山竹壳制备吸附-光催化碳材料及其性能

以山竹壳为原料,通过磷酸活化处理、焙烧、浸渍乙酸锌、乙酸银溶液的方法制得复合双金属生物质碳材料AgZn/P/BC,并在可见光照射下研究该复合双金属生物质碳材料对2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)的吸附-可见光催化协同降解性能。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见漫反射光谱仪(DRS)、比表面积测试仪(BET)和X射线光电子能谱(XPS)对复合材料进行表征分析,采用高效液相色谱法(HPLC)测定反应物浓度,计算脱除率。分别比较不同金属物质的量比(Ag、Zn)和不同金属乙酸盐溶液浸渍浓度的单一反应条件发现,当金属物质的量比n(Ag)∶n(Zn)为1∶1,金属乙酸盐溶液浓度为0.01 mol/L时,复合材料对2,4-DCP的降解效果最好,黑暗环境中吸附30 min脱除率可达62.33%,光照条件下催化120 min脱除率可达93.52%。动力学研究结果表明,金属乙酸盐溶液浓度为0.01 mol/L的复合双金属生物质碳材料AgZn/P/BC,其降解速率相较于金属乙酸盐溶液浓度为0.03 mol/L的AgZn/P/BC提高了近1.76倍,在pH测试和循环实验中复合材料的催化性能均保持良好,表明AgZn/P/BC具有优异的光催化降解2,4-二氯苯酚性能。

山竹壳总黄酮抗氧化及抑制亚硝化作用研究

对山竹壳总黄酮的抗氧化作用及对亚硝化反应的抑制作用进行研究。采用超声辅助热水浸提的方法提取山竹壳中的黄酮类化合物,以芦丁为标准物质来测定提取物的总黄酮含量,通过水杨酸法测定山竹壳总黄酮对羟自由基的清除作用、邻苯三酚自氧化法测定山竹壳总黄酮对超氧阴离子自由基的清除作用,以评价山竹壳总黄酮的抗氧化能力;并通过用分光光度法测定山竹壳总黄酮对亚硝酸盐的清除率和对亚硝胺合成的阻断率,以评价山竹壳总黄酮对亚硝化反应的抑制能力。采用超声辅助热水浸提方法提取的山竹壳提取物中总黄酮的含量为42.36%,该类化合物对羟自由基和超氧阴离子自由基具有一定的清除作用,随反应浓度增加清除率增大;在模拟人体胃液的条件下(pH 3.0、温度37℃),山竹壳总黄酮能有效地清除亚硝酸盐和阻断亚硝胺合成,随反应浓度增加清除率和阻断率增大。山竹壳总黄酮具有一定的抗氧化作用及抑制亚硝化反应的作用。

大孔树脂纯化山竹壳原花青素的研究

研究比较了10种大孔吸附树脂对山竹壳原花青素的吸附和解吸性能,筛选出最适的大孔吸附树脂,并对该树脂的静态和动态吸附条件进行研究。结果表明,大孔吸附树脂XDA-7对山竹壳原花青素有很好的吸附和解吸性能,最佳吸附和解吸条件为:吸附流速为2 BV/h,解吸液乙醇浓度为60%,解吸流速为2 BV/h,解吸液体积为6 BV。得到纯化的原花青素纯度为66.20%。

氨基硫脲改性山竹壳对Cd^(2+)、Pb^(2+)的吸附

采用氨基硫脲改性山竹壳,制备新型的改性山竹壳吸附剂,研究其对Cd2+、Pb2+的吸附性能。结果表明,吸附Cd2+、Pb2+的适宜条件为:pH 6.0,吸附时间120 min。改性后山竹吸附剂对Cd2+、Pb2+的吸附容量能有了很大程度的提高,Cd2+、Pb2+最大吸附量分别达到39.37、57.14mg/g。吸附过程可以很好地用准二级动力学方程描述,吸附等温线用Langmuir方程的拟合效果优于Freundlich方程。

