活化调控的龙眼壳多孔碳材料结构和吸波性能

生物质材料是一种来源丰富、廉价易得的可再生资源,通过在生物质材料中构筑多层级结构制备生物质碳材料是目前吸波材料领域研究的热点。为制备轻质、宽频、高效的生物碳基吸波材料,以龙眼壳为原料,通过活化碳化的方式制备龙眼壳多孔碳材料(LSPC),通过X-射线衍射、拉曼光谱、扫描电镜等表征多孔碳材料的微观结构,并采用矢量网络分析仪对其吸波性能进行分析,考察了磷酸(H3PO4)、氢氧化钾(KOH)和氧化锌(ZnCl_(2))对龙眼壳多孔碳材料结构和吸波性能的影响。结果表明:活化使得龙眼壳多孔碳结晶度下降、缺陷增多,形成了较多的异质界面和活化中心,增强了材料的极化损耗。与未活化的龙眼壳多孔碳相比,H3PO4活化处理使得多孔碳材料的孔壁变薄、孔结构更为明显;KOH活化多孔碳材料不仅保留了龙眼壳连续的孔结构,而且孔壁出现了类似脊椎的波浪起伏结构;ZnCl_(2)活化制得的龙眼壳多孔碳材料仅在原有的光滑截面形成许多小孔;综合分析表明,活化处理改善了龙眼壳多孔碳材料的吸波性能,其中以氢氧化钾活化制备的龙眼壳多孔碳材料吸波性能最佳,其反射损耗达到-43.57 dB,分别是LSPC-H3PO4的2.03倍和LSPC-ZnCl_(2)的3.02倍;活化处理不同程度地改善了龙眼壳多孔碳材料的有效吸收带宽。对微观形貌关联的电磁损耗行为分析表明,活化促进了龙眼壳多孔碳材料中多层级孔结构的生成,有效降低了龙眼壳多孔碳材料的有效介电常数,改善了材料的阻抗匹配;同时,龙眼壳多孔碳材料可通过传导损耗、偶极极化、界面极化、多重反射等多重损耗机制衰减电磁波。

榴莲壳和龙眼壳活性炭的制备、表征及其吸附性能研究

本文以废弃榴莲壳、龙眼壳为原料,采用KOH化学活化法制备了榴莲壳、龙眼壳生物质活性炭,并探究了其对水中亚甲基蓝的吸附性能。采用比表面积测试(BET)、傅立叶红外光谱(FT-IR)、电子扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)对制备的榴莲壳、龙眼壳生物质活性炭进行了表征,并重点研究了活性炭添加量、亚甲基蓝溶液初始浓度、反应时间、温度和pH对其吸附亚甲基蓝(MB)的影响。结果表明:200 mg/L MB水溶液在最佳反应条件(炭投入量为30 mg、pH8.0、120 min)下,榴莲壳(龙眼壳)活性炭最大吸附量为363 mg/g;榴莲壳和龙眼壳活性炭的比表面积分别为999.63 m^(2)/g和1377.95 m^(2)/g,平均孔径分别为2.13 nm和2.20 nm,另外榴莲壳、龙眼壳活性炭表面均有大量孔洞且具有一定的层状结构,这些孔洞的存在为活性炭吸附提供了丰富的吸附位点,与市售商用活性炭相比,具有更加密集的孔状结构,并且对亚甲基蓝的吸附能力更强。

龙眼壳微晶纤维素制备工艺优化及表征

本实验以前期制备所得的龙眼壳纤维素为原料,通过单因素和Box-Behnken响应面试验优化龙眼壳微晶纤维素(LMCC)的提取工艺并对其进行表征。结果表明:当提取温度为40℃、提取时间为1.6 h、硫酸浓度为46%、液料比为17∶1 mL/g时,LMCC得率最高为36.84%;扫描电镜观察结果显示,LMCC呈长条棒状结构,直径集中分布在5~10μm,长度集中分布在100~120μm左右,长径比最大可达24;傅里叶变换红外光谱测定结果表明,在酸解法中LMCC的基本化学结构并未遭到破坏或改变,并具有纤维素I型谱带;LMCC的结晶度约为68.8%,高于龙眼壳纤维素的61.23%,结晶度提高但晶体结构没有改变,属于典型的纤维素Ⅰ型结构;和龙眼壳纤维素相比LMCC的最大失重降解温度为222℃,其热稳定性降低,但其在600℃时的质量残余率为16%,故仍具有较高的热稳定性。

