两亲性壳聚糖制备优化及其气浮除藻研究

对壳聚糖（CTS）进行了两亲改性,通过响应曲面实验对比各因素对取代度影响的显著程度且优选出最佳的制备条件,并采用3种两亲性CTS进行了表面改性气浮（PosiDAF）除藻实验,对比了不同条件下的除藻效果且探究除藻机理.结果表明,两亲性CTS水溶性增强,但热稳定性降低;对响应值影响的显著程度为：碳链长度>反应时间>反应温度>原料投加比;以丁基N-2羟丙基三甲基壳聚糖氯化铵（C4-HTCC）为改性剂,投加量为1.0mg/L时改性气浮除藻效果最佳,可达93.47%,源于其改性的微气泡具有较强的静电吸引作用.     

壳聚糖混凝剂除氟的研究

合成了壳聚糖和丙烯酰胺改性壳聚糖两种高分子混凝剂,并以NaF溶液为研究对象,考察了两种壳聚糖混凝剂投加量、pH值、接触时间及温度对除氟性能的影响.实验结果表明:丙烯酰胺改性壳聚糖的除氟效果优于未改性的壳聚糖;随着两种混凝剂投量的增加,除氟效率增大,当剂量分别大于50 mg/L和60 mg/L时,除氟效率趋于稳定;壳聚糖与改性壳聚糖混凝剂分别在pH值为6.2和5.4时,获得了最佳的除氟效果;接触时间小于12 min时,随着接触时间延长,除氟效率快速增加,大于20 min时,除氟率趋于稳定;混凝温度升高有利于提高除氟率,两种混凝剂在25℃即达到最大除氟率.     

壳聚糖/聚乙二醇/丙烯酸吸附剂对Cu2+、Co2+和Ni2+的吸附选择性和重复利用性

采用扫描电镜(SEM)和红外光谱(FT-IR)对辉光放电电解等离子体(GDEP)技术引发制备的壳聚糖/聚乙二醇/丙烯酸(CS/PEG/AA)聚合物吸附剂的形貌和结构进行了表征.研究了该吸附剂对Cu~(2+)、Co~(2+)和Ni~(2+)的吸附选择性、重复利用性和解吸动力学行为,同时结合X射线光电子能谱(XPS)探讨了可能的吸附机理.结果表明,CS、PEG和AA发生接枝共聚形成聚合物,其表面呈现疏松、多孔的三维网络结构;吸附最佳pH为4.8;在含有Cu~(2+)、Co~(2+)和Ni~(2+)的混合溶液中,CS/PEG/AA对Cu~(2+)有较好的吸附选择性;在EDTA-4Na洗脱液中CS/PEG/AA具有优异的再生和重复利用性,解吸动力学符合解吸准二级模型;Cu~(2+)在CS/PEG/AA上的吸附是由离子交换、配位螯合等共同作用的复杂的物理化学过程.     

两种油菜配施水溶性壳聚糖修复典型铅污染农田土壤

为了探讨不同品种的油菜（Brassica napus L.）配施螯合剂对铅（Pb）污染土壤的修复效果,采用盆栽试验的方式,研究了甘蓝型油菜品种秦油1号（QY-1）和白菜型油菜品种三月黄（SYH）在0%、 2%和4%的水溶性壳聚糖（WSC）处理下对中国北方河南和南方广西两种典型Pb污染农田土壤中Pb吸收和转运的影响,并进一步在河南某Pb污染农田通过田间小区试验比较了两个油菜品种在WSC条件下的修复效率和经济效益.结果表明,盆栽条件下,与对照处理相比,QY-1和SYH的生物量受WSC含量和土壤类型影响显著,随着WSC含量增加QY-1的生物量在两种土壤条件下呈下降趋势,而低含量WSC处理下SYH生物量显著提高,在高含量WSC处理下生物量下降.如广西Pb污染土壤上2%WSC处理下SYH生物量上升最明显,与对照处理相比,生物量提高了80.96%.两个油菜品种不同部位Pb含量也受WSC含量和土壤类型的影响,QY-1地上部分和根部分在河南Pb污染土壤上随WSC含量的升高而增加,在广西Pb污染土壤上随WSC含量的升高而降低.Pb提取量是评价植物修复效率的关键.盆栽和田间试验结果表明,SYH配施WSC处...     

