超声波辅助纳米Ag/TiO2浸渍木材的化学改性与微观构造表征

【目的】采用超声波辅助浸渍制备纳米Ag/TiO_2木基复合材料,分析其化学结构与微观构造,为防霉抗菌型纳米木基复合材料研发提供理论依据。【方法】以樟子松为原料,以纳米Ag/TiO_2为主要试剂,以六偏磷酸钠和KH560为分散剂,采用超声波辅助浸渍制备纳米Ag/TiO_2木基复合材料,分析超声功率、超声时间和纳米Ag/TiO_2浓度对木材载药量和抗流失性能的影响,以及浸渍前后木材的微观构造、轴向分布、化学结构、结晶度和热稳定性。【结果】1)随着超声功率增加,木材载药量呈先升高后降低的趋势,在功率为75 W时达到峰值,载药量较常压浸渍提高31.5%,抗流失率随着超声功率增加持续提高,在功率为300 W时,抗流失率较常压浸渍提高7%;2)超声时间对载药量的影响不大,对抗流失率的影响呈先升高后降低的趋势,在超声时间为30 min时抗流失率达到峰值77.73%;3)随着纳米Ag/TiO_2浓度增加,载药量持续上升,浓度为2.0%时载药量为3.363 kg·m-3,抗流失率则持续下降,浓度为0.5%时抗流失率为78.33%;4)超声波辅助浸渍处理后,纳米Ag/TiO_2成功进入木材内部并附着在细胞壁上,团聚现象减少,分散性显著增强,浸渍深度加深;5)纳米TiO_2与木材表面的羟基发生氢键缔合反应,偶联剂KH560不仅枝接在TiO_2上,而且与木材纤维素中的羟基发生反应;6)纳米Ag/TiO_2木基复合材料出现锐钛矿型纳米TiO_2特征峰,在超声波作用下,纤维表面生长疲劳裂纹,木材纤维素结晶度略有下降;7)纳米Ag/TiO_2使纳米Ag/TiO_2木基复合材料热稳定性增强,最大降解温度升高11.8℃。【结论】1)超声波辅助处理可提高木材的载药量和抗流失率,超声功率对抗流失率影响显著;2)纳米Ag/TiO_2成功进入木材细胞腔并附着于细胞壁上,部分与木材纤维素羟基发生反应;3)纳米Ag/TiO_2木基复合材料较素材热稳定性能提高。

超声波辐照浸渍法制备MnO_2/γ-Al_2O_3催化剂及其柴油催化氧化脱硫性能

分别采用超声波辐照浸渍法和普通浸渍法制备了MnO2/γ-Al2O3催化剂,运用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)和X射线衍射(XRD)对催化剂进行表征,在空气-异丁醛-MnO2/γ-Al2O3体系中评价其对加氢柴油的氧化脱硫催化性能,并考察了反应温度、异丁醛用量、空气流量、溶剂类型和剂/油体积比对柴油氧化脱硫反应的影响。结果表明,超声波辐照浸渍法制备的MnO2/γ-Al2O3催化剂对柴油氧化脱硫的催化性能明显优于普通浸渍法制备的催化剂。最适宜的催化柴油氧化脱硫反应的条件为:乙腈为溶剂、加氢柴油30mL、温度35℃、异丁醛20mmol、空气流量0.06L/min、超声波辐照浸渍法制备的MnO2/γ-Al2O3催化剂0.08g、剂/油体积比1/6和催化氧化时间10min。在此条件下可将柴油硫质量分数从542μg/g降至31μg/g,柴油脱硫率和回收率分别为94.3%和93.3%。