超声波提取龙眼壳总黄酮及鉴别

目的为充分利用龙眼壳植物资源,避免资源的浪费,探讨龙眼壳中总黄酮的提取及鉴别方法。方法采用超声波乙醇浸提法从龙眼壳中提取黄酮类物质,对所提取的黄酮类物质进行验证,并用紫外分光光度法测定含量。结果测得样品中总黄酮的含量C=1.204 mg/ml,回收率为98.29%,其纯度和产率均较高。结论该方法采用全物理过程,无污染,是提取龙眼壳中黄酮类物质的有效途径。

龙眼壳多糖含量的测定及其免疫活性研究

目的从龙眼壳中提取分离龙眼壳多糖,测定龙眼壳多糖在龙眼壳中的含量,同时探索龙眼壳多糖对体外小鼠脾淋巴细胞的免疫活性的影响。方法采用水提醇沉法提取分离龙眼壳多糖,经酶-Sevage法除蛋白和H2O2氧化法除色素后,进一步用DEAE-纤维素柱层析和葡聚糖凝胶Sephadex G-100柱层析对龙眼壳多糖进行纯化,苯酚-硫酸法测定龙眼壳多糖含量;MTT法测定龙眼壳多糖对ConA诱导小鼠脾淋巴细胞的增殖能力;酶联免疫吸附反应(ELISA)分析龙眼壳多糖对ConA诱导小鼠脾淋巴细胞分泌IL-2的诱生作用。结果龙眼壳多糖总糖含量为51.84%,龙眼壳粗多糖得率为3.22%,经过纯化之后的龙眼壳多糖的糖含量为92.01%。龙眼壳多糖不同剂量组对ConA诱导小鼠脾淋巴细胞的增殖能力有增强作用,对ConA诱导小鼠脾淋巴细胞分泌IL-2有明显的促进作用,均与剂量呈正相关关系。结论龙眼壳多糖能增强小鼠脾淋巴细胞的免疫作用。

微生物发酵桂圆壳制取高水溶性膳食纤维的研究

试验通过绿色木霉液体发酵桂圆壳来制取水溶性高的膳食纤维,对前发酵和后发酵阶段的工艺条件分别展开了研究。正交试验表明,前发酵阶段,原料添加量对水溶性膳食纤维得率的影响最大,最佳的发酵条件为原料添加量220g,发酵时间102h,发酵温度33℃,装液量115mL/250mL,接种量11%;单因素试验表明,后发酵阶段,适宜的工艺条件为初始pH值为5.5,发酵温度为50℃,发酵时间为58h。在此工艺条件下,水不溶性膳食纤维得率为56.78%,水溶性膳食纤维得率为11.38%,水溶性膳食纤维约占膳食纤维的16.70%。

桂圆壳总黄酮的超声波提取工艺优化及其抑菌效果的研究

本文研究以桂圆壳为原料,利用超声波乙醇浸提法提取总黄酮,优化提取工艺,并研究黄酮的抑菌作用。研究发现乙醇浓度对黄酮得率的影响最大,最佳的提取工艺参数是:乙醇浓度为70%,料液比为1:25,超声次数为2次,超声时间为30 min,此时黄酮得率为6.11%。提取物对细菌的抑制力>对酵母菌的抑制力>对霉菌抑制力。

龙眼壳总黄酮提取工艺研究

对龙眼壳总黄酮的提取工艺进行了研究,结果表明:以60%乙醇溶剂作为提取剂,料液配比为m(龙眼壳)∶V(60%乙醇)=1∶35,温度为70℃,提取时间为2.5 h是最佳提取工艺条件;在此条件下,总黄酮得率为3.66%。

龙眼壳多糖体内免疫活性研究

目的研究龙眼壳多糖对小鼠免疫活性的影响。方法热水浸提法提取龙眼壳粗多糖,脱蛋白,脱色素,DEAE-纤维素柱层析和丙烯葡聚糖凝胶色谱S-300柱层析纯化龙眼壳多糖,硫酸-苯酚法测定多糖含量。小鼠灌胃给药15d后,MTT测定龙眼壳多糖对小鼠脾淋巴细胞的增殖能力、ELISA分析龙眼壳多糖对小鼠脾淋巴细胞分泌IL-2的作用、LDH释放法测定龙眼壳多糖对NK细胞活性的作用。结果龙眼壳多糖对正常小鼠脾淋巴细胞增殖作用实验中,剂量在250～62.5 mg/L范围内,刺激指数随着其剂量的增加而增加。龙眼壳多糖对小鼠脾淋巴细胞分泌IL-2的量,剂量在250～62.5 mg/L范围内,随着剂量的增加而增加。龙眼壳多糖对正常小鼠脾脏NK细胞活性,剂量在250～62.5 mg/L范围内,NK细胞活性随着剂量的增加而增强。结论龙眼壳多糖体内有一定的免疫作用。

