化学改性二次纤维／聚乙烯废弃物复合材料研究

采用从造纸废渣中分离出的二次纤维和废塑料,制得二次纤维/聚乙烯废弃物复合材料。研究了KH550预处理、二次纤维的用量以及增容剂对复合材料力学性能的影响。结果表明:KH550的浓度为2%,预处理时间为20min,二次纤维用量约20%,增容剂的用量为6%时,所得复合材料的综合性能最佳。     

可控光降解聚乙烯薄膜的微生物降解

本文通过微生物接种试验及土壤埋膜试验,证明高分子量的聚乙烯薄膜抗微生物降解;聚乙烯光解膜经光降解后,分子量低于4000～4500时,残膜碎片能被土壤微生物降解,不同土壤具有不同降解能力,聚乙烯薄膜的光降解残膜不抑制土壤氧化代谢能力和土壤酶活性。     

聚乙烯废塑料流化床裂解炉的设计

利用热裂解法可将废塑料制成液体燃料和化学品,其对保护环境及社会的可持续发展有重要意义。对废塑料的裂解油化现状及热裂解反应做了初步的研究,并确定了一种适合的工艺流程;通过设计计算确定了聚乙烯废塑料流化床裂解炉中影响裂解的主要性能参数,对裂解炉的结构设计过程做了较详细的阐述,为流化床反应器的设计提供参考。     

包装箱用改性聚乙烯在干热气候中的老化行为

目的研究包装箱用改性聚乙烯塑料在极端气候环境下的老化特征与规律。方法在敦煌试验站对改性聚乙烯进行为期36个月的自然老化试验,分析缺口冲击强度的变化规律,采用扫描电镜、傅立叶红外光谱和凝胶色谱技术分析样品曝晒面的显微形貌、微观结构以及分子量及其分布变化情况。结果户外曝晒3个月时,样品表面出现大量连续裂纹,缺口冲击强度下降约40%,改性聚乙烯在干热环境下的老化以分子链的断链和氧化为主。结论改性聚乙烯在干热气候中老化迅速,其包装制品在使用中应尽可能减少户外曝晒时间。     

一种废塑料回收再生新方法

现有的废塑料回收再生方法是用螺杆式塑料挤出机,在200～230℃温度下挤出造粒回收.这种方法存在以下不足:①不能有效地分离出废塑料中的杂质.②不同颜色的废塑料不能混合加工.③不能分离废塑料中的降解产物.因此,这种方法回收的产品质量低,颜色黑,使用价值也比较低.目前,国外开发了一种热裂解废塑料的回收方法,但投资高,回收率低,回收的产品为液体燃料,较塑料的使用价值低.辽宁省锦西炼油总厂的刘宏仁发明了一种能够深度脱除废塑料中的杂质,并能脱除废塑料中的颜色和降解产物,使回收的废塑料质量接近于新塑料的回收再生方法.本法适用于溶剂可溶性废塑料.     

极性溶剂中ZrO2催化裂解聚乙烯反应

文章研究了ZrO2催化裂解废旧聚乙烯反应。探讨了影响聚乙烯催化裂解的因素,如反应时间、溶剂种类、催化剂用量等。主要考察了不同条件下制备的ZrO2催化剂催化性能的差异。采用共沉淀法制备催化剂。采用激光粒度分析,XRD等手段对催化剂进行了表征。结果表明:ZrO2在催化裂解废旧聚乙烯反应中具有催化活性,反应浓度、焙烧温度对ZrO2催化剂的催化活性有明显的影响。锆盐溶液浓度在0.05mol/L、焙烧温度400℃得到的ZrO2催化剂活性最高,其裂解率达46.16%。     

聚乙烯蜡表观黏度测定方法的研究

介绍了采用美国试验与材料协会标准ASTMD 1986-91(2007)制定我国《聚乙烯蜡表观黏度测定法》的过程。考察不同取样量、不同转速对试验结果的影响以及方法的重复性。试验结果表明:方法的重复性较好;不同取样量、不同转速对试验结果有一定的影响,应严格按方法要求操作。     

