抗金黄色葡萄球菌活性炭的制备及工艺优化

本研究采用浸渍法制备了良好抗菌性能的载铜活性炭。通过单因素Plackett －Burman （ PB）设计和Box－Behnken Design （ BBD）中心组合设计法,考察各工艺条件对所制备的载铜活性炭抗菌率的影响,确定制备载铜活性炭的最佳工艺条件为活化时间2h,氯化铜浓度为0．07 mol· L－1,浸渍时间2h,活化温度700℃,浸渍比3时,抗菌率达100％。另外,采用傅立叶红外光谱仪、比表面积及孔径分析仪表征了活性炭的孔结构及表面官能团,通过傅立叶红外光谱仪分析得知其表面基团存在较多的含氧基团,通过孔径及表面积分析可知活性炭主要以微孔为主,也有不少数量的中孔存在。     

中心组合设计法优化CuCl2为活化剂的茶梗活性炭制备工艺

本研究以茶梗为原料,以氯化铜为活化剂,化学法制备载铜茶梗活性炭,采用响应面法优化所制备活性炭的吸附性能.在单因素实验的基础上选取浸渍比、氯化铜浓度、活化温度、活化时间为影响因子,利用Box-Behnken中心组合试验（简称BBD）进行4因素3水平的试验设计,以活性炭得率和碘吸附值作为响应值,进行响应面分析.结果表明,制备活性炭的最佳条件为：氯化铜浓度为25％、浸渍比为4、活化温度为600℃、活化时间为5 h,在此条件下,制得的活性炭的碘吸附值为453 mg/g、得率为47.09％.在优化条件下,制得的活性炭的碘吸附值和得率与预测值基本符合,所以据响应面法原理,对相关影响因素进行试验优化设计可行.     

响应曲面法优化电镀污泥铜离子浸出实验

为了实现电镀污泥的无害化、资源化,优化回收其中含有的重金属具有非常重要的意义。为能够更加有效地回收利用重金属,针对单因素实验对优化条件的不足,采用单因素实验法为辅、BoxBehnken Design(BBD,响应面优化设计)法为主的方法,研究了浸出剂种类、浸出剂浓度、液固比、温度、时间对电镀污泥中铜浸出率的单独影响及主要因素间的交互作用。通过响应曲面法得到的回归方程模型来预测铜浸出率得到最佳的实验条件参数,同时用得到的响应曲面图和等高线图来直观反应各因素对铜浸出率的影响及交互作用强弱。通过实验数据分析以及实验验证,发现浸出剂为2. 0 mol/L硫酸、液固比为15∶1(m L∶g,即每克污泥中加入浸出剂15 m L)、温度为100℃、时间为120 min时,电镀污泥中浸出铜的浸出率最高,达到82. 99%,且在各主要因素中,对铜的浸出率影响最大的依次是温度、液固比及液固比和温度之间的交互作用。     

单溶剂抽提分离FCC油浆影响因素分析

以大庆催化裂化(FCC)油浆为原料,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为抽提溶剂,采用三因素三水平BBD(box-behnken design)正交试验设计,考察分析抽提温度、剂油比和抽提时间对抽提油收率及芳香烃质量分数的影响,得到抽提油收率和芳烃质量分数与影响因素间的多项式回归模型。响应面法分析表明,单溶剂抽提分离FCC,抽提温度和剂油比对抽提结果有明显影响,且两者对芳烃质量分数具有交互作用,而抽提时间对抽提结果的影响不显著。模型分析表明,DMF抽提分离油浆的最优操作条件为抽提温度61.3℃、剂油比3.3,抽提时间35 min,模型预测结果与重复性验证试验具有非常好的一致性。     

热氧改性对活性炭物性影响的量化分析

通过硝酸进行预处理,在不同氧气体积分数、温度、时间时对活性炭进行热氧改性,采用比表面积和孔径分析仪、SEM-EDX法对活性炭物性进行测试。采用BBD回应曲面法进行多元回归分析,建立改性条件与活性炭比表面积、微孔孔容、表面含氧量等参数关系的数学模型,探讨不同改性条件对活性炭物性的影响规律,对改性参数进行优化分析。研究结果表明:改性时间是活性炭比表面积和微孔孔容的最大影响因素,氧气体积分数是表面含氧量的最大影响因素。在制备良好的功能活性炭材料时,可以通过以下2种方式来实现:一是在氧气体积分数极低的环境中,适当提高改性温度与增加改性时间;二是增加改性气氛中的氧气体积分数,降低改性温度,同时缩短改性时间。     

