阿魏酸酯酶预处理对未漂硫酸盐针叶木浆打浆性能的影响

为了解决未漂硫酸盐针叶木浆一直存在的打浆困难、打浆能耗高等问题,本研究通过阿魏酸酯酶预处理提升未漂硫酸盐针叶木浆的打浆效果．结果表明,阿魏酸酯酶预处理使纸浆纤维表面出现孔洞且变得松弛,可以促进纤维吸水润胀并提高浆料打浆性能．在阿魏酸酯酶用量10 U/g、浆浓3%、pH=5、温度50℃的条件下预处理纸浆1 h,打浆能耗可降低40.7%,打浆效果显著提升．     

漆酶处理国产OCC纸浆增强成纸强度

采用漆酶处理国产旧瓦楞纸箱(LOCC)原料增加纸浆强度,对漆酶处理国产OCC纸浆最佳工艺条件进行优化.在最优条件下,采用扫描电镜(SEM)分析了漆酶处理前后成纸纤维表面的形态差异,并利用纤维形态分析仪(Fiber-Tester)分析了漆酶处理前后浆料中纤维形态学参数的变化.研究结果表明漆酶处理国产OCC纸浆最佳工艺条件为:酶用量24 U/g(相对于绝干浆),pH 6.0,温度45,℃,浆浓3%,通空气条件下反应2,h.漆酶在最优条件下处理国产OCC纸浆时,干抗张指数提高11.5%,湿抗张指数提高12.2%,干环压指数提高7.5%,湿环压指数提高幅度最大为20.6%;漆酶/白水体系在最优条件下处理国产OCC纸浆时,干抗张指数提高10.0%,湿抗张指数提高27.0%,干环压指数提高10.5%,湿环压指数提高幅度最大为24.9%.经过漆酶处理后的纤维表面呈现凹凸不平的现象,纤维形态学参数无明显变化;而经过漆酶/白水体系处理后的纤维间产生更多的连接膜,纤维的粗度由空白试样的136.7 mg/m提高至140.6 mg/m.     

苯酚废水的光氧化降解研究

研究了UV/Fenton、日光/Fenton、UV/TiO_2和UV/Fe~(2+)等几种光氧化体系对模拟苯酚废水的氧化降解。结果表明,在上述几种光氧化体系中,UV/Fenton体系对苯酚的氧化降解能力最强,可很快地使苯酚矿化,日光/Fenton体系的降解能力次之;而UV/TiO_2与UV/Fe~(2+)体系对苯酚的降解效果较差。反应初始pH值与催化剂Fe~(2+)用量等因素对苯酚的降解均有很大影响,光Fenton反应体系中,pH值在3～4范围内,苯酚的矿化效果较佳,pH值超过此范围,矿化率则急剧下降;苯酚的矿化率随着Fe~(2+)用量的增加而逐渐增大,但当Fe~(2+)达到一定量时,再增加Fe~(2+)用量,苯酚的矿化率反而有所下降。     

增加羧基含量对纸张回收性能的影响

采用2,2,6,6-四甲基哌啶—1—氧自由基(TEMPO)为介质的氧化法氧化浆料和纸张回收一次的浆料,研究浆料氧化后对纸张性能、回收纸性能的影响。研究结果表明氧化法可提高纸浆的羧基含量,降低回收纤维的角质化,当氧化时间为20m in时,回收纸的性能最佳,与未氧化浆料的回收纸相比,紧度提高23.0%,抗张指数提高96.4%,耐破指数提高93.1%,耐折度提高333.3%,撕裂指数降低7%。电镜分析表明氧化浆料抄成的纸经一次回收后,纸张表面纤维的结合比未氧化浆料的回收纸张结合紧密。     

漆酶/介体系统对马尾松TMP打浆性能及纤维形态的影响

研究了漆酶处理对未漂马尾松热磨机械浆打浆性能及纤维形态的影响,发现:漆酶处理能够使未漂马尾松热磨机械浆纤维的胞间层甚至初生壁产生剥蚀,纤维表面木素减少,暴露出更多富含碳水化合物的层结构,纤维更容易吸水润胀,结构更加疏松,更容易分丝帚化,同时在打浆过程中纤维的切断现象也减少;漆酶处理能较大幅度提高浆料的成纸强度,其裂断长、撕裂指数分别提高37.30%和47.33%,松厚度下降20.33%,并使动态接触角下降.结果表明,马尾松热磨机械浆纤维的漆酶改性是一种有效的改性方式,能够降低打浆能耗,改善打浆效果,提高纸页的结合强度.     