山竹壳基生物质活性炭的制备及其吸附性能研究

采用山竹壳为原料制得山竹壳基生物质活性炭。确定了较佳的制备条件:在尿素酸溶液∶碳=1∶1(质量比)的浸渍比下,浸渍时间15h,活化温度750℃,活化时间60min,制得的山竹壳基生物质活性炭比表面积为545.68m2/g。在亚甲基蓝溶液pH=4.5、初始浓度为25mg/L,山竹壳基生物质活性炭用量为0.06g条件下,山竹壳基生物质活性炭对亚甲基蓝的吸附量达到68.75mg/g。

山竹壳色素通过微波辅助结合超滤法分离研究

为了开发山竹壳色素作为蛋鸡饲料添加剂,采用膜法分离其中的活性物质。采用超滤膜装置结合微波辅助法分离山竹壳色素物质。山竹壳原料粉末质量约50 g,料液比为1:10,采用4因素3水平的正交试验设计,分别研究山竹壳粒度(30、100、200目)、溶剂浓度(30%、40%、50%)、微波功率(160、320、480 W)、微波时间(10、20、30 s)对提取效果的影响。结果表明:粒度、溶剂浓度对提取结果影响差异显著(P<0.05),最佳提取条件为山竹壳粒度过100目筛、提取溶剂为50%乙醇-0.108%HCl混合溶液、微波溶解功率为160 W、微波溶解时间为20 s。在适宜条件下超滤法结合微波辅助法可以用于提取分离山竹壳色素,这为开发山竹壳色素作为新型绿色饲料添加剂做出了有益尝试。

改性山竹壳炭对废水中Ni(Ⅱ)的吸附效果与机理研究

选用山竹壳为原料,在100~500℃条件下慢速热解和KOH、K2 FeO4改性制得改性山竹壳生物炭,用于水中Ni(Ⅱ)的吸附和机理研究。XPS、FTIR、BET等表征手段表明:改性后的山竹壳生物炭表面出现了丰富的孔状结构,比表面积高达13.1 m^(2)/g,有利于对Ni(Ⅱ)的吸收。—OH、C—C、C=O、C—O等官能团含量显著改变,促进了离子交换过程,有利于生物炭对重金属的吸附。改性后的山竹壳生物炭对Ni(Ⅱ)的吸附量从9.71 mg/g显著上升至75.91 mg/g。吸附量的上升可能是由于Ni(Ⅱ)与改性生物炭表面的金属阳离子发生了离子交换,部分Ni(Ⅱ)与改性山竹壳炭表面的—OH、—COOH等官能团发生了反应,并以络合物或沉淀的形式存在。改性生物炭吸附Ni(Ⅱ)的动力学符合拟二级动力学方程,该吸附过程主要以化学吸附为主。同时,改性生物炭在六次吸附脱附循环试验后对Ni(Ⅱ)的吸附量仍高达19.18 mg/g,与其他生物炭吸附量对比,证明了该改性山竹壳炭具有良好的重复使用性能。改性山竹壳生物炭炭被认为是一种有效处理废水中Ni(Ⅱ)的吸附剂,该改性以及生物炭的制备方法为后续水中污染物吸附提供了新的见解和方向。

微波辅助提取山竹壳中的总黄酮及其体外抗氧化活性研究

采用微波辅助提取山竹壳中的总黄酮类化合物,测定其体外抗氧化活性。考察乙醇体积分数、液料比、微波功率、微波提取时间对总黄酮提取率的影响,并采用四因素四水平正交试验,确定总黄酮的最佳提取工艺条件。结果表明,最佳提取工艺为:乙醇体积分数75%,液料比35∶1(mL/g),微波功率300 W,微波提取时间3 min,此时总黄酮的提取率为12.02 mg/g。试验得出,该提取物对超氧阴离子自由基去除率最高达到72.34%、DPPH自由基去除率最高为68.52%,该提取物具有较好的体外抗氧化效果。

山竹壳色素对棉针织物染色性能分析

介绍了山竹壳提取液以及松香粉固色液的制备方法，并以山竹壳提取液为染液用于纯棉针织物的染色。测试并分析了染液用量、pH值、染色温度、染色时间等因素对染色效果的影响，并设计正交试验确定了最佳染色工艺。对松香粉固色前后织物的色牢度进行对比，并对织物的匀染性和顶破强力进行测试。结果表明，山竹壳提取液上染纯棉针织物的最佳工艺为：染液用量8.5%，pH值为6，浴比1∶40，温度85℃，时间70 min；松香粉固色液固色后的织物耐皂洗色牢度和耐摩擦色牢度均可提升1-2级；山竹壳提取液上染纯棉针织物时，匀染性好，顶破强力基本保持不变。