响应面法优化硫酸根自由基降解对氯苯酚

利用响应面法(RSM)对原位掺硫活性炭活化过硫酸盐生成硫酸根自由基(SO-4·)降解对氯苯酚进行了研究。选择溶液初始pH值、反应温度及过硫酸钾/对氯苯酚物质的量比为考察因素,对氯苯酚拟一级降解速率常数(Y)为响应值,通过Box-Behnken设计方法(BBD)建立了以对氯苯酚拟一级降解速率常数为响应值的二次多项式模型,分析了各因素及其相互作用对拟一级降解速率常数的影响,确定了最佳反应条件。结果表明:所选取的3个因素中温度对拟一级降解速率常数的影响最为显著,且最佳反应温度为55℃,过硫酸钾/对氯苯酚物质的量比为25.64,溶液初始pH值为4.51.在该条件下,对氯苯酚拟一级降解速率常数的试验值为0.192 94min~(-1),与模型预测值偏差0.003 26min~(-1),说明响应面方法能够有效优化对氯苯酚的降解条件。     

芦笋多糖活性炭法脱色工艺

为优化芦笋多糖活性炭法脱色工艺条件,以综合吸附效应指数为考察目标,利用活性炭法进行芦笋多糖脱色,在单因素试验基础上,进行了均匀设计试验。结果表明,芦笋多糖活性炭法脱色的最佳工艺条件为脱色温度80℃,脱色时间60 min,活性炭的质量浓度25 g/L,溶液pH值7.0,该条件下综合吸附效应指数为68.24%,脱色率为67%,脱蛋白率为89%,多糖保留率为56%。     

成型载铁泥质活性炭的最佳成型条件

以羧甲基纤维素为黏结剂,粉末载铁泥质活性炭为原料,硫酸亚铁和氯化铁为添加剂,采用高温煅烧的方法制备成型载铁泥质活性炭.通过单因素实验和正交实验研究成型载铁泥质活性炭的成型因素,并确定制备的最佳成型条件.实验结果表明,以最终综合分值为控制指标,各因素影响程度为成型温度成型时间黏结剂添加量.最佳制备条件为5%黏结剂,成型温度为150℃,成型时间30min.通过对其进行XRD、比表面积及孔结构的分析表明,制备的活性炭的杂质相对较少,比表面积略有下降.     

活性炭负载钛酸四丁酯催化合成二乙二醇二苯甲酸酯

以活性炭负载钛酸四丁酯为催化剂,正丁醚为带水剂,采用直接酯化法合成二乙二醇二苯甲酸酯(DEDB);运用低温氮气吸附脱附(BET)与电子顺磁共振波谱(ESR)分析对催化剂进行表征,采用IR和1HNMR进行反应产物的表征;探讨原料比、带水剂用量、反应温度等因素对酯化率的影响。确定了活性炭固载钛酸四丁酯催化二乙二醇(DEG)和苯甲酸(BA)酯化的适宜工艺条件为:原料量比n(DEG)∶n(BA)=1∶2,带水剂占苯甲酸质量分数为20%,催化剂占苯甲酸质量分数为1.5%,反应温度200℃,反应时间6 h。催化剂可循环使用3次,具有较好的稳定性。     

香蕉皮制活性炭对含Cr(Ⅵ)废水的吸附性能

用香蕉皮制备高比表面活性炭研究其对含Cr(Ⅵ)废水的去除效果.实验探讨了溶液的pH值、Cr(Ⅵ)初始质量浓度、吸附时间、温度及活性炭的用量等因素对Cr(Ⅵ)吸附效果的影响.结果表明,改性香蕉皮制备的高比表面活性炭对Cr(Ⅵ)有很好的吸附作用,在温度为35℃下改性香蕉皮制得的高比表面活性炭用量0.5 g,5 mg/L的Cr(Ⅵ)溶液50 mL,溶液的pH值为5.0,振荡吸附120 min的条件下,Cr(Ⅵ)的吸附去除率达到了95.2%.     