Fenton试剂处理采气废水实验研究

采用Fenton氧化法处理川西某气井预处理后的采气废水,单因素考察了Fenton氧化法处理时pH值、H_2O_2/Fe~(2+)(摩尔比)、H_2O_2/COD(质量比)和反应时间对采气废水COD处理效果的影响,拟用超声(US)-Fenton法强化处理效果.研究结果表明,Fenton处理时的最佳水平组合为pH值为1,H_2O_2/Fe~(2+)(摩尔比)为3,H_2O_2/COD(质量比)为7,反应时间为120 min,此时废水COD的去除率达到64.21%,废水COD的去除过程符合一级动力学方程.US-Fenton法强化处理效果的对比实验表明,US与Fenton试剂对采气废水的催化降解存在协同效应.     

玉米秸皮纸的制备及性能分析

研究以玉米秸皮为主要原料的纸张制备方法.采用碱预处理的方法去除秸皮表面的胶质,以利于纤维的提取.经过碱法制浆提取出均匀分散的纤维,经过打浆细化等工序,细化纤维,改善纤维的质量.制得纸浆后,抄造出纸张,所得到的纸张力学性能与白度得以提高.通过对比试验制备秸皮纸后,对润湿性能、受力最大载荷、白度进行检测.预处理使纤维试样表面接触角从76.37°降低到44.22°,亲水能力和润湿效果明显改善.处理后的纸张白度能够达到60%左右,抗张最大载荷38 N.该方法能够有效提取秸皮纤维并制备纸张试样.有利于提供造纸原料,以弥补木材原料数量的不足;提高玉米秸秆的利用价值,保护环境,节约资源.     

水体中有机磷酸酯Fenton、电-Fenton的降解特性

采用Fenton、电-Fenton高级氧化技术降解水体OPEs(TCEP和TEP),通过系统实验和表观动力学方程的建立,比较、探讨Fenton、电-Fenton降解水体OPEs的特征。主要结论为:(1)在一定条件下,Fenton氧化降解水中OPEs的反应速率和OPEs、H_2O_2以及Fe~(2+)的初始浓度均呈正相关关系;(2)水体中TEP的电-Fenton降解速率受电极初始电位、初始Fe~(2+)浓度以及初始TEP浓度影响,其中电极电位对反应速率的影响更大;(3)与Fenton高级氧化技术相比,电-Fenton对有机物降解更彻底,且能耗低,但反应时间较长;(4)Fenton降解水体TCEP、TEP和电-Fenton降解水体TEP的表观动力学方程分别为γ=10~(0.202 9)P~(1.059 9)F~(1.418 1)H~(0.673 6)、γ=10~(0.817 7)P~(1.081 0)F~(1.155 1)H~(0.510 8)、γ=10~(-1.065 0)P~(1.113 8)V~(1.748 7)。     

未漂硫酸盐针叶木浆的酶促打浆

研究了生物酶对未漂硫酸盐针叶木浆酶促打浆后打浆度和纸浆物理性能的影响,确定了酶促打浆的最佳工艺条件,探讨了BIO-RE100半纤维素酶在最佳打浆工艺下对打浆功耗的影响．研究结果表明,生物酶处理最佳工艺条件是：温度为40℃、酶用量为1000g／t、pH值为6、时间为60min．在此最佳条件下使用生物酶预处理浆料,打浆功耗可以降低33％,纸浆物理性能有所提高．扫描电镜分析结果表明,纤维表面剥蚀程度较大,细纤维化程度有所提高,纸浆纤维切断较少．     

造纸原理的现代解析(Ⅰ):纤维表面化学与纸页强度特性的关系

以纸浆纤维表面化学与纸页强度特性的关系为切入点,采用XPS、AFM和CLSM等现代分析方法,对马尾松、桉木等为原料的纸浆纤维表面化学进行解析,分析了制浆过程及打浆对纸浆纤维表面化学的影响,归结出O/C值和C1/C2值等纤维表面化学的特征参数,并以此关联纸页的强度性能.结果表明:O/C值和C1/C2值是重要的纤维表面化学参数,能分别表征纤维表面的疏水和亲水性能.研究结果可为深入探究纸页强度形成机理以及纸浆纤维改性和定向设计提供重要理论指导.     