聚乙烯生产生命周期评价的研究

生命周期评价是一种对产品、生产工艺以及活动对环境的压力进行评价的客观过程。文章以我国东北某大型石化企业为案例,运用生命周期评价方法对聚乙烯生产生命周期中的环境协调性进行了研究,并对其污染物产生的环境影响潜值进行量化估算。评价结果表明:生产1t聚乙烯能源消耗为32.3×106kJ,环境影响负荷为701.9标准人当量。其中,轻烃、石脑油裂解及裂解气分离工序是释放污染物的最主要工序,光化学烟雾是最大的环境潜在影响,有必要采取措施降低聚乙烯生产过程中的环境负荷。     

聚醚砜超滤膜的制备及其工艺条件研究

以聚醚砜（PES）为膜材料,聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为添加剂,N,N-二甲基乙酰胺（DMAc）为溶剂,用相转化法制备了超滤膜。利用正交试验法,研究了制膜参数PES浓度、PVP浓度、凝固浴温度、凝固时间对膜性能的影响显著程度,其中PES浓度、PVP浓度、凝固浴温度对膜通量和截流率都有显著影响;并进一步探讨了这三个显著因素对膜性能的影响规律,得出制备截留分子量为67000的超滤膜的最佳条件为：PES浓度16％-22％,PVP浓度10％～12％,凝固浴温度308K-313K,凝固时间1200s～1800s。     

聚偏氟乙烯大孔超滤膜的研究

以国产聚偏氟乙烯（ＰＶＤＦ）为原料,选择不同种类的单一溶剂、混合溶剂和添加剂为铸膜液组成,研究了若干制膜因素对膜性能的影响,采用混合溶剂ＤＭＡＣ／ＡＣ之比控制ＡＣ含量在４０％─６０％,添加剂含量在１０％─２０％,制膜的气氛温度为２５—３０Ｃ,铸膜液温度为５０℃左右,可制得截留分子量为１５万和２４万,透水速度达３０—７０ｍｌ／（ｃｍ２·ｈ）,截留率为９０％以上的大孔超滤膜。     

臭氧氧化对天然有机物在氧化铝表面吸附行为的影响

为进一步明确臭氧预氧化对颗粒的脱稳作用,选用氧化铝（α-Al₂O₃）作为悬浮颗粒,考察了臭氧氧化后天然有机物（natural organic matters,NOM）特性及吸附行为的变化.结果表明,臭氧氧化能够破坏NOM的芳香结构,SUVA值降低25%～35%,氧化后酸性官能团含量增多,总酸度增加0.3～1.4 mmol·g^-1,分子量和极性的变化与NOM的性质有关;有机物初始浓度相对于臭氧投量较低时,NOM的溶解性增强,与其酸性官能团增加产生的吸附促进作用相抵消,因而吸附性能出现不变甚至降低的现象;有机物初始浓度较高时,臭氧能够起到强化NOM吸附的作用.采用2.5　mg·L^-1臭氧进行氧化后,以商用腐殖酸为代表的NOM的吸附形貌,由密集分布的球形对称聚集结构向网状结构过渡,分子之间的交联作用十分明显,吸附高度低于其氧化处理前,云母的表面覆盖率较氧化前略有提高.     

垃圾渗滤液水溶性有机物对土壤Pb溶出的影响

研究了不同填埋年限（0 a、4～5 a、12 a）的垃圾渗滤液水溶性有机物（DOM）对2种污染土壤重金属Pb溶出的影响.结果表明,垃圾渗滤液DOM具有促进土壤Pb溶出的作用.填埋年限不同的垃圾渗滤液DOM对土壤Pb溶出的影响不同,填埋年限短的垃圾渗滤液DOM对土壤Pb溶出率最高.因为填埋年限越长,垃圾渗滤液DOM中高分子组分（相对分子质量>25?000）所占比例越高,而高分子组分相对于低分子组分（相对分子质量<1?000）对土壤Pb溶出能力较弱.红壤中,渗滤液DOM的低分子组分对Pb的平均溶出率高出高分子组分123.8%;潮土中也表现出类似的结果.与无渗滤液DOM的对照相比,垃圾渗滤液DOM的加入明显提高污染土壤Pb的平均溶出率,并且随体系pH的升高,DOM这种促进作用表现得更为明显.     

