生物质炭化技术是生物质资源化利用的新兴技术。它主要是将生物质通过炭化固定为稳定态的炭,从而形成新型的生物质炭产品。简要介绍了生物质炭化技术,重点介绍了农林废弃物、餐厨垃圾、畜禽粪便、剩余污泥等含水率较高的废弃生物质水热炭化制备生物质炭的研究进展,并探讨了水热生物质炭在含有机物、重金属及阴离子的废水处理中的应用,展望了生物质水热炭化技术的前景。
活性炭因其独特的孔隙结构和物化性质,应用广泛。概述了活性炭用于环境保护、催化和负载催化剂、临床医学、超级电容器电极以及储氢等5个方面的研究进展。
作为一种阴离子表面活性剂,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)在人们日常生活中应用广泛。然而,SDBS会对水体造成重大污染,严重破坏水体生态系统,从而影响人类健康。介绍了十二烷基苯磺酸钠的性能特点,综述了十二烷基苯磺酸钠的降解方法,通过降解方法的分析与对比,为后续十二烷基苯磺酸钠的降解研究提供导向作用。
采用水热法和光沉积法成功制备了三元催化剂g-C_3N_4/Ag/α-FeOOH,利用红外光谱(IR)、X-射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)表征了g-C_3N_4/Ag/α-FeOOH的组分、晶型和形貌,并研究了其对可见光下磺胺嘧啶(SD)的催化降解性能。结果表明:g-C_3N_4和α-FeOOH成功结合,贵金属Ag在α-FeOOH表面沉积;g-C_3N_4/Ag/α-FeOOH具有较多孔型和较大的比表面积,能有效提高对可见光的利用率。光催化SD实验表明,SD的光降解反应符合一级反应动力学;在500 W氙灯的模拟太阳光照射下,10mg·L~(-1)的g-C_3N_4和α-FeOOH单独对SD的降解促进率分别达到73.75%和68.80%;g-C_3N_4/Ag/α-FeOOH对SD的催化性能比g-C_3N_4和α-FeOOH都有明显提高,在投加量为10mg·L~(-1)时,达到最佳催化促进效果,降解促进率为107.50%。
以黑水虻幼虫为原料,采用分级提取方法分离出4种蛋白质:清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白,研究了4种蛋白质的理化性质,包括持水性、起泡性与起泡稳定性、乳化性与乳化稳定性。结果表明:脱脂黑水虻幼虫所含粗蛋白约为53.69%,4种分级蛋白质占总蛋白质的比例分别约为14.40%、6.89%、21.00%、57.06%。清蛋白的起泡稳定性最小(3.3%),球蛋白的起泡稳定性最大(60%)而持水性最小(2.11g·g~(-1)),醇溶蛋白的乳化性最大(30.5m~2·g~(-1))而起泡性最小(8%),谷蛋白的持水性(9.90g·g~(-1))和起泡性(17%)最大。黑水虻幼虫蛋白质理化性质良好,可用于起泡剂、乳化剂或食品蛋白,具有广阔的开发前景。
在单因素实验的基础上,以微波温度、乙醇体积分数、提取时间、微波功率为考察因素,以秦岭龙胆多酚提取率为评价指标,采用响应面法优化了秦岭龙胆多酚的微波辅助提取工艺。确定秦岭龙胆多酚的最佳提取工艺条件为:微波温度39℃、乙醇体积分数62%、提取时间8min、微波功率600W,在此工艺条件下,秦岭龙胆多酚提取率为4.32%。
为了研究中药黄芪中黄酮类化合物的抗氧化活性大小,采用密度泛函理论B3LYP方法在6-31+G**水平上,对黄芪中的4个黄酮类化合物毛蕊异黄酮、毛蕊异黄酮苷、芒柄花素和芒柄花苷进行了量子化学计算,获得4个化合物及其相应自由基的最优几何结构。根据量子化学参数酚羟基键长、NBO电荷、酚羟基解离能(BDE)和绝热电离势(IP)等分析化合物的结构与抗氧化活性之间的关系,同时考察了不同溶剂对化合物抗氧化活性的影响。计算结果表明,4个化合物的抗氧化活性顺序为:毛蕊异黄酮>毛蕊异黄酮苷>芒柄花素>芒柄花苷,与实验结论十分吻合,其中毛蕊异黄酮的C3′-OH的抗氧化活性大于C7-OH。在抽氢反应机制中,随着溶剂极性的增大,抗氧化活性减弱;而在单电子转移机制中,随着溶剂极性的增大,抗氧化活性增强。
