工业高盐废水混合盐高效分离与回收研究

将高盐废水混合盐中的各种盐成分有效分离并回收利用,是处理高盐废水的最终目的。采用蒸发浓缩—冷却析晶技术,将高盐废水混合盐溶液多次浓缩析晶,逐步分离出不同成分的高纯度无机盐。通过考察10组不同样品盐浓度对产品盐产出率和纯度的影响,确定了在100 g高盐废水混合盐中加入180 mL蒸馏水溶解的方案为最佳实验方案,两种产品盐的产出率和纯度最高,为下一步高盐废水混合盐分离回收及产业化提供了理论依据和技术支撑。

毒死蜱/乙基纤维素微胶囊的制备及其缓释性能

以乙基纤维素为壁材、毒死蜱为模型药物,采用乳化-溶剂挥发法制备毒死蜱/乙基纤维素微胶囊。利用FTIR、SEM和DSC表征了微胶囊的结构和形貌以及毒死蜱的分布形态,运用单因素法考察芯材比、聚乙烯醇(PVA)质量分数、PVA与十二烷基硫酸钠(SDS)质量比和搅拌速度对微胶囊的载药量和包封率的影响,并探究芯材比和PVA质量分数对微胶囊的药物释放性能的影响。结果表明,毒死蜱/乙基纤维素微胶囊具有较为致密的球形结构,而毒死蜱以结晶态分布于微胶囊中。当芯材比为2∶3、PVA质量分数为1.5%、PVA与SDS质量比为3∶2和转速为1500r/min,其载药量和包封率相对较好,分别为44.41%和82.42%。该载药微胶囊具有良好的缓释性能,其释药行为可用Korsmeyer-Peppas动力学模型来描述,且药物释放受Fickian扩散控制。

Pt-Al/MCM-41催化剂的制备及催化合成有机硅增效剂

以介孔硅MCM-41为载体,Al Cl_3为促进剂,制备了负载型Pt-Al/MCM-41催化剂。利用傅里叶红外光谱(FTIR)、N_2吸附-脱附、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP)对催化剂的结构、形貌以及金属间作用力进行了表征,着重探讨了不同Al加入量对催化剂结构和金属间作用力的影响,系统考察了Pt-Al/MCM-41用于催化聚乙二醇烯丙基醚和七甲基三硅氧烷合成有机硅增效剂。结果表明,Al的加入量对催化剂的结构和有序度有一定的影响,其比表面积、孔容和有序度随着Al用量的增加而逐步降低。此外,加入一定量的Al有利于提高Pt晶粒的分散度,减小其粒径。Pt_1Al_2/MCM-41催化剂具有良好的重复使用性,使用6次无明显失活,其转化率仍大于90%。合成有机硅增效剂的最佳工艺为:n_(PGAE)/n_(MDHM)=1.1,反应时间为4 h,反应温度为100℃,催化剂用量为0.5%,其转化率达94.1%。

MCM-41负载Pt-Al催化剂的制备及其表征

以介孔硅MCM-41为载体、无水乙醇为溶剂、氯化铝为促进剂,采用浸渍法制备了Pt-Al/MCM-41催化剂。利用XRD、XPS、TEM、FTIR、N_2吸附-脱附、NH3-TPD对催化剂进行了表征,重点讨论了不同Pt-Al负载顺序对催化剂结构和性能的影响,并将其应用于硅氢加成反应。结果表明,Pt和Al的负载顺序不同会影响催化剂的有序度、Pt颗粒的分散程度和酸性,其中,Pt-Al/MCM-41催化剂的有序度和Pt颗粒的分散程度相对最好,酸性相对较强。在七甲基三硅氧烷与烯丙醇聚氧乙烯醚的硅氢加成反应中,不同催化剂对七甲基三硅氧烷的转化率影响顺序为Pt-Al/MCM-41>Pt+Al/MCM-41>Al-Pt/MCM-41>Pt/MCM-41。