烟梗原料酶促打浆研究

以PFI磨为打浆设备,优化烟梗酶促打浆酶预处理条件,分析酶处理对浆料不同筛分纤维特征的影响.结果表明,酶用量0.5%、pH7、50℃处理4 h对打浆最有利.相同打浆度下,酶处理组磨浆能耗降低了37.21%.酶处理后浆料纤维主要分布在R30～R100内,其中R50、R100、R200纤维平均长度较对照分别增加了14.06%、15.69%和4.42%,纤维宽度也有所增加.酶处理组R50组分含量不变,但R100和R200组分减少了46.15%和18.24%,R350组分有所增加,经酶处理的R50纤维扭结指数减小,R100、R200、R350纤维扭结指数增加.生物酶处理烟梗可以改善烟梗浆性能.     

植物纤维基电气绝缘纸的强度性能

以未漂硫酸盐针叶木浆为原料,研究了打浆和添加纤维素纳米纤丝(CNF)对绝缘纸强度性能的影响,在此基础上研究了油浸时间和油浸温度对绝缘纸强度性能的影响.实验结果表明:以提高强度为目的进行打浆,打浆度控制在50°SR时,纸页抗张指数达到84.4 N·m/g,此时添加CNF,抗张指数可以进一步提高至95.5 N·m/g;综合考虑绝缘纸的强度性能及成本因素,CNF的适宜添加量为2%(相对于绝干浆质量).通过对绝缘纸油浸处理发现:随着油浸时间的增加及油浸温度的提高,纸页的强度性能下降明显,未添加CNF纸页在150℃下油浸5 h时,抗张指数下降至76.9 N·m/g;而添加CNF纸页的抗张指数可保持在80.9 N·m/g,强度性能均能保持在较高水平.     

使用漆酶/酚类化合物改善OCC纸浆的纤维性能

选用没食子酸、紫丁香醇和阿魏酸三种酚类物质作为天然介体,研究了漆酶/酚类化合物处理旧瓦楞纸箱(OCC)纸浆,其纤维表面形貌、纤维形态、卡伯值及物理性能的变化.结果表明:三种酚类化合物在漆酶催化氧化过程中均发生了缩合反应;以漆酶/酚类化合物处理OCC纸浆后,其纤维表面呈光滑、平整状态,并可以观察到纤维表面有沉积物及纤维间的连接膜生成;纤维粗度和卡伯值增加;纸板湿强度,特别是湿环压强度提高明显.     

三取代杂多钨酸盐异构体的合成及性质

低氧化态(小于6)过渡元素三取代Keggin型杂多阴离子,比正常的Keggin阴离子具有更多的表面负电荷,同时呈现高碱度.据报导,这类新型杂多阴电子作为有机过渡金属催化剂的载体,与母体氧化物比较,在氧原子上的表面电荷密度,比母体氧化物大得多.这种性质,对进行催化剂设计,开发高效新型催化剂和新反应有重要意义. 本文以B型α—和β—9钨硅杂多酸盐为原料,与过渡元素Fe~(3+)、Cr~(3+)离子作用,得到了未见文献报导的过渡元素三取代杂多钨酸盐的新系列. 经分析化合物的组成符合下列化学式:     

CMC提高纸页强度机理的研究

本课题研究了厚壁木材纤维添加CMC打浆提高成纸强度的机理。实验表明,CMC增强的主要原因是它提高了纤维间单位结合面积上的结合力,其它几个决定纸页强度的因素,如纤维自身强度、结合面积等的变化在实验测定精度下则是可以忽略的。     

铈铁复合类Fenton反应去除邻苯二酚的性能及机制探究

研究了Fe~(2+)/Ce~(3+)/H_2O_2类Fenton反应体系去除邻苯二酚的性能.结果表明,在c(邻苯二酚)=10 mmol/L,pH=7及n(Fe~(2+))∶n(Ce~(3+))∶n(H_2O_2)=1∶2∶30的条件下,邻苯二酚的去除率可以达到85%以上,明显高于经典Fenton的去除率,且铈的加入改善了经典Fenton反应最适pH值在酸性范围内的缺点.通过对反应后生成沉淀物的FTIR和XPS表征,推测将Ce~(3+)引入经典Fenton体系后,其提高了HO_2·/O_2~-·的生成速率,进而促进了类Fenton反应中Fe~(3+)向Fe~(2+)的转化,进一步催化了羟基自由基的产生,从而有效提高了邻苯二酚的降解转化.此外,部分铁和铈在反应过程中形成的沉淀化合物也有助于邻苯二酚及其降解中间产物的吸附去除.     

