用钛钌阳极从氯化锰溶液电解二氧化锰的研究

为了研究在氯盐溶液中用钛钌阳极电解二氧化锰的新技术,运用恒流水溶液电解方法考察了电解温度、电流密度和电解液组成对二氧化锰电流效率、槽电压及产品质量的影响.试验结果表明,在电解温度75℃、电流密度100 A/m2、锰离子质量浓度50 g/L、盐酸质量浓度10 g/L的条件下,二氧化锰的电流效率达96%,槽电压为2.0 V,产品中二氧化锰的含量为92.32%,电解二氧化锰晶型为γ型.通过在氯盐溶液中用钛钌阳极电解二氧化锰,不仅产品质量能达到电池用电解二氧化锰标准,而且电解温度低(75℃),优于硫酸盐溶液体系(95℃).     

红柳制备低聚木糖和纤维低聚糖的研究

以固沙先锋植物红柳为原料,经蒸汽爆预处理,采用纤维素酶法水解制备低聚木糖和纤维低聚糖。将100g红柳于温度200℃、维压时间3 min条件下蒸汽爆破处理,蒸爆液中获得8.74 g低聚木糖,低聚木糖得率49.80%。红柳蒸汽爆破物料在用碱量25%(以Na2O计)、固液比1∶6(g/m L)、硫化度30%、160℃电加热油浴锅中处理90 min,木质素脱除率96.20%,纤维素回收率82.80%。蒸汽爆破-硫酸盐处理红柳于底物质量分数5%、50℃、p H为4.8条件下,经酶用量为20μmol/(min·g)的低β-葡萄糖苷酶活力纤维素酶三段水解24 h,纤维低聚糖得率49.03%,纤维素酶对纤维低聚糖的选择性60.09%。蒸汽爆破预处理适用于红柳制备低聚木糖,三段水解技术有利于预处理红柳渣制备纤维低聚糖,选择性高。     

玉米芯稀酸水解液灭菌方式对Clostridium acetobutylicum XY16发酵性能的影响

玉米芯稀酸水解液(CDAH)中抑制物含量影响其制备生物丁醇的发酵性能。对玉米芯稀酸水解液的灭菌处理方式(如pH,灭菌温度等)与抑制物含量变化的关系进行研究。结果表明:pH、灭菌温度、水解糖液总糖浓度对蒸汽灭菌过程中抑制物的产生有显著影响,在优化的灭菌条件(总糖质量浓度70 g/L,pH 4.0,灭菌温度115℃,灭菌时间15 min)下,灭菌后的水解糖液中,糠醛11.2 mg/L,羟甲基糠醛(HMF)43.4 mg/L,单酚74.3 mg/L,多酚46.7 mg/L。产丙酮丁醇梭菌Clostridium acetobutylicum XY16能利用水解糖液,总糖质量浓度为40 g/L时,丙酮、丁醇和乙醇(ABE)质量浓度达到11.78 g/L,其中丁醇为7.36 g/L,和传统灭菌处理(121℃,15 min)及过滤除菌处理的水解糖液相比,丁醇、丙酮和乙醇(ABE)质量浓度分别提高了129%和228%,丁醇质量浓度分别提高了116%和259%。     

红茶菌生产细菌纤维素及其结构表征

红茶菌是一种中国传统酸性饮料,为了得到其生产细菌纤维素(BC)的能力及发酵过程中发酵液的变化情况,利用红茶菌混合菌种发酵制备细菌纤维素,对发酵过程中的细菌纤维素产量、还原糖消耗量和pH值进行检测。结果表明,发酵过程中pH值从4.77降到3.08,还原糖含量从51.16g/L降到10.55g/L,发酵7d得到4.39g/L的细菌纤维素。扫描电镜观察到细菌纤维素的直径在100～500nm之间;热重分析表明细菌纤维素在296℃处具有最大失重,失重率达46%;红外光谱揭示了细菌纤维素的特征吸收峰。元素分析结果表明,细菌纤维素主要由C、H、O这3种元素构成,基本上符合纤维素中各元素含量;XRD结果表明细菌纤维素的结晶度为80.21%,是一种高结晶度纤维素材料。     

电解铜箔废水NF+NF+RO全膜法工艺探究

采用NF+NF+RO全膜法对电解铜箔废水进行处理,实现了水资源和硫酸铜资源双重回收.实验研究表明:对于电解铜箔漂洗水,在ρ(Cu2+)为200～300 mg/L,ρ(SO42-)为300～450 mg/L,电导率为650～1 200μs/cm时,可浓缩回收铜盐19.18g/L,回用水电导率≤5μs/cm,整个系统的水回收率达到98.75%.     