席夫碱锌改性介孔硅对毒死蜱的吸附与缓释

以3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)、水杨醛和锌离子为改性剂,通过共缩聚法合成席夫碱锌配合物改性MCM-41(Zn-MCM-41),并以毒死蜱为模型药物,制备了毒死蜱/席夫碱锌配合物改性MCM-41缓释体系。利用XRD、N2吸附-脱附、FTIR、DSC和XPS对MCM-41、氨基改性MCM-41(NH2-MCM-41)、水杨醛席夫碱改性MCM-41(SA-MCM-41)的结构、毒死蜱的分布形态和Zn-MCM-41的配位情况进行了表征,考察了MCM-41在改性前后对毒死蜱的吸附量,并着重探究了其对毒死蜱的吸附动力学、吸附热力学以及缓释性能。结果表明,APTES和水杨醛席夫碱改性后的MCM-41仍具有较为有序的介孔结构。MCM-41对毒死蜱的吸附量为54 mg·g^(-1),Zn-MCM-41的吸附量为186 mg·g^(-1),相对于MCM-41,其吸附量增加了244%。改性前后的MCM-41对毒死蜱的吸附动力学和吸附热力学分别符合准一级动力学模型和Freundlich模型。毒死蜱/席夫碱锌配合物改性MCM-41缓释体系的释药行为可用Riger-Peppas动力学模型来描述,其药物释放由Fick扩散控制。

羽毛纤维/环氧树脂复合材料的制备及性能研究

以羽毛纤维为填料,环氧树脂为基体,采用热固化成型方法制备了羽毛纤维/环氧树脂复合材料,研究了复合材料的力学性能、动态力学性能和热性能。结果表明:羽毛纤维与环氧树脂之间的化学反应使界面作用增强。复合材料的冲击强度随着羽毛纤维含量的增大先增大后减小,当羽毛纤维含量为2%(质量分数)时,复合材料韧性达到最大值。随着羽毛纤维含量的增加,复合材料的弯曲强度、弯曲模量和储能模量先增加再降低。羽毛纤维的填充使复合材料的玻璃化转变温度提高,复合材料的热稳定性增强。羽毛纤维对环氧树脂的增强增韧作用,为废弃羽毛的有效使用提供了新的思路。

pH值响应性毒死蜱/铜席夫碱配合物改性SBA-15的制备及缓释性能

以3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)、水杨醛和铜离子为改性剂,通过后嫁接法制得铜席夫碱配合物改性SBA-15(Cu-SBA-15),并以毒死蜱为模型药物,制备了毒死蜱/铜席夫碱配合物改性SBA-15缓释体系。利用TEM、SEM、XRD、N2吸附-脱附、TG、FTIR和XPS对SBA-15、氨基改性SBA-15(NH_2-SBA-15)、水杨醛希夫碱改性SBA-15(SA-SBA-15)的形貌、结构和Cu-SBA-15的配位情况进行了表征,考察了SBA-15在改性前后对毒死蜱的吸附量和缓释性能,并着重探究了毒死蜱/铜席夫碱配合物改性SBA-15载药体系在不同pH值下的释药行为。结果表明,APTES和水杨醛能够通过后嫁接法修饰于SBA-15,修饰后仍保持十分有序的孔道结构。SBA-15通过改性后,其对毒死蜱的吸附量由100 mg·g^(-1)增加至195 mg·g^(-1),且其对药物的缓释性能也得到改善。毒死蜱/铜席夫碱配合物改性SBA-15缓释体系显示出明显的pH值响应性,pH=3时的释药速率大于pH=11时,而在中性条件下的缓释效果相对最好。载药体系的释药行为可用Riger-Peppas动力学模型来描述,其药物释放由Fick扩散控制。

不同凝固浴对纤维素膜特征影响的研究

以棉浆板为纤维素原料、ZnCl2溶液为溶剂,分别以水、甲醇、乙醇、丙酮为凝固浴,通过相转化法制备了4种纤维素膜。通过膜的微观形貌对比分析了其形成机理,测定了不同膜在水通量、孔隙率及干燥后力学性能的差异。结果表明,4种膜内部均为纤维网状结构,其中以水为凝固浴制得的膜的内部纤维较为舒展、粗大,表皮为多孔状;而以有机溶剂制得的膜的内部纤维为卷曲、结团状,且出现指状孔,表皮为致密光滑状。4种膜的FT-IR、XRD、TG表征结果无显著差异,均由纤维素Ⅰ型变为纤维素Ⅱ型,结晶度降低,热稳定性降低30℃左右,残碳量增高。