组合浸渍和超低温冻融预处理对真空冷冻干燥蓝莓品质的影响

为探究组合浸渍冻干保护剂(海藻糖-CaCl_(2))和超低温冻融预处理对蓝莓活性物质和品质的影响,该研究以直接冷冻干燥为对照组,以普通冻融(-20℃)、超低温快速冻融(-80℃)、超声波辅助冻干保护剂浸渍冻融(-20℃)、(-80℃)预处理后进行真空冷冻干燥为试验组,比较分析蓝莓活性物质(多酚氧化酶和过氧化物酶活性)、营养物质(维生素C、花青素、总酚、类黄酮)、质构特性(硬度、咀嚼性)等指标的变化情况,并在此基础上进行BoxBehnken三因素三水平试验设计。结果表明:单一的冻干保护剂浸渍处理或者超低温处理均不如两者组合效果理想,两者组合浸渍后-80℃冻融处理可以有效维持蓝莓硬度,提高蓝莓营养物质的保留度并减少真空冷冻干燥时间。冻融次数为2次,浸渍时间为3.7 h,单次冷冻时间为4.2 d时蓝莓综合指标最高,营养物质保留度最高。该研究阐述了冻干保护剂浸渍预处理与超低温冻融两者联合处理对真空冷冻干燥蓝莓品质提升的机理,探究了冻融次数、冷冻时间、浸渍时间对品质的影响,得出了真空冷冻干燥预处理的最佳参数,为蓝莓真空冷冻干燥技术的发展提供了新思路。

超声波协同低盐处理对萝卜泡菜水菌群分布和特征风味的影响

为明确超声波干预结合低盐处理对泡菜发酵的影响,以传统自然腌制泡菜为对照(CK),将超声波技术(25 kHz,40 W,15 min)与低盐腌制(盐质量浓度20~40 g/L)结合,监测发酵期间各处理组(CK6、CK4、U2、U3、U4)泡菜水样品理化指标、挥发性风味物质和微生物多样性的变化。结果表明,发酵6 d时,所有处理组发酵成熟,其中CK4、U2、U3组酸度处于适宜范围6~8 g/kg。与CK组相比,相同盐含量下,超声波组泡菜水中有机酸和游离氨基酸含量更高,挥发性风味物质种类更丰富,其中二甲基三硫阈值小,对风味贡献大,仅存于超声波组样品,在U3组中含量最高。随着发酵时间的延长,泡菜水微生物多样性逐渐降低,超声波组中腐败菌丰度较CK组降低明显(P<0.05),同时U3组在属水平上的物种组成变化小,发酵过程中品质更加稳定。综上可知,采用超声波协同低盐(盐质量浓度30 g/L)处理,能有效加速泡菜的发酵进程,促进特征风味的释放和乳杆菌等有益菌的生成,该结果可为超声波辅助低盐工艺在泡菜加工中的应用提供理论依据。

超声波辅助氧化改性钙基吸收剂的制备及性能研究

通过超声波辅助溶液浸渍的方法,将K_(2)S_(2)O_(8)、Ca(ClO)_(2)、(NH_(4))_(4)Ce(SO_(4))_(4)及K_(2)Cr_(2)O_(7)等氧化剂分别浸渍在钙基吸收剂表面,形成具有氧化性的活性位点,即氧化位点,改善钙基吸收剂脱除NOx的效果。通过正交实验,在不同超声波功率、浸渍时间和浸渍温度下,按照一定掺杂比例,利用氧化剂对钙基吸收剂进行化学调质。将改性后钙基吸收剂在固定床反应器上进行了同时脱硫脱硝实验,选择污染物的平均脱除率作为评价指标。正交实验结果表明:以Ca(ClO)_(2)作为氧化剂进行超声波浸渍改性效果最好,最优改性工艺参数为氧化剂掺杂比例20%(质量分数,下同)、超声波功率100%、浸渍时间1.5 h、浸渍温度70℃。同时,基于晶相结构(XRD)分析和扫描电镜(SEM)显微形貌观测,可知超声波辅助氧化改性的方法能有效改善钙基吸收剂表面形貌,表面上形成了氧化位点,该氧化位点不仅能够增大吸收剂与SO2和NOx的接触,还能促进NO氧化为NO2,进一步提高SO2和NOx的脱除率。