高铁酸盐预氧化对松花江水混凝效果的影响

以高铁酸钾和硫酸铝为预氧化剂和混凝剂,考察了NH ,4-N、浊度、TOC、AOC和相对分子质量分布(Mr)等参数的变化,分析了高铁酸钾预氧化对松花江水源水性质产生的影响.结果表明,单独硫酸铝混凝时,在混凝剂投量为50mg·L-1的条件下,松花江水的UV254、浊度、TOC的去除率分别为36.7%、80.2%、31.1%.当高铁酸钾为预氧化剂,投量为1 mg·L-1,时,混凝后松花江水的UV254、浊度、TOC的去除率分别为63.3%、89.6%、37.%.铁酸盐预氧化使混凝后的NH ,4-N值上升了17%.高铁酸盐预氧化使松花江水混凝后的AOC值从998 μg·L-1升到1 241 μg·L-1,同时,使混凝后的AOC/TOC从28.4%上升到38.7%,很大程度上提高了原水中有机物的可生物降解性.这一过程中, AOC-P17所代表的醛酮类物质显著增加,达到总AOC的83%.溶解态有机物分子量分布的考察表明, Mr小于500的分子所占的百分比由单独混凝时的38.9%上升到预氧化后的65.0%,证明高铁酸钾预氧化将原水中的大分子有机物氧化成小分子有机物.分子有机物的增加引起了原水可生物降解性的提高.     

一种新型电化学法处理硝态氮废水的初步研究

通过对Pd-Me双金属催化还原NO 3--N和折点氯化法处理NH 4+-N的相关理论分析,提出了一种基于电化学法的新型NO 3--N废水处理工艺.即利用具有电子空轨的常见金属元素修饰Ti基获得催化阴极,在电场的作用下,将NO 3--N催化还原;通过调整催化元素的配比和电解条件,控制NO 3--N还原产物主要为NH 4+-N;利用阳极氧化Cl-生成高氧化性物质HOCl,将NH 4+-N氧化为无害产物N2-N.结果表明,金属元素Co和Cu修饰Ti基制得阴极可以有效地催化还原模拟废水中的NO 3--N;按前驱物溶液金属元素摩尔比1∶1制得Ti基Co-Cu复合涂层催化阴极,可以将NO 3--N高效催化还原为NH 4+-N;电解体系中引入Cl-后,通过阳极作用可将NO 3--N还原生产的NH 4+-N有效地氧化为N2-N.在100 mg/L NO 3--N模拟废水中添加1 000 mg/L Cl-,设置极板间距6 mm、电流400 mA,电解2.5 h后出水NO 3--N、NO 2--N、NH 4+-N和TN分别为2.9、0.5、1.7和6.0 mg/L.     

HPSEC-UV-TOC联用技术测定有机物相对分子质量分布

采用在线高效凝胶色谱仪(HPSEC)和紫外检测器以及TOC检测仪联用测定有机物相对分子质量分布.通过同步测定样品中大范围相对分子质量区间的UV254和TOC,更深入和准确地了解有机物的结构特性,特别是一些不含共轭双键和芳香度的有机物.结果显示,TOC检测仪能够简单快捷地检测出水中所有有机物的相对分子质量分布,包括蔗糖、海藻酸钠等对紫外响应较低的亲水性有机物;样品进样量与TOC响应线性正相关,进样量越大,响应越强;离子强度从0升至0.2mol.L-1,峰面积仅减小1.2%,离子强度对有机物相对分子质量分布测定影响较小;样品pH值在中性或酸性时不影响测定结果,pH值为碱性时,TOC响应异常;采用流动相配定的样品较超纯水配定的样品,相对分子质量分布曲线中干扰峰明显减小,出峰效果更好;该联用技术可以很好地表征湘江原水及其4种亲疏水性组分的相对分子质量分布.     

两种分子量分级下DOM的组分特征及其生物毒性

分别采用超滤离心管和超滤杯两种方式制备不同分子量的溶解性有机物（DOM）,探究不同的分子量分级方式对获得的DOM组成成分特征及其生物毒性效应的影响,同时判明各组分联合作用方式.DOM分别来源于城市污水厂出水（EfOM）及商品天然腐植酸（SWR-NOM）.结果表明,两种分级方式获得的不同分子量DOM含有相同的荧光峰,腐殖酸类物质是EfOM与SWR-NOM含有的主要荧光类有机质（FDOM）,占FDOM的56%~91%.同种DOM不同分子量组分中FDOM组成相对含量一致.采用超滤离心管分级得到的DOM在不同分子量区间内SUVA₂₅₄和E2/E3的差异较大,而采用超滤杯分级时差异变化较小.对于发光细菌急性毒性,在同一分子量区间内,采用超滤杯分级获得的DOM组分检测到的发光细菌毒性值大于采用超滤离心管分级检测到的结果,但采用超滤杯分级时<1kDa组分的急性毒性效应值低于检测限.利用浓度加和模型（CA）对DOM中各组分的联合作用方式进行判断,发现DOM混合物的联合毒性符合CA模型,预测联合毒性效应占检测到的实际水样毒性的67%~104%.     

