍离子的吸附研究

采用颗粒状蟹壳(0.25～0.80mm)对水中Ni2+的去除进行了静态吸附试验,考察了搅拌强度、吸附剂投加量、溶液初始pH值以及Zn2+或Cu2+的存在对Ni2+吸附效果的影响。试验结果表明,为保证Ni2+的去除率,搅拌强度应不小于350r/min,溶液初始pH值宜控制在4～7;Cu2+的存在对Ni2+的吸附有较大影响。经过5级静态吸附后,Ni2+的吸附量达到43.4mg/g。蟹壳对Ni2+的吸附符合Freundlich吸附等温模型。

利用蟹壳制备乳酸钙和甲壳素的技术研究

以蟹壳为原料,采用乳酸与碱性电解水联合处理脱矿物质与蛋白质制备乳酸钙和甲壳素。经过条件优化,蟹壳与1.14 mol/L乳酸以1∶10(g/mL)的料液比于25℃下发生中和反应,反应时间为2 h,最终乳酸钙的最高产量为0.89 g/g蟹壳粉,乳酸钙各项检测指标均符合国家标准。1%NaCl制备的碱性电解水后继脱蛋白处理提取甲壳素,甲壳素灰分含量为0.81%,蛋白质含量为7.53%,蛋白质脱除率达到90.54%,试验结果表明,用乳酸和碱性电解水联合处理,能较好地实现脱矿物质和脱蛋白制备乳酸钙和甲壳素,实现蟹壳资源的有效利用。

虾蟹壳提取物氨基葡萄糖美拉德反应及其产物的抗氧化性能研究

首次使用虾蟹壳提取物氨基葡萄糖单一物质制备美拉德反应产物(MRPs)。结果表明,MRPs清除DPPH·能力随反应物浓度、温度和时间的增加而增强;还原能力、清除·OH能力随反应物浓度增加而增强,还原能力随温度、时间增加先增后降,清除·OH能力随温度升高先增后降,随反应时间下降。115℃、0.5mg/ml、90min条件下制备的MRPs清除DPPH·的能力最强为88.73%;65℃、0.6mg/ml、40min的MRPs还原能力最强为A700nm=1.684;65℃、0.6mg/ml、10min的MRPs清除·OH的能力最强为98.72%。MRPs具有很强的抗氧化活性,比Vc和TBHQ抗氧化效果更好,但其抗氧化能力并不完全依赖于产物的褐变程度。氨基葡萄糖MRPs是优良的新型保鲜剂材料。

梭子蟹壳酶解余料的微粉加工及其营养分析

利用超微粉碎技术将梭子蟹壳酶解余料加工成蟹壳微粉,并对其粉体性质和营养成分进行分析。试验表明,梭子蟹壳微粉平均粒径21.65μm,休止角53.16°,溶解度10.46%,蛋白质的溶出率37.69%;蛋白质含量为29.4%,脂肪0.12%,灰分60.7%,具有高蛋白、低脂肪、无机质丰富的特点;蟹壳微粉中钙含量为326mg/g,磷176mg/g,铁24mg/g,其中钙磷比为1.85:1;氨基酸总量为14.72%,其中8种必需氨基酸含量6.63%,占氨基酸总量的45.05%。

亚临界流体萃取法回收废弃虾蟹壳中虾青素

考察了以废弃虾蟹壳为原料,亚临界流体萃取法提取虾青素的工艺。通过单因素及正交实验优化了提取条件,提取工艺为：以二氯甲烷为溶剂,100℃,9.31~11.72 MPa,静态提取时间15 min,循环2次,提取率为0.037 3%。与传统的有机溶剂浸提法提取结果比较表明,亚临界流体萃取的提取率高出33.2%,且耗时减少82.8%。

海南产虾蟹壳制取甲壳素的工艺研究

研究酸碱法从海南产虾蟹壳中制取高纯度甲壳素的工艺条件.以甲壳素产品质量为评价指标,通过正交试验确定了最优制备工艺为:废弃虾蟹壳原料经预处理后依次以1.5mol/L盐酸溶液浸泡6h、质量分数2%NaOH溶液浸泡24h、质量分数10%过氧化氢溶液浸泡2h,干燥得成品.结果,采用此工艺制取的甲壳素的质量指标为水分含量5.32%、灰分含量0.34%、氮含量5.98%、甲壳素含量93.7%,达到食品级标准.