桂圆壳水不溶性膳食纤维吸附NO_2^-、胆酸钠的研究

采用化学法制备了桂圆壳水不溶性膳食纤维,产率为40.59%,其持水力和溶胀力分别为4.42g/g和3.24mL/g。测定了桂圆壳水不溶性膳食纤维对NO2-、胆酸钠的吸附作用。在酸性条件下桂圆壳水不溶性膳食纤维对NO2-具有明显的吸附作用,随pH的升高其吸附能力明显减弱;当pH=2.0时,最大吸附速率为0.137μmol/(g·min),最小清除浓度为1.55μmol/L,达吸附平衡时间为74.3min。在pH6.0条件下桂圆壳水不溶性膳食纤维对胆酸钠具有较强的吸附作用,其吸附能力随其用量的增大而增强,但到达吸附平衡的时间也相应增加。膳食纤维用量分别为1.0g、2.0g、3.0g、4.0g时,其最终吸附率分别为9.5%、43%、51%和80.5%,达吸附平衡时的时间分别为1.7h、2.6h、3.7h、4.1h。

龙眼壳黄酮的纯化工艺研究

采用AB-8大孔径树脂柱层析法对龙眼壳黄酮进行纯化,对上样量、p H值、洗脱液浓度等洗脱条件进行优化,得最佳纯化工艺条件为:上样量为10 m L时,样品浓度为0.264 mg/m L;p H值为3;洗脱液为90%的乙醇。同时对龙眼壳黄酮HPLC分析条件进行优化,结果表明最优分析条件为:流动相,甲醇-水(25∶75,体积比);流速,0.5 m L/min;波长:254 nm;柱温:25℃;进样量:4μL;在此条件下经柱层析法有效纯化的龙眼壳黄酮样品中芦丁纯度最高可达63.95%。

超声-微波协同萃取法提取龙眼壳总黄酮

采用超声-微波协同萃取法提取龙眼壳中的总黄酮。通过单因素与正交组合试验得到最佳提取工艺条件为:超声波开启,提取时间60s,浸泡时间1h,乙醇浓度65%,液固比25,微波功率300W,该条件下的提得率达到了1.741%。

龙眼柔性对辊剥壳机的设计与试验

【目的】龙眼剥壳是其深加工中的关键工序,针对人工剥壳效率低、机械剥壳损伤大及果肉完整性差等问题,设计了柔性对辊剥壳装置。【方法】根据典型龙眼鲜果的物理机械特性,提出了一种先破壳后采用柔性对辊脱壳的方法,对龙眼剥壳机的破壳机构、送料盘、剥壳对辊等关键部件的结构进行设计,其中,破壳刀具切割深度和脱壳柔性对辊的间隙可调。以广东‘储良’龙眼鲜果为研究对象,通过正交试验分析,以对辊间隙、辊子转速和果壳破口为试验因素,剥壳成功率、剥壳损失率和果肉完整性系数为试验指标,进行优化试验。【结果】装置中,方便可调的对辊间隙能满足分级后不同直径龙眼的剥壳加工,剥壳装置对不同大小龙眼鲜果的适应性好。对辊间隙对剥壳性能有显著影响,随着对辊间隙由3 mm增至5 mm,龙眼脱壳后的果肉完整性逐渐变差,其损失率由约7%升至18%。各因素对剥壳性能的影响依次为对辊间隙>对辊转速>果壳破口,当对辊间隙为3 mm、对辊转速为13.5 r/min、果壳破口为90°时,龙眼剥壳性能达到最优。【结论】该研究为龙眼等柔性果机械剥壳获取灯笼状果肉的深加工研发及剥壳机参数优化提供了参考。

龙眼壳总黄酮的提取及其抗肿瘤的初步研究

优化龙眼壳总黄酮提取工艺并对龙眼壳总黄酮体外抗肿瘤活性进行初步研究。采用乙醇回流提取方法提取龙眼壳总黄酮,在单因素分析的基础上行正交试验,结果表明:乙醇体积分数85%,加热回流提取温度70℃,料液比为1∶15(g/mL),加热回流提取次数为3次时为最佳提取工艺,此时龙眼壳总黄酮提取物得率约为4.17%,该提取物中总黄酮含量约为64.77%。体外试验表明龙眼壳总黄酮提取物可显著抑制卵巢癌SKOV3细胞和宫颈癌Hela细胞的生长,并呈现一定的浓度和时间依赖性。