采用超声辅助从荷叶中提取荷叶总生物碱,采用单因素实验考察了提取溶剂、溶剂pH值、料液比(g∶mL)、溶剂体积分数、提取时间和提取温度对荷叶总生物碱提取率的影响,采用响应面法优化了荷叶总生物碱的提取工艺条件。优化的工艺条件为:溶剂pH值2.0、提取温度70℃、料液比1∶32.1(g∶mL)、乙醇体积分数71.1%、提取时间65.31min,在该条件下,总生物碱的提取率达到5.06%。
选用玉米粉、豆饼粉、KH_2PO_4及Na_2HPO_4为基础配方,通过单因素实验对枯草芽孢杆菌发酵产中性蛋白酶的发酵培养基、培养条件、发酵条件进行优化。确定了优化的发酵培养基为:20g·L~(-1)甘油,30g·L~(-1)豆饼粉,2mmol·L~(-1)氯化钙,0.3g·L~(-1 )KH_2PO_4,4g·L~(-1 )Na_2HPO_4;优化的培养条件为:培养温度30℃,接种量5%。调控发酵培养基pH值7.0控制发酵,发酵24h酶活达到7 344U·mL~(-1)。进行流加甘油实验,培养温度30℃,发酵过程控制pH值7.0,调整转速和通风量控制溶氧30%～35%,接种量5%,经过30h发酵,酶活达到10 654U·mL~(-1),较未补料提高了45%。
沙蒿经高温活化改性后得沙蒿吸附剂,研究了沙蒿吸附剂对废水中苯酚的吸附性能。通过单因素实验,考察了不同活化、吸附条件对苯酚吸附率的影响,并对等温吸附特征、吸附动力学和吸附热力学进行了系统研究。结果表明,在活化温度为500℃、活化时间为1.5h、沙蒿吸附剂投加量为1.0g·L~(-1)、吸附时间为60min、苯酚溶液pH值为6～7、吸附温度为298K时,苯酚最大吸附量为81.95mg·g~(-1)。该吸附过程更符合Langmuir等温吸附模型和准二级反应动力学模型,其反应的吉布斯自由能ΔG<0,吸附焓变ΔH>0,为自发吸热过程。沙蒿吸附剂可用于去除废水中的苯酚,是一种很有前景的含酚废水处理生物材料。
采用紫外光谱对硫代硫酸盐-EDTA-铜离子浸金体系、硫代硫酸盐-氨水-铜离子浸金体系中硫代硫酸盐浓度进行分析和比较。结果表明:在硫代硫酸盐-EDTA-铜离子浸金体系中,无论金是否浸出,硫代硫酸盐浓度呈下降趋势,有金浸出时硫代硫酸盐浓度下降较慢;在硫代硫酸盐-氨水-铜离子浸金体系中,硫代硫酸盐浓度下降较快,其终浓度较硫代硫酸盐-EDTA-铜离子浸金体系中的终浓度要低。
采用顶空气相色谱法,色谱柱为DB-FFAP毛细管柱,顶空平衡温度为85℃,平衡时间为40min,通过程序升温测定了替考拉宁纯化中10种大孔树脂残留溶剂。结果表明,在0.06～1.20μg·mL-1范围内,正己烷、氯苯和二乙烯苯的峰面积与浓度线性关系良好(R分别为0.997 6、0.996 8、0.996 8),平均回收率分别为101.25%、100.84%、101.03%;在0.12～2.40μg·mL-1范围内,丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲苯、二甲苯和苯乙烯线性关系良好(R分别为0.999 9、0.996 2、0.996 8、0.996 9、0.996 8),平均回收率分别为101.38%、101.20%、100.93%、100.87%、100.76%;在0.012～0.240μg·mL-1范围内,苯和1,2-二氯乙烷线性关系良好(R分别为0.996 6、0.996 2),平均回收率分别为101.29%、102.16%。该方法操作简单、准确度高、重复性好,可用于替考拉宁树脂残留物的质量控制。