热镀锌渣电解精炼制取纯锌初探

ZnCl2-NH4Cl溶液体系中进行热镀锌渣的电解精炼是处理热镀锌渣的全新工艺。该文重点研究各工艺参数诸如电流密度、电解液成分、电解温度、电解周期等对实际电解精炼效果的影响，确定最佳电解工艺条件为：[Zn^2 ]=40g/L,[NH4Cl]=250g/L,Dk=250A/m^2,t=35℃，同时得出随着阳极含铁量的变化，直流电耗与其它指标均有所变化。     

酶法水解V_C磷酸酯镁及其动力学分析

考察酶法水解VC磷酸酯镁(Magnesium Ascorbyl Phosphate,MAP)过程,采用复合磷酸酯酶(Phosphoesterase Complex,PC)为催化剂,以水解产物VC的含量(水解率)为指标考察底物浓度、反应时间、pH值、反应温度、酶用量等因素对MAP水解程度的影响,选择最佳水解条件并对其进行动力学分析。结果表明,在底物MAP的质量浓度为1.72g/L、酶和底物的体积分数为5%、温度37℃、pH 5.5条件下水解4h,水解率最大,可达(32.64±0.42)%。动力学分析表明:水解动力学符合米氏方程,其中km=25.82g/L,vmax=126.26g/(L.h)。     

TEMPO修饰酶解淀粉的制备及其表面施胶

原淀粉经α-淀粉酶处理,再以2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(TEMPO)氧化体系氧化酶解,利用TEMPO对伯醇羟基选择性氧化作用,将酶解淀粉分子链上的部分醇羟基氧化成羧基,得到水溶性好、黏度低的改性淀粉,并用于纸张表面施胶。研究结果表明,酶解淀粉经TEMPO氧化改性后用于纸张表面施胶,对纸张抗张强度和表面强度的增强效果优于商品氧化淀粉,但耐折性能下降明显。在次氯酸钠用量为2 mmol/g时,改性淀粉的羧基含量达5.1%,将此改性淀粉以4 g/m2的施胶量对纸张进行表面施胶,纸张的抗张强度比未施胶纸张增大51.6%。     

锌皮还原同槽电解法处理废干电池工艺研究

采用废旧干电池中的锌皮还原电芯中的高价锰为二价锰,并通过同槽电解的方法,阴极得到金属锌,阳极得到二氧化锰,实现高附加值、低成本综合回收利用废旧锌锰电池的目的.最佳工艺条件为:pH值3.0~4.0,阳极电流密度0.6~0.8 A/dm2,阴极电流密度0.9~1.2 A/dm2,电解温度80~85℃,Zn2 质量浓度60~70 g/L,Mn2 质量浓度30~50 g/L,可使阴、阳极的电流效率均达到90%左右.     

热化学就地生热促进稠油水热裂解实验研究

针对稠油就地水热裂解反应因地层温度有限而受影响的情况,开展了利用热化学就地生热提升地层温度促进稠油水热裂解反应的模拟实验。结果表明:向反应釜中注入5mL浓度为5mol/L的NaNO2/NH4Cl放热体系后,反应釜温度从200℃提升到了240℃以上,压力增加了近0.4MPa,反应后稠油降黏率增加了40%左右,饱和烃、芳香烃含量明显增加,胶质、沥青质含量明显降低,热化学生热提温可促进稠油水热裂解反应。分析认为现场热化学体系注入工艺可行、放热反应速度与热峰位置可控、对地层无伤害,热化学生热提温促进稠油就地水热裂解降黏具有可行性,具体应用时应深入分析热化学就地生热提温的影响因素并优化相关操作参数。     

杂多酸H3PW12O40催化降解微晶纤维素

 以杂多酸H₃PW₁₂O₄₀为催化剂,1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐([Amim]Cl)离子液体为溶剂,在较温和条件下对微晶纤维素(MCC)进行降解实验。研究了反应温度、反应时间、加水量及催化剂用量等条件对降解反应的影响。研究结果表明,以离子液体[Amim]Cl(2.0 g)为溶剂,降解微晶纤维素(0.1 g,0.6 mmol),当催化剂用量为0.09 当量(eq)、加水量为0.07 mL、微波加热160℃反应30 min 时,微晶纤维素的降解效果最佳,其中可还原糖(TRS)的收率可达66.8%,葡萄糖收率为32.8%,纤维二糖收率为17.6%。     