山竹壳基荧光碳量子点制备

以生物废弃物山竹壳为原料,通过一步碳化的方法获得碳质量分数75%以上,具有相对完整碳网结构的碳化山竹壳。再以碳化山竹壳为碳源,采用混酸氧化切割的方法,成功制备具有蓝绿色荧光的山竹壳基碳量子点,该碳量子点平均粒径为2.7 nm。荧光光谱分析证明其具有波长依赖的特性,可实现多色彩发光。红外图谱分析证明该CQDs表面富含羟基羧基,水溶性良好,易于修饰钝化。

山竹果壳提取液中金纳米粒子的生物合成及光谱性质研究

在山竹果壳提取液中，以山竹多酚既作还原剂又作保护剂，制备了具有高度稳定性、单分散性的亲水性金纳米粒子。利用紫外可见分光光度法、透射电子显微镜和X射线衍射等手段对制备的金纳米粒子进行了表征和分析。结果表明：金纳米粒子的尺寸大小在9-23nm范围，升高温度其还原反应速率加快，所得金纳米粒子的尺寸减小、单分散性提高。山竹多酚保护金的金纳米颗粒具有pH值调控的分散可逆性。降低山竹提取液的浓度可得到包括单晶纳米片在内的多形态金纳米颗粒。

天然染料敏化太阳能电池的制备——一个大学化学综合性实验

介绍一个研究探索型的大学化学综合性实验——天然染料敏化太阳能电池的制备。内容包括天然染料的提取,天然染料及其敏化的光阳极的紫外-可见吸收光谱的测试,染料敏化太阳能电池的制备以及光电性能测试等。通过本实验的实践,可以让学生更好地掌握相关专业知识,提高实验操作技能和专业素质,激发学生对科学研究的兴趣,培养科研探究能力。

山竹果壳中多酚提取工艺的研究

以山竹果壳为原料,对山竹果壳多酚的提取工艺进行研究。通过单因素试验及正交试验对其提取工艺的最优条件进行探索。各因素对多酚物质提取量的影响依次为提取温度>料液比>乙醇体积分数>提取时间,用乙醇溶液提取山竹果壳中多酚物质的最佳工艺条件为:乙醇体积分数70%,料液比1:15,提取温度70℃,提取时间120min。

二乙烯三胺改性山竹壳吸附水溶液中的Cd^(2+),Pb^(2+)

采用二乙烯三胺改性山竹壳,制备新型改性山竹壳吸附剂,研究其对Cd2+,Pb2+的吸附性能.结果表明,吸附Cd2+,Pb2+的适宜条件为:pH值6.0,吸附时间120 min.改性后山竹壳吸附剂对Cd2+,Pb2+的吸附容量能有很大程度的提高,Cd2+,Pb2+最大吸附量分别达到20.49,37.04 mg·g-1.吸附过程可以很好地用准二级动力学方程描述,吸附等温线用Langmuir方程的拟合效果优于Freundlich方程.

山竹壳合成贝壳粉负载纳米铁催化降解铬黑T

以山竹壳提取液和贝壳粉制备了贝壳粉负载的纳米零价铁(MS-NZVI/SP),探究其催化铬黑T的类芬顿降解效果。采用SEM、XRD、FTIR等手段对制备的材料进行表征。结果表明,MS-NZVI/SP被成功制备,且呈均匀球状颗粒,表面覆盖了有机物多酚,具有较好的稳定性和重复使用性。通过单因素实验优化了MS-NZVI/SP对铬黑T降解性能,得到优化条件为:贝壳粉与纳米零价铁负载质量比1∶1,温度35℃,溶液pH为3,投加4 mL过氧化氢(质量分数5%),100 mg合成的材料。在优化条件下,铬黑T(50 mg/L)的降解效率可达93.01%,其降解过程符合准二级动力学模型。

