生物质基石墨烯复合材料的综述

近年来石墨烯因其优良的力学、电学、热学和光学等特性,在学术界备受广泛关注。石墨烯与生物质分子之间能够通过共价或非共价作用（氢键、π-π作用、静电作用等）进行复合。这些相互作用既增加了石墨烯在生物质中的溶解性或分散性,也可以提高复合材料的性能,从而拓展其功能。本文综述了石墨烯的制备方法及生物质基石墨烯复合材料的制备及应用,并展望了生物质基石墨烯纳米材料的前景及意义。     

生物基高效脱墨剂的制备及应用研究

采用廉价及可再生的脂松香、椰子油酸、棕榈酸为原料,制备生物基脱墨剂,并应用于废纸脱墨。采用FT-IR对原料进行了表征,以正交试验法优化了生物基脱墨剂的制备工艺,探讨了生物基脱墨剂的最佳用量及脱墨性能,并与传统脱墨剂做脱墨性能对比。FT-IR结果表明,生物质原料中既有饱和的脂肪酸也有不饱和的脂肪酸。生物基脱墨剂优化的制备条件为时间30min、温度90℃、m（脂松香）：m（椰子油酸）：m（棕榈酸）为2.5：3.5：4.0、NaOH溶液的质量分数40%。生物基脱墨剂是一种高效脱墨剂,最适加入量为0.20%;在加入量为0.20%,浮选温度为40℃,浮选时纸浆质量分数1.0%,浮选pH值为9,浮选时间为20min时,脱墨后废纸浆白度可达58.67%（ISO）,残余油墨值达274.42mm²/m²,油墨去除率达57.81%;实际应用结果表明生物基脱墨剂的脱墨性能优于传统的S型和天小脱墨剂。     

纳米纤维素助剂对马铃薯淀粉氧化的影响

研究了纳米结晶纤维素（NCC）作为淀粉氧化助剂对马铃薯淀粉氧化的影响。通过测定氧化淀粉的羧基含量和黏度来表征NCC对淀粉氧化程度的影响,并通过分析淀粉氧化前后的红外光谱（FT-IR）、X射线衍射图谱（XRD）和扫描电镜（SEM）图片来表征NCC对氧化淀粉结构的影响。结果表明：次氯酸钠氧化马铃薯淀粉时,pH值9、温度45℃是氧化的最佳条件,添加一定量的NCC可以促进淀粉的氧化,同时淀粉的氧化程度随着有效氯用量的增加而升高。在此条件下,当NCC添加量为5%,有效氯用量为2.25%时,得到的氧化淀粉含羧基比相同条件下不添加NCC得到的提高了10.42%。     

基于分子分离技术的装置在造纸废水处理中的研究

对一种基于分子分离技术的装置的结构、运行方法、原理进行了详细描述,并将此装置用于深度处理硫酸盐制浆漂白中段废水。结果显示,该装置处理造纸废水效果显著,只需要处理20 min,废水的CODCr去除率超过95%,色度、BOD5和AOX的去除率均超过98%,有机物种类大大减少,高毒性大分子物质可以被完全去除,基本都被降解为低分子质量的有机酸。该装置利用电能处理造纸废水中的污染物,不仅环保而且节能,处理时消耗的能量少,降低了废水处理成本,可避免产生二次污染。     

阳离子可聚合表面活性剂DMSB的合成与性质

以甲基丙烯酸二甲基胺乙酯(DM)和1-溴十八烷(SB)为原料,合成了可聚合阳离子表面活性剂--甲基丙烯酰氧乙基十八烷基二甲基溴化铵(DMSB),利用红外光谱、核磁共振、元素分析、高效液相色谱等方法对目标产物进行分析和表征,并对其表面活性进行了研究.然后以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,将该表面活性剂与苯乙烯(st)、丙烯酸丁酯(BA)共聚制得了阳离子无皂乳液,将其应用于纸浆的施胶过程,结果表明,该乳液具有良好的施胶增效作用.     

烧碱-蒽醌法麦草浆OHP漂白

对Soda-AQ麦草浆少污染OHP漂白进行了研究.实验结果表明,使用少污染OHP三段漂白,氧漂时NaOH用量3%,未漂浆的脱木素率达44.03%,随后的次氯酸盐漂白只需3%有效氯用量即可将浆料漂至75.05%ISO,再用2%H2O2进行漂白,纸浆最终白度可达80.55%ISO,纸浆黏度为464.9mL/g.     

专用防水剂在纸张涂布中的应用

在涂布纸涂料中添加专用的防水剂,通过分析涂布后纸张的Cobb值、静态接触角、油墨吸收性能、表面强度等指标评价涂布纸的性能.研究了防水剂对涂料流变性能的影响,并对涂层的表面结构进行了电子探针微观分析(EPMA).研究表明,添加涂料专用防水剂可提高涂层的防水性能并赋予涂布纸良好的表面性能,防水剂的最佳用量为5.0～7.5份.     

纳米TiO2改性造纸涂料的性能及其流变行为

研究了纳米TiO2改善造纸涂料的性能及添加纳米TiO2对涂布纸涂层抗老化性能的影响.结果表明:纳米TiO2用量为1.0份时能够较好地提高涂层的耐光性能,经光老化后,涂布纸白度和表面强度分别降低了9.6%和13.5%,而不添加纳米TiO2的涂层,白度和表面强度分别降低了17.1%和16.7%.通过流变性实验,分析了添加纳米TiO2涂料的流变行为.     

面向生物甲烷分离的不同金属配位金属-有机骨架材料的分子设计

采用巨正则Monte Carlo法（GCMC）,对CH₄ /CO₂混合气体体系基于金属-有机骨架材料（MOFs）的吸附分离进行了模拟研究。吸附分离材料涉及3个系列（M-MOF-74、M-MIL-53和[M（atz）（bdc）_0.5]）（M=Mg,Co,Ni,Zn,Al,Cr）不同金属配位的8种MOF材料。研究表明,Mg-MOF-74的CO₂吸附性能在高压下优于其他材料;在低压时,拥有大量氨基官能团的[Zn（atz）（bdc）_0.5]和[Co（atz）（bdc）_0.5]材料有更高效的CO₂分离性能。通过径向分布函数和CO₂吸附构型快照重叠图进一步分析发现,各个系列材料不同金属配位对CO₂吸附构型的影响造成了材料吸附分离性能有较大的不同。研究结果能够为实验上设计和开发新型高效CO₂和CH₄吸附分离MOFs材料提供启发。     

豌豆淀粉/聚乳酸双层膜的制备与性能表征

采用溶液流延法以豌豆淀粉（PS）和聚乳酸（PLA）为原料制备了豌豆淀粉/聚乳酸（PS/PLA）双层薄膜。通过对双层薄膜的吸水性、溶解性、水蒸气透过性、拉伸性能、表面形貌等进行测试,研究了薄膜的力学性能、疏水性能以及水蒸气阻隔性能。结果表明：随着双层膜中聚乳酸层的比例增加,双层薄膜的吸水性、溶解性和水蒸气透过性逐渐降低,拉伸强度和拉伸模量逐渐增加,断裂伸长率逐渐下降,表明水蒸气阻隔效果明显,增加了膜的韧性,降低了膜的强度。当PLA和PS的质量比为50：50时,PS/PLA双层膜的拉伸强度为（13.47±0.75）MPa,拉伸模量为（0.848±0.002）GPa;断裂伸长率为（16.11±0.16）%,水蒸气透过系数为0.27×10^-10 g·cm/（cm²·s·Pa）。