柚子皮衍生类蜂窝状碳材料在同步检测重金属离子中的应用

不含金属的碳材料通过廉价且易获得的柚子皮经KOH活化和高温热解获得,该碳材料具有高比表面积(1 055 m~2·g~(-1))和高石墨化程度的类蜂窝状结构。将多孔碳(PAC)材料修饰后的电极作为工作电极,采用阳极溶出伏安法(SWASV)同步检测Cd~(2+)、Pb~(2+)和Cu~(2+)离子,表现出较高的灵敏度、可重复性、稳定性和较低的检测限。研究认为PAC的微孔和中孔可以充当有效的离子传递通道,从而加速离子的扩散并显著提高交换效率,而高的石墨化程度提高了材料的导电性,加速了电子传输。     

柚子皮挥发油化学成分分析

使用水蒸气蒸馏法提取柚子皮中的挥发油,利用气相色谱-质谱联用技术对柚子皮化学成分进行分离鉴定,采用色谱峰面积归一化法确定各成分的相对含量。分析结果表明,共检测出62种组分,鉴定了其中的31种组分,占挥发油组分总量的50.0%。主要成分是β-蒎烯、4,4A,5,6,7,8-六氢-4,4A-二甲基-6-(1-甲基亚乙基)-(4R-顺)-2(3H)-萘酮、氧化芳樟醇、(E,E)-3,7,11,15-四甲基-1,6,10,14-十六碳四烯-3-醇。     

柚子皮生物炭质用于河水中苯系物的固相微萃取

苯、甲苯、乙苯和二甲苯(邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯)组成的苯系物(BTEX)是炼油厂和石化厂等工业园区普遍制造和排放的碳氢化合物,具有一定的毒性和致癌作用,对生态环境和人类健康造成极大威胁。研究以低成本、绿色且富含木质素和含氧官能团的柚子皮作为植物原料,在有限氧条件下采用程序升温热解法制备了柚子皮生物炭质吸附剂,通过N₂吸附-脱附等温线和孔径分布图对不同热解温度下制备的柚子皮生物炭质吸附剂的孔隙结构进行了考察。结果表明:在1000 ℃热解温度下制得的柚子皮生物炭质具有更高的比表面积(749.9 m²/g)、更大的孔体积(0.42 cm³/g)、更集中的孔径分布(2~3 nm)。将吸附剂通过溶胶-凝胶法(sol-gel)涂覆在铁丝上制成固相微萃取纤维,与气相色谱-火焰离子化检测器(GC-FID)相结合,对影响萃取和分离BTEX的条件进行优化,建立了用于BTEX检测的高灵敏度分析方法。方法具有检出限低(0.004~0.032 μg/L)、线性范围宽(1~100 μg/L)、线性关系好、萃取效率高(约为商品化涂层聚二甲基硅氧烷(7 μm)的2.9~18.3倍)等优势。此外,应用该方法已成功在河水样本中检测出了乙基苯(4.80 μg/L),邻二甲苯(3.00 μg/L)和对二甲苯、间二甲苯(2.46 μg/L)。最后将该方法应用于河水样本的加标试验中,得到了满意的回收率(75.7%~117.6%)。实验结果表明所建立的分析方法可实现对环境水样(河水)中BTEX的低成本、高灵敏度检测。     

掺杂柚子皮的壳聚糖膜对模拟染料废水的吸附研究

以掺杂柚子皮的壳聚糖膜为吸附剂对模拟染料废水吸附性能进行研究,以吸附孔雀石绿为例,分别考察了吸附时间、柚子皮与壳聚糖的质量配比、孔雀石绿初始浓度及吸附膜厚度对吸附效果的影响,并研究了掺杂柚子皮壳聚糖膜对孔雀石绿的等温吸附模型和吸附动力学.结果表明：掺杂柚子皮的壳聚糖膜对染料有较强的吸附能力,在25℃下,pH为7,吸附时间120 min,孔雀石绿浓度为9.10 g·L^-1,壳聚糖和柚子皮粉末质量比为3∶2,柚子皮壳聚糖膜溶液质量（膜厚度）为7.11 g的条件下吸附率达95.7%.柚子皮壳聚糖膜对孔雀石绿的吸附符合二级动力学模型及Freundlich等温吸附模型.在相同条件下,对亚甲基蓝、中性红、结晶紫及混合染料的吸附率分别为95.1%,96.5%,94.9%及94.6%.     

不同生物炭材料的制备及其在Li-S电池中的应用

Biochar derived from reproducible massive biomasses presents the advantages of low cost and renewable resources. In this work aiming to solve the existing problems of the lithium-sulfur battery, sulfur@biochar (S@biochar) composite cathode materials with high capacity and good cycle performance were developed. Specifically, four kinds of biochar prepared from rice husk, miscanthus, fir, and pomelo peel were used as host matrices for the Li-S battery. Among them, the S@biochar derived from rice husk delivered the highest specific capacity and the best cycle stability according to electrochemical tests. To further optimize its performance, we prepared a highly porous rice husk derived biochar (HPRH-biochar) using silica gel as the template. The S@HPRH-biochar composite (60% (w, mass fraction) S) enables the homogeneous dispersion of amorphous sulfur in the carbon matrix and its porous structure could effectively suppress the dissolution of the polysulfide. As a result, its electrochemical performance improved, achieving a high initial charge capacity of 1534.1 mAh·g^-1 and maintaining a high capacity of 738.7 mAh·g^-1 after 100 cycles at 0.2C (1C corresponds to a current density of 1675 mA·g^-1). It also gives a capacity of 485.3 mAh·g^-1 at 2.0C in the rate capacity test.     

快速溶剂萃取柚皮中的黄酮类化合物

采用快速溶剂萃取法从柚子皮中提取出黄酮类化合物,考察了不同的提取溶剂、提取时间、提取温度、循环次数等提取条件下的提取效果,并与微波法、超声波法及索氏提取法进行了对比.结果表明,快速溶剂萃取法提取柚子皮中的黄酮类化合物,在提取溶剂用量、提取时间和提取效率等方面,均优于传统的提取方法,且自动化程度高,为进一步开发利用柚子皮的药用价值提供了参考.     

TiO2/柚子皮生物质活性炭复合材料的制备和吸附光降解性研究

本文以自制柚子皮生物质活性炭为原料,采用凝胶-溶胶法合成TiO2/柚子皮生物质活性炭复合材料(TiO2/BAC)。对复合材料进行SEM、FTIR、XRD等表征,并研究该复合材料对中性红、亚甲基蓝染料及甲醛的吸附降解性能。结果表明,在复合材料中柚子皮生物质活性炭的添加量为7 g、预吸附时间为2 h时,对染料具有最佳的吸附降解效果,复合材料在循环使用5次后对染料的吸附降解率仍达到了80 %以上。当活性炭的添加量为6 g、复合材料的添加量为2 g时,复合材料对甲醛的吸附降解达到最大,可达61%。表明该复合材料对中性红、亚甲基蓝染料及甲醛具有良好的吸附降解效果,有望用于废水染料的去除和家居甲醛净化。