紫外光及亚铁离子催化下过氧化氢处理废水中难分解有机物的研究

以某些难分解有机物(硝基苯、氯苯、甲苯、2,2’-二氯乙醚、1,3-二氯丙烷)和几种工业废水为处理对象,对UV辐照下Fenton试剂(H_2O_2水溶液加Fe~(2+)催化剂)的氧化能力进行了研究。实验表明,本方法具有极强的氧化能力,能迅速有效地氧化降解有机物;氧化效果受Fe~(2+)浓度、H_2O_2浓度、UV光源、pH值和通入空气量等因素的影响。反应中引入空气,可减少H_2O_2的消耗量,增大了本法的实用性。利用色谱-质谱联用等技术对部分氧化产物的组成和结构进行了分析鉴定。在此基础上,对反应机理作了某些探讨。     

Fe~(2+)激活过一硫酸盐调理剩余污泥的研究

以浓缩池污泥为研究对象,采用Fe~(2+)激活过一硫酸盐(HSO_5~-,PMS)氧化法调理剩余污泥。研究了Fe~(2+)与PMS的摩尔比,PMS投加量,初始pH值,Fe~(2+)的投加方式以及温度对污泥脱水性能的影响。研究结果表明:对污泥比阻(SRF)降低率影响顺序由大到小依次为:PMS投加量,pH值,n(Fe~(2+))/n(HSO_5~-)摩尔比;污泥脱水性能的最佳条件:温度25℃,Fe~(2+)与HSO_5~-的摩尔比为1∶1,PMS投加量为1.2mmol/g TS,pH不调节,Fe~(2+)一次投加,在此条件下污泥比阻降低率达到90.98%.对Fe~(2+)激活过一硫酸盐氧化法调理前后污泥的胞外聚合物(EPS)采用三维荧光光谱图进行分析,结果表明:污泥脱水性能的提高与LB-EPS(松散型)和TB-EPS(紧密型)相关,部分LB-EPS和TB-EPS被Fe~(2+)激活PMS氧化降解,释放出大量的结合水,从而提高了污泥的脱水性能。     

铜离子强化芬顿处理糖精钠废水研究

针对糖精钠生产废水有机物浓度高、盐含量大、可生化性差的特性,设计了分段废水处理工艺,选取酯化分离和置换工序所产生邻氨基苯甲酸废水,并依据Cu~(2+)与H_2O_2发生类Fenton反应原理,利用Cu~(2+)、Fe~(2+)离子的协同效应,结合铜离子沉淀法和芬顿氧化法,探讨了硫酸铜、硫酸亚铁、过氧化氢加入量等因素对废水中COD去除率的影响;采用单因素实验方法确定了最佳参数:50 mL糖精钠废水,加入1.15 g硫酸铜、0.1 g硫酸亚铁、21 mL 30%过氧化氢,COD去除率达到76%.该工艺与芬顿氧化法相比,硫酸铜的加入强化了Fe~(2+)离子的催化作用,提高了废水中COD去除率.     

生物质预处理对半纤维素提取及后续CTMP制浆的影响

在化学热磨机械浆(CTMP)制浆前对原料进行预处理,旨在保证浆料质量的前提下,实现生物质资源的充分和高效利用.采用自水解、酸法、碱法不同预处理方式对生物质进行预处理,通过改变预处理强度因子(温度和时间的综合变量),考察预抽提效果及CTMP成浆质量.研究结果表明:随着预处理条件的不断增强,水解木片得率降低,半纤维素溶出量增加,水解后木片中综纤维素、聚戊糖和酸溶木素的含量明显下降,生物酶对麦草葡萄糖的转化率提高.相比未经过预处理的原料,预处理后的原料在制浆过程中压力磨浆能耗和PFI打浆能耗分别降低,同时浆张抗张指数和撕裂指数均提高.