氧化再生纤维素的结构与性能的表征

用2，2，6，6－四甲基哌啶氧化物自由基（TEMPO）－NaBr-NaOCl氧化体系制备了氧化再生纤维素纤维，表征了该种氧化纤维素的结构和性能。FTIR红外光谱和^13C NMR波谱研究表明：该氧化体系能完全选择性氧化再生纤维素的C6位伯羟基，而C2、C3位仲羟基则无氧化迹象。制得的氧化再生纤维素纤维及其钠盐纤维的断裂强力和断裂延伸率随羧基质量分数的增加不断下降，这是因为在氧化过程中纤维表面被刻蚀，出现孔洞和裂纹的缘故。     

柠檬酸改性大豆秸秆材料对铜离子的吸附性能

 为考察农业废弃物大豆秸秆对重金属的吸附性能,以大豆秸秆为原料、柠檬酸为改性剂,制备出一种柠檬酸改性大豆秸秆吸附剂（CA-SS）,对其进行扫描电镜测试和红外吸收光谱分析。对比研究了大豆秸秆改性前后对铜离子（Cu²⁺）的吸附性能,分析了Cu²⁺初始浓度、吸附时间和镍离子（Ni²⁺）对Cu²⁺吸附的影响,探讨了其吸附动力学和吸附等温线。结果表明：改性过程保留了大豆秸秆的多孔结构,并为其添加了羧基功能团;吸附过程符合Langmuir 模型和准二级动力学模型,大豆秸秆经过改性对Cu²⁺的吸附能力由10.44 mg/g 提高到了19.14 mg/g,主要是因为柠檬酸为大豆秸秆提供了起离子交换作用的羧基功能团;Ni²⁺未能影响CA-SS 对Cu²⁺的吸附,而Cu²⁺抑制了CA-SS 对Ni²⁺的吸附。CA-SS 是一种对Cu²⁺有较好吸附性能的廉价吸附材料。     

离心造粒法制备盐酸美金刚微丸及其质量评价

以80~90g淀粉丸芯为母核,120g微晶纤维素(MCC)为填充剂,与30g盐酸美金刚混合均匀,以质量分数为3%、黏度为3×10-3 Pa·s的羟丙甲纤维素(HPMC)为黏合剂,采用离心造粒法制备盐酸美金刚微丸。对制备的微丸进行了质量评价:微丸产率在80%以上,粒径均匀,圆整度和流动性符合要求,含药量符合要求。通过离心造粒法可以制备盐酸美金刚微丸,确定了处方和制备过程的操作参数,利用非水滴定法可以测定其含药量。     

一种新型磁性壳聚糖/海藻酸钠复合凝胶球的制备与性能研究

以海藻酸钠水凝胶为骨架, 结合壳聚糖和磁性Fe₃O₄, 开发出一种新型的磁性壳聚糖/海藻酸钠复合凝胶球(MCSB)制备方法, 并通过正交试验和单因素实验, 探究不同制备条件对复合凝胶球制备效果的影响, 确定最优制备条件: CaCl₂浓度为2.5 g/L, 海藻酸钠浓度为24 g/L, 壳聚糖添加量为5 g/L, 磁流体添加量为4.64 g/L。制备出的凝胶球表面光滑, 大小均匀, 纯黑色, 呈球形, 直径在2 mm左右, 具有顺磁性。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、同步热分析(TGA)等手段对凝胶球进行表征。结果表明, MCSB的热稳定性良好, 凝胶球表面的活性基团主要有羟基、氨基、羧基等。吸附性能实验表明, 当MCSB用量为20 mg时, 对40 mL 25 mg/LCu²⁺溶液的吸附去除率为78.13%, 表明磁性壳聚糖/海藻酸钠复合凝胶球是一种制备简单、效果良好的新型复合吸附剂。     

BaO催化纤维素转化制备乳酸的研究

通过探索水热条件下不同类型固体碱催化剂催化糖及纤维素等转化制乳酸的反应,优选出了直接由Ba（OH）₂焙烧制备的高效固体碱BaO催化剂,进而对反应温度、催化剂用量、底物浓度等实验条件进行了优化,结果表明,在220℃、0.6 MPa N₂压力的水热条件下,BaO（0.8 g）催化纤维素（0.25 g）分解得到的乳酸收率可达75%,反应时间仅7 h。通过傅里叶红外光谱分析及X射线衍射（XRD）表征确定了催化剂组成,进而明确了催化剂的活性组分。最后,对纤维素催化转化机制进行推导后认为：BaO及其水解产生的Ba²⁺作用于纤维素分子间及分子内氢键,促进其断裂,而BaO水合生成的Ba（OH）₂提供了纤维素单体间糖苷键断键、葡萄糖异构及果糖分子内C3-C4键断键所需的碱条件。     

Study on TEMPO-Mediated Selective Oxidation of Alkaline Natural Cellulose Pulp and Properties of Its Products