改性桂圆壳吸附废水中的Zn^(2+)

以桂圆壳作为吸附剂吸附废水中Zn2+,探讨了吸附时间、吸附剂用量、pH值以及吸附剂改性后对吸附率的影响。结果表明,桂圆壳生物吸附剂在吸附锌的初始阶段(0～1.5h)开始是一个启动吸附的过程,2.5h时达到最佳吸附;最佳固液比为0.05g/25ml(100μg/ml);在pH=2时,由氢氧化钠,丙酮处理过的桂圆壳粉的吸附能力最强,由柠檬酸处理的桂圆壳粉在pH=7时,吸附率最高。

三组分体系提取龙眼壳总黄酮及分析

采用30%水-35%乙醇-35%丙酮三组分体系浸提龙眼壳中总黄酮.以硝酸铝及亚硝酸钠为显色剂,芦丁做标样,可见分光光度法测定龙眼壳总黄酮含量.用高效液相色谱法对所提取总黄酮进行分析.实验结果表明:三组分体系总黄酮浸取率为4.80%,比60%乙醇体系高(平均浸取率3.66%),与70%丙酮体系相近(平均浸取率4.68%);高效液相色谱分析表明龙眼壳总黄酮提取液中黄酮含量约4.51 mg.

龙眼壳总黄酮的HPLC图谱分析

采用HPLC法以芦丁标准品为对照品,对经超声-微波协同萃取,并且经过AB-8大孔径树脂柱层析纯化的龙眼壳总黄酮进行定性分析。色谱柱条件为:C18柱,流动相为甲醇-水(25∶75),波长254 nm,流速0.5 m L/min,柱温为室温,进样量为2 u L的条件下进行检测。结论:龙眼壳样品中总黄酮含量达23.43 mg/g,龙眼壳总黄酮的主要成分为芦丁,在龙眼壳总黄酮初步纯化样品中芦丁含量达到63.95%。

微波辐射龙眼壳制备活性炭的正交试验研究

以龙眼壳为原料,氯化锌为活化剂,微波制备活性炭,采用正交试验研究了浸渍时间、微波功率、微波辐射时间、活化剂浓度等对活性炭产率和吸附性能的影响。得到了较优制备条件;浸渍时间48h,微波功率720w,辐射时间13min,氯化锌质量分数25%。活性炭的亚甲基蓝吸附值为93mL/g,碘的吸附值为1011.40mg/g,优于国家一级品指标。该方法操作方便,热效率高,大大缩短了活性炭的制备时间。

甲醛/硫酸改性龙眼壳活性炭对Pb^(2+)的吸附性能研究

以甲醛/硫酸为改性剂,制备了龙眼壳活性炭(LCFS),探讨了在不同的工艺条件下LCFS对Pb^(2+)吸附性能的影响。结果表明:在龙眼壳活性炭用量0.05 g、铅初始浓度为120 mg/L、pH=5、吸附时间45 min、吸附温度298 K条件下, LCFS对Pb^(2+)的吸附量可达229.72 mg/g;准二级吸附动力学模型更符合该吸附过程;热力学参数ΔG <0、ΔH> 0、ΔS> 0,说明该吸附是自发的吸热吸附过程。

硝酸改性龙眼壳活性炭对Pb(Ⅱ)的吸附性能研究

以龙眼(Dimocarpus longan Lour.)壳为原料,硝酸为改性剂,制备硝酸改性龙眼壳活性炭(LCN),并吸附水溶液中的Pb(Ⅱ),研究了pH、吸附温度、Pb(Ⅱ)质量浓度、吸附时间对Pb(Ⅱ)吸附量的影响。结果表明,硝酸改性能显著提高龙眼壳活性炭对Pb(Ⅱ)的吸附能力,当溶液pH 5、吸附温度298K、Pb(Ⅱ)质量浓度100mg/L、吸附时间40min时,LCN对Pb(Ⅱ)的吸附量为192.72mg/g。准二级动力学模型更符合LCN对Pb(Ⅱ)的吸附过程。与Freundlich等温吸附方程相比,Langmuir等温吸附方程更符合LCN对Pb(Ⅱ)的吸附行为,说明LCN对Pb(Ⅱ)的吸附是以单分子层吸附为主。