多巴胺表面修饰角蛋白/聚乳酸纳米纤维膜的制备及性能

通过紫外引发多巴胺氧化自聚生成聚多巴胺,对角蛋白/聚乳酸纳米纤维膜进行表面修饰,以改善其薄膜亲水性差、力学性能不足和细胞活性较低等问题。通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、热重分析、接触角实验、电子万能试验机、细胞活性毒性实验和细胞黏附性实验对表面修饰前后纳米纤维膜的形貌、结构、热稳定性和热降解率、亲水性、力学性能、细胞活性毒性和黏附性进行测试和表征。结果表明,聚多巴胺成功地黏附在纤维的表面,表面修饰后的纤维平均直径增大,由(356±78)nm增大至(507±98)nm,接触角由103.34°降至82.46°,弹性模量与断裂伸长率分别增大了2.75~5.33MPa和31.75%~51.50%,接种24h后细胞活性由72%增大至221%,增大了149%。

甘蔗渣综纤维素膜的制备和性能研究

以甘蔗渣中所提取的综纤维素为原料,ZnCl2溶液为溶剂,通过相转化法制备综纤维素膜,探究了综纤维素用量(以ZnCl2溶液质量计,下同)、溶解时间、凝胶化时间和所浸泡甘油质量分数等因素对湿膜的孔隙率、水通量及干膜的力学性能的影响;并通过SEM、XRD、FT-IR、TG等表征方法分析了溶解成膜机理。研究结果证实了从甘蔗渣中提取的综纤维素可直接作为原料来制备综纤维素膜,当综纤维素用量为5%、凝胶化时间3 d、溶解1 h时制得的湿膜有着最小的水通量为17.2 L/(m^2·h),孔隙率为83.3%,再经10%质量分数的甘油增塑得到的干膜有着最大的拉伸强度,为21.9 MPa,此时断裂伸长率为22.2%。根据FT-IR、TG可知以综纤维素为原料制得的膜中未包含半纤维素,半纤维素可能在溶解过程中水解或者在成膜过程中析出。根据SEM可知湿膜状态下膜内部有均匀孔洞,干燥后膜孔洞收缩形成致密结构。XRD结果表明综纤维素成膜后其中的纤维素由纤维素Ⅰ型转变为纤维素Ⅱ型,结晶度由48.8%降至41.5%。

作为生物塑料应用的角蛋白改性研究进展

角蛋白是构成哺乳动物和鸟类毛发的最主要成分,来源广泛,并可生物降解,但其大量废弃会造成资源浪费、污染环境等问题。近年来,废弃角蛋白循环再生应用成为了社会普遍关注的热点,作为生物塑料应用还可以缓解日益枯竭的石油危机,但对其研究还处于科学探索阶段。从提高角蛋白在生物塑料中应用的综合利用性能出发,对近几年来角蛋白物理改性、化学改性的研究进展进行了综述,并加以讨论,以期为制备出理想的角蛋白生物塑料提供有益参考。

金属离子对大豆油色泽的影响

为探明金属离子在不同条件下对大豆油色泽的影响,为生产加工中油脂固色回色以及油脂脱色工艺提供理论依据,采用大量对比试验,系统研究了金属离子的种类、价态、浓度以及反应时的温度、水分含量对大豆油色泽的影响。结果表明:在反应温度150℃、金属离子浓度0.01 mol/L时,对大豆油色泽影响由大到小为Fe_(2)(SO_(4))3≥FeCl_(3)>FeSO_(4)>CuSO_(4);大豆油的色泽随Fe_(2)(SO_(4))3浓度的增大而加深;加入FeSO_(4)的大豆油,温度越低,色素形成越多,但产生的色素对热不稳定,容易分解;加入Fe_(2)(SO_(4))3的大豆油,随温度升高,反应时间增长,色泽加深,且形成的色素较稳定,呈红棕色;适量的水分可以减少大豆油中由金属离子带来的色泽上的影响,同时可以减小高温条件下油脂的回色。

啶虫脒/介孔硅缓释体系的一步法制备及其释药行为

采用瞬间液晶模板法一步制备负载啶虫脒/F127(分子式为(EO)106(PO)70(EO)106)的介孔硅(Mesoporous silica).利用红外光谱法(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、差式扫描量热法(Differential scanning calorimeter,DSC)、扫描电镜(Scanning electron microscope,SEM)、电子显微镜(Transmission electron microscope,TEM)和氮气吸附脱附法(Brunauer-Emmett-Teller,BET)对介孔硅的结构进行了表征,并探究了载药介孔硅的释药行为.结果表明,啶虫脒成功负载于介孔硅且以非晶相存在于介孔硅中.介孔硅在水平方向上呈高度结晶的片状结构,且属于IM-3M结构.去除模板剂后的介孔硅均呈现出典型的Ⅳ型特征和笼状孔道结构;孔径分布于3~4 nm之间,具有均一的介孔孔道.载药介孔硅的药物释放曲线动力学拟合模型与Korsmeyer-Peppas模型较为符合.