基于正硅酸乙酯的农药缓释微胶囊制备优化及表征

采用溶胶-凝胶法,以正硅酸乙酯（TEOS）为硅前驱体,制备二氧化硅凝胶对天然除虫菊酯进行封装,并以载药率为评价指标,使用响应曲面法设计BBD（Box-Behnken实验）实验确定最佳的制备工艺条件为：pH=9.02,TEOS投加量为0.96 g,反应温度36.5 ℃,微胶囊载药率最大值可达到38.0 %,平均粒径约为13.5 μm。结果表明,微胶囊封装后的原药在250 ℃以下稳定性有着显著提升,4 ℃避光储存4个月,载药率仅下降6.2 %。微胶囊缓释性良好,在100~200℃条件下能有效减少原药的质量损失。微胶囊对于淡色库蚊和白纹伊蚊幼虫均保留较高的杀虫活性,对蚜虫和黏虫的毒性甚至略高于原药。     

板栗苞制备活性炭及性能研究

以板栗苞为原料,用ZnC12为活化剂通过化学活化法制备活性炭.考察了活化时间、活化温度、液固比、活化剂质量分数等因素对活性炭吸附和脱色性能的影响.以扫描电子显微镜(SEM)、比表面积孔隙度分析仪(BET)测试活性炭结构和性能.实验结果表明所得活性炭具有多层结构且孔径分布广,活性炭碘吸附值为1 194.2 mg.g-1、亚甲基蓝脱色力为170 mL.g-1、比表面积为1 300.3 m2.g-1,总孔体积为0.8587 cm3.g-1.     

基于硫酸根自由基的高级氧化技术原位再生活性炭

以吸附处理染料生化废水的饱和活性炭为研究对象,采用活化过硫酸氢钾(PMS)和过硫酸钠(SPS)的方法再生活性炭.分别考察了活化方式、氧化剂用量、pH值、再生时间、温度对再生活性炭吸附效果的影响,以再生前后活性炭吸附对废水COD,TOC和UV254值降低率的比值来计算再生效率.结果表明,热活化与其他活化方法相比,再生效果更好;当氧化剂质量分数为100%、活化温度为100℃、再生时间为60min时,活性炭经活化PMS和SPS再生后的再生效率(以COD值降低率计算)分别为53.90%和55.98%.表面基团测定、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)分析表明,再生活性炭与原活性炭性质相近,恢复程度较高,与吸附试验结果对应.     

响应面法优化杏鲍菇粗多糖提取工艺的研究

为了研究杏鲍菇粗多糖提取的最佳工艺,以杏鲍菇新鲜子实体为试验材料,采用传统的水浴加热法从提取时间、料液比、提取温度等方面分析影响杏鲍菇粗多糖提取效率的因素,并利用中心组合试验设计(box-behnken design,BBD)进行了响应面分析,得到其最佳工艺条件:提取温度为47℃,提取时间为4.9h,料液比为1∶19(g/mL),其中提取温度对粗多糖提取率的影响最大,其次是料液比,最后是提取时间。在该条件下,杏鲍菇粗多糖得率达到极大值5.66%,与实际验证值接近。由此可知,利用响应面法优化杏鲍菇粗多糖的提取工艺合理可行,可为水提杏鲍菇粗多糖的工业化应用提供理论依据。     

甘油酸提取过程中活性炭脱色工艺研究

本文研究了微生物法提取甘油酸工艺中不同因素(活性炭添加量、脱色温度、脱色时间等)对活性炭脱色效率和甘油酸提取损失率的影响.单因素实验结果表明,活性炭添加量大小、脱色温度高低和脱色时间长短等3种因素对活性炭的脱色率以及甘油酸的提取率均有不同程度的影响.利用正交实验研究3种显著因素之间的相互作用,实验结果表明,当活性炭的用量为5%,甘油酸发酵液的脱色温度最佳值为50℃,脱色时间最佳值为30min时,甘油酸发酵液中活性炭的脱色率最终可以高达90.59%,甘油酸提取损失率可达到11.45%.     