超声波辅助浸渍增强速生材单板研究

采用超声波辅助浸渍树脂的方法,以单板增重率来表示三聚氰胺树脂的相对浸渍量,研究超声波功率和浸渍时间与单板增重率的关系。结果表明:超声波功率和浸渍时间对单板增重率存在显著的影响。采用超声波辅助浸渍法能提高单板的增重率。随着浸渍时间的延长,单板增重率呈增长趋势。

国产超声波竹片化机浆生产线浅析

简要概述国产超声波竹片化机浆生产设备的性能、工艺条件、消耗及成本等。国产竹片化机浆产品可以满足中高档文化用纸、工业用纸和生活用纸的生产要求,是中小型造纸企业一种即经济,又环保、投资少的一种制浆方式。

低温真空油炸红椒片的生产工艺研究

为提升淮安红椒的附加值,以淮安红椒为研究对象,采用低温真空油浴方法,开发一款即食的红椒脆片休闲食品。通过研究辣椒片的宽度、调味液中白糖的质量分数、超声波浸渍时间和真空油炸时间4个因素对淮安红椒脆片的含油率、含水率和感官评分的影响,确定其较佳的生产工艺范围。再通过正交试验确定淮安红椒脆片的最佳工艺:辣椒片宽度为3 cm、白糖质量分数为15%、超声波浸渍时间15 min、真空油炸时间20 min。由此工艺加工制得的淮安红椒脆片含油率低,具有外形完整、色泽美观、口感酥脆等良好的感官品质。

Ni/TiO_2-Al_2O_3催化剂的制备及其在松节油催化加氢反应中的应用

以溶胶凝胶法制备Ti O_2-Al_2O_3复合载体,采用超声波辅助浸渍负载Ni制得Ni/Ti O_2-Al_2O_3催化剂,将其应用于松节油催化加氢反应,考察了催化剂制备条件及松节油催化加氢反应条件对催化加氢的影响。结果表明,复合载体中钛铝物质的量之比(钛铝比)值0.4、载体焙烧温度550℃、超声波功率280 W、硝酸镍浸渍液浓度0.5 mol/L和超声波辅助浸渍时间2 h的条件下,制备的催化剂Ni/Ti O_2-Al_2O_3催化性能最高。最佳的加氢反应条件为:反应时间140 min、反应压力4.5 MPa、反应温度150℃和催化剂用量为松节油质量的5%,该条件下原料中α-蒎烯转化率达97.27%,产物顺式蒎烷的选择性为96.15%,顺式蒎烷的得率为93.52%。

制备条件对Ni-Co负载吸附剂脱硫性能的影响

将不同配比的活性氧化铝、硅藻土和氧化锌混合得到吸附剂载体,考察了载体的组成和扩孔剂对吸附剂脱硫性能的影响。结果表明,当载体中的γ-Al_2O_3,SiO_2和ZnO质量比为2:1:2,以分子量为1000的聚乙二醇为扩孔剂,扩孔剂的质量为载体质量的15%时,吸附剂脱硫效果较好。采用等体积超声-常规浸渍相结合的方法制备负载活性组分Ni和Co的脱硫吸附剂,在常温常压下考察了浸渍液浓度、浸渍时间、干燥方式和还原温度等条件对吸附剂吸附脱硫效果的影响,得到合适的吸附剂制备条件为一次浸渍采用硝酸镍溶液,浓度为1.0 mol/L,二次浸渍采用硝酸钴溶液,浓度为0.4 mol/L,先超声浸渍0.5 h,然后常规浸渍5.5h,微波干燥15min,320℃还原2h,在此条件下得到的吸附剂的穿透硫容可达4.02mg/g。

芳纶纤维表面改性的应用研究

介绍了芳纶纤维的优异性能和表面改性方法及在一些复合材料中的应用.芳纶纤维具有高强度、高模量和低密度的优异性能,使其在复合材料中具有广泛的应用前景.但由于芳纶纤维表面活性较低,与基体材料的相容性较差,需要对芳纶纤维表面进行表面改性,超声波浸渍技术具有更环保,方便工业化生产等优点.