It has been reported that natural cellulose(celluloseⅠ) can not be oxidized by TEMPO - NaOCl -NaBr system, one of TEMPO-mediated selective oxidantsystems, but regenerated cellulose(cellulose Ⅰ)can becompletely selectively oxidized. In the present work,natural cellulose pulp was treated with NaOH solution,which concentration is lower than 20 wt%. The alkalinecelluloses obtained were oxidized by TEMPO - NaOCl -NaBr system and the factors which influence the selectiveoxidation reaction rate have been investigated. Thestructure of the oxidized products has been characterizedby Fourier transform-infrared(FTIR), nuclear magenaticresonace(NMR) and wide angle X-ray diffraction(WAXD) methods, and their adsorption properties forCu2 and Cd2 in aqueous solutions have beenpreliminarily examined. The results show that after thealkaline treatment, the primary hydroxyl at C6 position ofnatural cellulose can be selectively oxidized to carboxylgroup in the reaction medium at pH 10.8, the oxidationrate becomes greater with the NaOH concentration andalkaline treatment time increasing. The alkaline treatmenthas a great effect on the crystal structure of naturalcellulose, but the crystal structure of alkaline cellulosekeeps almost unchanged after oxidation. The adsorptioncapacity is enhanced by introducing carboxyl groups intothe cellulose macromolecular chains.     

微晶纤维素/1-丁基-3-甲基咪唑氯体系流变性能研究

离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯(BmimCl)可用作溶解微晶纤维素(MCC)的优良溶剂。通过稳态剪切和动态扫描测试考察了微晶纤维素离子液体溶液的流变性能。结果表明,所有浓度的MCC/BmimCl溶液在高剪切速率和低剪切速率表现出剪切变稀行为。温度和浓度对MCC/BmimCl溶液的黏弹性质产生重要影响。将复合黏度数据用于Cross模型,并利用Arrhenius公式计算了不同浓度MCC/BmimCl溶液的流动活化能。     

WO3/TiOF2-TiO2复合催化剂的制备及其光催化性能研究

采用水热法制备了具有太阳光光催化性能的WO₃/TiOF₂-TiO₂三元复合的系列光催化剂W∶Ti=X∶10（X=0.5、1、3、5）（其中X∶10为W与Ti元素的物质的量之比,下同）。为提升催化剂性能,在复合前用NaOH溶液对TiOF₂进行了改性处理,制备了W∶OH-Ti=X∶10（X=0.5、1、3、5）系列光催化剂。采用X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、紫外可见漫反射光谱（UV-vis DRS）、扫描电子显微镜（SEM）、荧光光谱（PL）等手段对样品进行了表征。在模拟太阳光照射下,以盐酸四环素（TTCH）溶液为模拟废水,对催化剂性能进行了研究。结果表明,WO₃的加入使部分TiOF₂在高温下转变为TiO₂,W∶OH-Ti=1∶10复合光催化剂与TiOF₂相比,禁带宽度降低,可见光响应增强,电子-空穴的复合受到了抑制,并且TiOF₂经NaOH处理后,复合光催化剂增加了更多的羟基。模拟太阳光照射2.5h后,投加量为0.3g/L的W∶OH-Ti=1∶10催化剂对TTCH的降解率可达85%,说明所制备的三元复合光催化剂具有良好的催化效果。     

两种赤潮藻对汞富集和甲基化影响的研究

研究塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarens)和锥状斯式藻(Scrippsiella trochoidea)两种赤潮藻对海水中汞的富集和甲基化的影响, 探讨赤潮藻对硫铁还原地杆菌 Geobacter sulfurreducens PCA (G. sulfurreducensPCA)汞生物甲基化的抑制作用。实验结果表明, 不同种类藻对汞的耐受性不同, 高浓度HgCl₂ (≥25 μg/L)抑制锥状斯式藻的生长, 而对塔玛亚历山大藻的影响较小。两种藻均可有效地富集无机汞, 但直接进行汞甲基化的效果不显著。FTIR分析发现, 藻细胞表面分泌的大量羧基、氨基和羟基等官能团是富集汞的主要位点。汞-藻-菌实验中, 当HgCl₂初始浓度为10 ug/L时, G. sulfurreducens PCA驱动的汞生物甲基化效率可达 (6.38±0.4)%, 在G. sulfurreducens PCA与塔玛亚历山大藻共存的实验组中, 汞甲基化效率为 (1.04±0.44)%,G. sulfurreducens PCA与锥状斯式藻的实验组中汞甲基化效率低至 (0.76±0.05)%, 两种赤潮藻的加入抑制了G.sulfurreducens PCA的汞生物甲基化。