载银陶瓷膜的制备及其抗菌性能

以AgNO_3溶液为Ag源,采用直接浸渍法对Al_2O_3膜表面进行抗菌处理,制备载银陶瓷微滤膜。采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、能量色散X线光谱仪(EDS)及X线光电子能谱仪(XPS)等表征载银陶瓷膜的结构和形貌。结果表明:载银处理对膜的形貌无显著影响,Ag颗粒在膜表面均匀分布,无明显团聚现象;400℃热处理后,Ag以单质形式存在于膜表面,具有良好的稳定性能。以大肠杆菌和金黄葡萄球菌为试验菌种,采用振荡烧瓶法和抑菌圈法测试载银膜的抗菌性能。发现载银膜在大肠杆菌和金黄葡萄球菌培养基上有明显的抑菌圈,杀菌率达到99.99%;对大肠杆菌菌悬液的过滤实验结果表明载银膜的通量衰减幅度小,载银后陶瓷膜的抗菌性能得到显著提高。     

Box-Behnken Design响应面法优化银杏叶总黄酮柱层析纯化工艺

为得到质量分数较高的银杏叶总黄酮提取物,在单因素试验基础上,以上样质量浓度、乙醇体积分数、洗脱液接收体积和洗脱流速为考察因素,以银杏叶总黄酮质量分数、收率为考察指标,采用BBD(Box-Behnken Design)响应面法对银杏叶总黄酮柱层析纯化工艺进行优化。得到最佳工艺为上样质量浓度3.1 mg/mL,乙醇体积分数71%,洗脱液接收体积2 BV(BV为装柱体积)及洗脱流速2 BV/h。在最佳工艺条件下,完成三批验证实验,银杏叶总黄酮平均质量分数可达到35.77%,收率为93.30%,银杏总内酯质量分数达到《中国药典》标准。利用BBD响应面法优化银杏叶总黄酮柱层析纯化工艺是科学、合理、可行的,可为工业化大生产提供参考。     

煤基活性炭共价固载葡萄糖氧化酶及其在生物传感器中的直接电化学性能

在棒状煤基活性炭上进行氧化、硅烷偶联剂(APTMS)的硅烷化,并与戊二醛交联,成功共价固载了葡萄糖氧化酶(GOD).葡萄糖氧化酶固载量为74.75mgGOD/g载体,固载酶的最佳活性pH为6.0,最佳活性温度为38℃.本实验第一次以固载GOD棒状煤基活性炭作为工作电极,铂丝为辅助电极,饱和甘汞电极(SCE)作为参比电极测得循环伏安曲线,得到一对氧化还原峰,随着扫速的增加电位差增大,表明GOD-ACAGM电极能够对该酶促反应有很好的响应.     

银型沸石抗菌剂的制备与性能研究

采用离子交换法以4A沸石为载体制备了银／沸石复合抗菌剂,通过XRD、SEM技术对其组织结构和形貌进行了表征,并测试其抗菌性能。考察研究了溶液的初始浓度、pH以及反应温度和时间对抗菌剂载银量的影响,探讨了载银沸石抗菌剂的缓释性能。结果表明：最佳的制备工艺条件为：AgN03溶液的浓度为0．1mol／L,pH值为6～8,反应温度为50℃,反应时间4h,该条件下制备载银沸石抗菌剂的载银质量分数为0．78％,制得的抗菌剂具有良好的抗菌性能和缓释性。     

凹凸棒石改性麦秸木质陶瓷的制备及其对苯酚的吸附效果

文章以麦秸和凹凸棒石为原料,以酚醛树脂为黏结剂,按照不同质量配比混合,在100～150℃、6MPa下热压40min后,在一定温度下烧结制备凹凸棒石改性麦秸木质陶瓷,并利用该木质陶瓷对含酚废水进行吸附试验。结果表明,在900℃下烧结的凹凸棒石改性麦秸木质陶瓷(m(麦秸)∶m(凹凸棒石)=5∶1)对苯酚的吸附效果最佳,吸附率达97.8%;当50mL、50mg/L苯酚溶液中木质陶瓷的投加量为0.5g,振荡时间为60min,溶液温度为25℃时,该木质陶瓷对苯酚的吸附效果最佳,吸附率达98.12%,且其吸附率随着溶液pH值和苯酚起始质量浓度的增加而减小。由此可见,凹凸棒石改性麦秸木质陶瓷对苯酚的吸附效果受材料配比、烧结温度、陶瓷投加量及振荡时间等因素的影响。