山竹果壳活性炭的制备及其对Cu(Ⅱ)离子吸附性能研究

以农业剩余物山竹果壳为原料,采用氢氧化钾(KOH)为活化剂制备活性炭。利用正交实验(L16(44))确定活性炭的最佳制备工艺。并以活性炭为吸附剂,采用单因素变量法,研究Cu(Ⅱ)初始浓度、溶液pH值、吸附温度、吸附时间对活性炭吸附性能的影响,探究其等温吸附过程和吸附动力学特征。结果表明:Langmuir模型能更好的描述活性炭对Cu(Ⅱ)的吸附过程,最大吸附量为18.15 mg/g;吸附动力学可用准二级动力学方程来拟合,其相关系数为0.9987。

超声波辅助提取山竹壳多酚提取物

山竹果壳中含有丰富的多酚类物质,有很高的药用价值,具有抗菌、抗癌、抗氧化和提高免疫力等重要作用。本论文以山竹果壳为材料,乙醇为提取溶剂,采用超声辅助提取山竹果壳多酚,并对提取条件进行优化。本试验考察乙醇浓度、超声时间、超声功率、液料比对山竹果壳多酚得率的影响。通过单因素和响应面优化法确定其最佳提取条件,优化的超声波提取山竹果壳多酚的工艺为:超声时间23 min,超声功率202 W,乙醇浓度52%,液料比35:1(mL/g)。预测的多酚得率为69.08 mg/g,验证得率为68.84 mg/g。

山竹壳活性炭吸附亚甲基蓝性能研究

以山竹壳为原料,采用磷酸—硫酸活化法制备了比表面积为1730m^2·g^(-1)的活性炭。研究了山竹壳活性炭吸附亚甲基蓝的吸附性能,考察了亚甲基蓝溶液的pH、不同初始浓度、吸附时间、温度等条件对吸附效果的影响。应用准一级动力学方程、准二级动力学方程模拟了山竹壳活性炭吸附亚甲基蓝的动力学过程,结果表明准二级动力学方程适合描述整个吸附过程。用Langmuir和Freundlich模型模拟吸附等温线,Langmuir方程更适合描述此吸附过程,在298K下最大单层吸附量为526.31mg·g^(-1)。计算了吉布斯自由能(ΔG^0)、焓变(ΔH^0)、熵变(ΔS^0)等热力学参数,ΔG^0、ΔH^0、ΔS^0均小于0,说明此吸附过程是一个自发进行的、放热的、趋于有序的吸附过程。

改性山竹壳钝化Cd、Cu、Zn复合污染土壤的研究

以天然山竹壳(Man)为原料,采用KMnO_(4)氧化法制备得到改性山竹壳(Mn-Man),通过扫描电镜和红外光谱对Mn-Man进行了物化性质表征,研究了Mn-Man对水溶液中Cd^(2+)、Cu^(2+)、Zn^(2+)的吸附特征,在此基础上将Mn-Man投入重金属复合污染土壤中研究其钝化效果,分析了钝化前后土壤理化性质和重金属稳定性。结果表明:经KMnO_(4)改性后,Mn-Man表面形成粗糙多孔形貌,显著提高了其对金属离子的吸附能力;在pH<5时,静电作用对金属离子的吸附起主导作用,在pH>5时,沉淀作用开始对吸附产生重要影响,Mn-Man对金属离子的吸附顺序为Cu^(2+)>Cd^(2+)>Zn^(2+);经Mn-Man钝化后,污染土壤pH和肥力明显提高,有效促进重金属从活泼态向不活泼态转化,降低了重金属的TCLP浸出,表明Mn-Man可对重金属污染土壤进行有效修复。

响应面法对山竹壳中色素提取条件的优化

以山竹壳为原料,采用超声辅助醇提法来提取山竹壳中色素.通过单因素试验,研究提取温度、乙醇体积分数、超声时间、超声功率对色素提取率的影响.采用响应面法对色素提取条件进行优化.结果表明最佳提取条件:乙醇体积分数70%、液料比25:1(mL/g)、提取温度70℃、超声时间30 min、超声功率280 W.在此条件下,色素吸光度为0.438,与理论值0.439具有较好的拟合.