纤维素基吸油材料的研究进展

随着油污染的日益严重,吸油材料越来越重要,寻找一种能降解再生的廉价吸油材料对环境保护有着重要作用.对吸油材料的种类、吸油机理及纤维素基吸油材料的改性方法包括酯化、醚化、接枝共聚、纤维素酶解和制备气凝胶等进行了综述,并对未来吸油材料的应用前景进行了展望.

基于抗菌活性的氧化锌粒子的制备及其性能研究

为制备具有抗菌活性的氧化锌粒子,以硝酸锌和氢氧化钠为原料,采取水热法制备得到纳米氧化锌,并研究其抗菌性能.采用粒度分析、红外光谱分析、扫描电镜分析和热重分析手段,系统研究了pH、反应温度、反应时间、氢氧化钠浓度对纳米氧化锌粒径的影响,获得了制备纳米氧化锌的最佳条件.研究结果表明,当氢氧化钠浓度为0.2 mol/L、pH 12、反应温度90℃,反应时间12 h时,所制得的纳米氧化锌粒度均匀、粒径小.抑菌研究结果表明,制得的纳米氧化锌具有良好抗菌性能.

饲用碘酸钙/海藻酸钠微球的制备

为提高碘酸钙在饲料中的稳定性,以碘酸钙为芯材,海藻酸钠(Sodium alginate,SA)为壁材,纳米碳酸钙为交联剂,将碘酸钙分散于液体石蜡中,采用内源乳化法制备了碘酸钙/海藻酸钠凝胶微球.采用傅里叶红外光谱和扫描电子显微镜对碘酸钙/海藻酸钠凝胶微球进行了表征,并通过单因素法系统考察了碘酸钙/海藻酸钠凝胶微球制备工艺对其载药率和包封率的影响.结果表明,碘酸钙以晶体形式负载于碘酸钙/海藻酸钠凝胶微球上;在海藻酸钠质量浓度为12 g·L^(-1),纳米碳酸钙质量分数为SA的1/2,Span80质量分数为2%,酸钙物质的量比为6.9∶1,碘酸钙质量为1.2 g,油相搅拌速度500 r·min^(-1),油水体积比为3∶1,乳化30 min,富集90 min和交联25 min条件下工艺最优,其制备的碘酸钙/海藻酸钠凝胶微球载药率和包封率分别为41.0%和71.8%.

渗入法制备纤维素-环氧大豆油复合膜

为改善纤维素膜易吸潮、韧性差的缺陷,借助蔗渣综纤维素制得的纤维素湿膜(RC)的多孔结构,通过将环氧大豆油(Epoxy soybean oil,ESO)及固化体系渗入其中,加热进行固化,得到纤维素-环氧大豆油复合膜(ESO-RC).探究了复合膜中环氧大豆油的固化剂邻苯二甲酸酐(Phthalic anhydride,PA)、催化剂N,N-二甲基苄胺(N,N-Dimethylbenzylamine,BDMA)及所用溶剂丙酮的用量对复合膜的力学性能、水蒸气透过率的影响,对其进行了傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared spectrometer,FT-IR)、X射线衍射(X-raydiffraction,XRD)、扫描电镜(Scanning electron microscope,SEM)及热重分析(Thermogravimetric analysis,TG)等表征.研究结果表明,该渗入法可制得结构均匀的纤维素-环氧大豆油复合膜,与纤维素膜相比,复合膜的抗拉强度减弱,韧性增强,水蒸气透过率(Water vapor transmission rate,WVP)由29.48 g·m^-1s^-1Pa^-1×10^-11降至最低3.08 g·m^-1s^-1Pa^-1×10^-11,对水分敏感性降低,内部结构变致密.