水性聚氨酯合成与性能表征

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚丙二醇(PPG-1000)为主要原料,二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,一缩二乙二醇(DEG)为小分子扩链剂,三乙胺(TEA)为中和剂,合成水性聚氨酯(WPU)溶液。研究了异氰酸根与羟值(NCO/OH)摩尔比、中和度等因素对WPU溶液黏度性能的影响。初步获得水性聚氨酯压制剂的制备工艺,即:NCO/OH投料比0.80～1.0,中和度100%,初聚温度60℃,预聚75℃,预聚时间3h,扩链1.5h,按照此配比及工艺制备的水性聚氨酯溶液稳定性能较好。     

Greening Nigeria's economy for industrial and environmental sustainability: Polyurethane production as a test case

The study focused on Nigeria's polyurethane (PU) production process as a test case. Though it is currently insignificant when viewed from a global perspective, PU production in Nigeria is not eco‐friendly. Traditionally, PU is produced by reacting petro‐based polyol with a poly‐isocyanate, which is made from amines and phosgene and are currently imported into the country. These two materials are detrimental to the human health and environment, indicating that Nigeria's PU industries need to re‐examine their production inputs for environmental compliance. The objective of this study is to review the PU industry for nontoxic reagents that could be sourced locally vis‐à‐vis overcoming sustainable development (greening the economy) challenges in Nigeria. Non‐isocyanate polyurethane (NIPU) is preferred to petro‐polyurethane because, in comparison, NIPU has improved thermal and chemical resistance, porosity and water absorption, and is less toxic. Engaging local resources to produce PU is economically feasible; in addition, NIPU is relatively advantageous to human health and the environment. Aside from being economically feasible, production of NIPU in Nigeria has the propensity to greatly enlarge the growth of the existing PU industry to tremendous heights and contribute to diversifying and improving the overall economy.     

壳聚糖及其衍生物处理重金属废水的研究

壳聚糖是无毒、易于生物降解的天然高分子有机物,壳聚糖及其衍生物是良好的水处理药剂,目前在重金属废水处理中也得到广泛的应用,因此对壳聚糖改性产物的研究也成为热点。文章从羧甲基壳聚糖、交联壳聚糖、壳聚糖季铵盐、多孔壳聚糖微球和含硫壳聚糖衍生物5种壳聚糖改性产物的制备及其去除重金属性能,概述了壳聚糖的研究现状及其衍生物在重金属废水处理中的发展前景及应用,并对壳聚糖及其衍生物在水处理中的研究进行展望。     

交联壳聚糖吸附剂的制备及处理含铬废水的研究

探讨了交联壳聚糖吸附剂各成分的最优配比及处理含铬废水的最佳工艺条件。按最优配比制得的交联壳聚糖吸附剂处理总铬废水,在pH值3.5～4.5,接触时间8h,可使浓度为13.2mg/L的含铬废水中总铬的去除率高达99%以上。     

壳聚糖聚乙二醇活性炭共混超滤膜制备及性能研究

研究了壳聚糖制备超滤膜,以及致孔剂聚乙二醇(PEG400)、活性炭含量对膜的水通量和截流率的影响。发现PEG的加入大大提高了壳聚糖超滤膜的纯水透过率和对牛白蛋白溶液的截流率。加入活性炭也同样可以提高膜的纯水通量和截流率。结果表明,选择投加5μL(每100mL铸膜液添加5μLPEG)的水溶性PEG400为致孔剂所制得的膜的水通量和截留率最理想。将此膜应用到洗浴废水上,COD去除率达到75%。     

静电纺壳聚糖/聚乙烯醇纳米纤维膜对Cu~(2+)、Ni~(2+)及Cd~(2+)的吸附特性

采用SEM、FTIR、XRD、BET等技术对静电纺丝制得的吸附材料壳聚糖/聚乙烯醇(CS/PVA)纳米纤维膜进行表征,并通过对模拟重金属离子废水的吸附实验,系统考察了溶液pH、重金属离子(Cu2+、Ni2+及Cd2+)初始浓度和反应温度对吸附的影响.结果表明,在外加电压25kV、接触距离15.0 cm、纺丝速度0.15 m L·h-1的条件下,可制得CS/PVA质量比为20/80的连续无缺陷的平均直径76.31 nm、比表面积219.4m2·g-1的纤维膜.CS/PVA纳米纤维膜对重金属离子的吸附在2 h内达到平衡,其吸附容量随着温度的升高而升高,随着初始浓度的增大而增大,随着pH值的升高而提高,在pH=5.5时达到最大.在25℃和pH=5.5的条件下,用CS/PVA纳米纤维膜吸附浓度100 mg·L-1的Cu2+、Ni2+和Cd2+溶液,吸附容量分别为98.65、116.89和124.23 mg·g-1,且对重金属吸附无选择性.吸附过程符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型,吸附动力学同时匹配准一级动力学模型和准二级动力学模型.热力学参数(ΔG、ΔH和ΔS)计算结果表明,CS/PVA纳米纤维膜对重金属离子的吸附是自发的吸热反应.