滴水湖及其水体交换区沉积物和土壤中PAHs的分布及生态风险评价

采用GC-MS联用技术分析了滴水湖及其水体交换区23个表层沉积物和土壤中16种多环芳烃(PAHs)的含量,探讨其分布特征及来源并对其生态风险进行评价.结果表明,滴水湖沉积物中16种PAHs含量范围是11.49~157.09 ng·g-1,平均含量为66.60 ng·g-1,湖区沉积物中PAHs含量比入湖区低,但比出湖区高.湖区外的沉积物和土壤中PAHs组成主要以中、高分子量PAHs(4环、5~6环)为主,而湖区内表层沉积物中PAHs组成则以低分子量PAHs(2~3环)和高分子量PAHs(5~6环)为主.通过特征化合物分子比值法、主成分分析及多元线性回归模型判源,表明湖区外沉积物和土壤中PAHs来源主要为燃烧源,而湖区内沉积物中PAHs来源为燃烧源和石油类产品泄漏的混合来源.生态风险评价显示,滴水湖及其水体交换区沉积物和土壤中PAHs生态风险较低.     

改性壳聚糖CAD与微生物絮凝剂MBF8复配絮凝研究

采用水溶液自由基聚合反应,将丙烯酰胺(AM)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)接枝到壳聚糖分子上制成了阳离子改性壳聚糖(CAD).经FT-IR、XRD、zeta(ξ)电位、凝胶色谱等分析确定,CAD为淡黄色透明液体,pH值为3.7,相对分子质量为2.88×10⁶,阳离子度为16.7,等电点(0.1%溶液)约为pH值10.5,有效成分2.6%,主要特征官能团有羟基、氨基、季铵基和酰胺基, 呈不规则晶体结构.将CAD与相对分子质量3.67×10⁵的多糖类电负性微生物絮凝剂MBF8复配,对浊度12~460 NTU、离子强度3.0 mmol·L^-1的高岭土悬浊液进行烧杯实验.结果表明,MBF8与CAD的最佳使用方式为先投加MBF8后投加CAD,复配比5:3时效果最好,适用的pH范围为6.0~10.0.采用PAC(3.0 mg·L^-1)+MBF8+CAD(1.0 mg·L^-1)复配絮凝,pH=8.0下,对浊度为110 NTU的高岭土悬浊液,浊度去除率>97%,残余铝<0.08 mg·L^-1,絮体大、沉降快,絮凝效果优于PAC+分子量800万、1200万的阴离子PAM及分子量1500万的阳离子PAM.     

微生物絮凝剂MBFGA1的结构鉴定及絮凝机理研究

以对高岭土的絮凝率为指标对GA1发酵液中各组分的絮凝活性进行预分析,确定MBFGA1精产品为该絮凝剂的核心有效成分.通过丙酮沉淀法提取MBFGA1粗产品,经Sevage试剂纯化后得到MBFGA1精产品,采用全波长扫描、苯酚-硫酸法及考马斯亮蓝法鉴定精产品为多糖类物质,并经2次凝胶过滤层析分离获得MBFGA1-1和MBFGA1-2两组分;分别使用电镜(ESEM)、红外光谱(FTIR)、高效液相色谱(HPLC)以及气相色谱(GC)对MBFGA1、MBFGA1-1和MBFGA1-2进行检测分析.结果显示MBFGA1为线性长链状分子结构,多糖主链上单糖间的连接主要为α-型糖苷键,含有羟基,羧基,甲氧基等有利于絮凝的基团;高效液相色谱和气相色谱测定MBFGA1-1分子量为1.18′106D,单糖组成为0.3木糖:1甘露糖:1.09葡萄糖,另含有少量鼠李糖;MBFGA1-2分子量为3.08′103D,单糖组成为0.68鼠李糖:0.28木糖:1.82甘露糖:1半乳糖:3.73葡萄糖.根据分析结果推测絮凝机理主要为吸附架桥,其中MBFGA1的大分子量以及所含的极性基团使得絮凝剂长链结构分子能够充分伸展,较好地发挥吸附架桥作用.