原子吸收光谱法测定虾、蟹壳中Pb、Cd、Cr的研究

虾、蟹壳是制备壳聚糖和钙添加剂的重要原料,本文研究了石墨炉原子吸收光谱法测定虾、蟹壳中铅、镉、铬含量的方法,包括检出限、精密度、加标回收率等方法学的研究。实验结果表明:本方法的相对标准偏差为0.79%～4.33%,回收率为90.9%～105.9%,检出限分别为0.3786ng/mL、0.4422ng/mL、0.1448ng/mL。采用本方法测定虾、蟹壳中的铅、镉、铬含量具有灵敏度高、检出限低,操作简便、快速、可靠,具有较好的精密度和准确度。

从虾蟹壳制备甲壳素及壳聚糖的研究

本文以云南出产的蟹、虾的外壳为原料,制备出粘度高、色泽洁白的甲壳素和壳聚糖产品。同时,对制备过程中酸、碱的浓度、反应温度和时间,配料比以及氧化还原的条件等对产品质量和收率的影响进行了研究。找出了较好的生产工艺条件。

酶法水解蟹壳蛋白

对水解脱钙蟹壳中蛋白质的蛋白酶进行了选择,并探讨了蛋白酶水解的条件,通过扫描电镜(SEM)观察了采用不同脱除蛋白方法处理后的甲壳素表面状态,分析了蛋白水解液中的氨基酸组成及营养价值。结果表明,Alcalase2.4 L酶比较适于水解蟹壳中的蛋白质,水解度较其他蛋白酶高。Alcalase2.4 L水解蟹壳蛋白的最适条件为:温度60℃,pH8.0,料液比1∶3,酶底物比为3 000 U/g,水解5 h后水解度可达到14%左右。酶法与碱法脱蛋白对甲壳素表面微观状态影响不同,酶法脱蛋白后甲壳素表面较光洁。水解液中的氨基酸组成与FAO/WHO建议的理想模式基本一致,鲜味氨基酸含量较高。

枯草芽孢杆菌发酵蟹壳粉产蛋白酶的研究

以蟹壳粉为培养基的主要成分,研究一株枯草芽孢杆菌UMN-26在其中产蛋白酶的最适培养条件,以期为使用微生物发酵法脱除蟹壳中的蛋白质打下基础。以发酵液中的蛋白酶酶活力作为指标,采用单因素试验和响应面法优化蟹壳粉培养基的发酵条件。试验结果表明,优化的培养基组成为:蟹壳粉浓度5.5%,蔗糖浓度11.81%,初始p H 7.27。最适培养条件为培养温度37℃,转速200 r/min,培养时间108 h。在此条件下,发酵液的蛋白酶酶活力达到1 465.86 U/mL,为优化前的7.86倍,蛋白质的脱除率为70.71%。

蟹壳粉-铋修饰碳糊电极吸附测定污水中的Cr(Ⅵ)

以线性扫描伏安法研究了蟹壳粉-铋修饰碳糊电极上Cr（Ⅵ）的电化学行为及其吸附富集行为。天然蟹壳粉具有吸附富集铬酸根的作用,吸附过程遵循扩展Langmuir等温吸附模型。金属铋能够催化铬酸根的电化学还原,使其还原峰电流增加,峰电位发生负移,从而实现对Cr（Ⅵ）的电化学测定。优化的实验条件为：pH=2.6（Na2HPO4-柠檬酸）,静止时间50 s,吸附时间20 min,沉积电位-0.5 V,扫速0.05 V/s。在优化实验条件下,存在两段线性范围,分别为1.0×10^-8-1.0×10^-6mol.L^-1和1.0×10^-5-1.0×10^-3mol.L^-1,检出限为1.0×10^-8mol/L。干扰实验结果表明,Cr（Ⅲ）和SO42-离子对检测没有干扰。方法用于污水中铬（Ⅵ）的测定,加标回收率为94%-106%,相对标准偏差为3.1%。

虾蟹壳生产甲壳素废碱液的成分分析

为了探讨利用膜分离技术处理并综合利用水产品加工下脚料虾、蟹壳生产甲壳素产生的废碱液的效果,本文对海虾壳及海蟹壳碱两种原料经烧碱脱蛋白工艺产生的高碱废水进行了成分分析。分析结果表明,用现有生产工艺生产甲壳素,废碱液中残留烧碱的浓度很高,约在3%～4·5%。蟹壳废碱液中钙含量平均高达20·5mg/g,蛋白质及其水解物含量达4·72%,虾青素含量390μg/L,化学需氧量(COD)高达11·28g/L,蟹壳废碱液中各成分指标都远高于虾壳。虾壳废碱液中蛋白水解物分子量主要分布在200～1000Da范围内,蟹壳的则分布在10000～20000Da范围内;两种原料的氨基酸分析结果表明,天冬氨酸和谷氨酸含量都明显高于其他氨基酸成分。

不同部位的蟹壳对Pb^(2+)和Cd^(2+)去除的比较研究

研究了梭子蟹(Portunus trituberculatus)蟹背壳与其他部位的蟹壳对水溶液中的Pb2+、Cd2+去除作用的差异,以及加入量、处理时间对其去除作用的影响.结果表明:蟹背壳对Pb2+的极限去除率可达89%,其他部位蟹壳则为74%;两种蟹壳对Cd2+的极限去除率均可达97%;在加入质量分数为0.02%、平衡10 min的条件下,蟹背壳对Cd2+的去除率约为63%,其他部位蟹壳则为90%.可见,不同部位的蟹壳在去除水溶液中的Pb2+、Cd2+特性方面存在明显差异.