纳米/微米碳酸钙的结构表征和热分解行为

采用棕榈酸对纳米碳酸钙进行有机表面改性, 运用SEM﹑TEM、XRD、FTIR 及TG-DTG 对表面改性前后的纳米碳酸钙进行表征, 并与微米碳酸钙的微晶结构及热分解特性进行比较. FTIR 分析结果确证了棕榈酸与纳米碳酸钙表面是以化学键合和物理吸附方式相结合, 粒子表面存在羧基等有机官能团的红外吸收特征. 对比研究发现, 碳酸钙微晶纳米化后, 其红外V3特征吸收峰出现约35 cm-1 的蓝移现象, 并且明显窄化. 初步解释了纳米碳酸钙红外吸收峰蓝移的原因, 认为尺寸效应和晶体场效应是影响纳米碳酸钙红外光谱特征的主要因素. 微晶结构的变化使得纳米碳酸钙的热分解反应表现出反常特性, 热分解温度较微米碳酸钙下降了40.6 ℃.     

麦草碱木素在碱性离子液体[Bmim][OH]中的溶解机理

对麦草碱木素在强碱性离子液体[Bmim][OH]溶解过程中木质素的结构变化进行了解析,并对溶解机理进行了探讨.利用微波加热辅助溶解,实验条件如下:微波功率500 W,温度90℃,反应时间30 min,固液比1:10.通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、凝胶渗透色谱(GPC)、元素分析、二维异质单量子相干核磁共振(2D HSQC NMR)、瞬时高温热解装置-气相色谱-质谱联用(Py-GC-MS)等方法进行分析和表征.研究结果表明:碱木素在[Bmim][OH]离子液体溶解过程中其芳香环结构保持稳定,主要发生了侧链取代或单元连接间含氧基团的脱除,溶解后再生的木质素相对分子质量轻微下降,分子量分布更加均匀;同时,再生木质素的不饱和度增大,这是由于溶解过程中发生了脱水反应.二维核磁共振光谱与Py-GC-MS分析表明,在强碱性离子液体体系中木质素的溶解过程以大分子中β-O-4′键的断裂最为明显,β-β、β-5次之,S/G比例明显降低.文中成果为碱木素高值化应用的相关理论和产品开发提供了基础数据和技术方向.     

纳米CaCO3的改性、表面结构与流变行为研究

采用铝锆偶联剂和棕榈酸改性纳米CaCO₃ 粉体. 借助 XRD, FTIR, 接触角及流变学等测试方法对纳米CaCO₃ 的表面结构进行表征. XRD 分析表明: 改性纳米 CaCO₃保持原样品完整的体相结构, 为方解石型纳米微晶. FTIR 分析证明: 表面改性剂与纳米 CaCO₃ 表面是以化学键合和物理吸附方式相结合, 粒子表面存在羧基等有机官能团的红外吸收特征. 通过测定苯和水在改性纳米CaCO₃粉末压片上的接触角, 计算了改性纳米 CaCO₃的表面能和极性分量, 并与未改性纳米CaCO₃ 进行比较. 结果表明, 经表面改性, 纳米 CaCO₃ 的表面能和极性分量明显降低, 其在有机溶液中的吸附功增大, 界面张力大大降低; 经棕榈酸改性的纳米 CaCO₃ 表现出较好的亲油疏水性, 而铝锆偶联剂改性的纳米 CaCO₃ 同时具有亲水性和亲油性. 以液体石蜡为溶剂, 研究了表面改性对纳米CaCO₃悬浮液流变行为的影响. 实验发现: 经过表面处理, 纳米 CaCO₃ 粉体悬浮液流变行为发生较大的变化, 稳态剪切黏度大大降低, 表现出较小的动态弹性储能模量和黏性损耗模量, 而损耗因子较大.     

复合电解电化学法处理桉木化学机械浆制浆废液及其机理分析

针对化学机械浆废液有机物浓度高、色度深、处理难度大的问题,应用复合电解电化学法处理桉木化学机械浆制浆废液,探讨了各工艺条件对处理效果的影响,并对机理进行分析.结果表明:CODcr和色度去除效果受pH值、槽电流和通过量的影响,较低的pH值、较低的通过量和较高的槽电流有利于提高废液的处理效果;在pH为4、槽电流为0.5A、通过量为40ml/min的条件下,CODcr和色度去除率分别达到60%和92%.红外光谱分析表明,复合电解处理过程发生了羰基和木素结构的破坏,这可能是处理后废液色度大幅降低的重要原因;气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析表明,废液经过复合电解电化学法处理,芳香族类化合物相对含量减少,非芳香族类化合物相对含量显著增加,表明部分芳香族化合物的结构在处理过程中发生断裂破坏,生成了非芳香族的有机物,有利于降低废液毒性,提高可生物降解性.该方法可用于化学机械浆制浆废液生物处理前的预处理.     

发光细菌法研究纸浆CEH漂白废水的毒性

采用发光细菌法对纸浆CEH漂白废水进行毒性研究,其中C段废水的毒性最大,其EC50为28 83%,属于强毒级别;E段、H段废水的EC50分别为68 92%、267 9%,分别属于毒、无毒级别;其中C段的毒性排放负荷约占总废水毒性排放负荷的67 5%左右;结果表明,漂白废水的毒性排放负荷较大,约为423 92TU·m3·t(浆)-1,相当于42 93gHgCl2·t(浆)-1,对其治理不容忽视.     

烟碱反硝化强化降解及微生物群落响应

针对厌氧处理过程中造纸法烟草薄片废水中的烟碱生物降解率不高的问题,提出以反硝化反应强化烟碱厌氧生物降解的思路.以UASB小试反应器中的厌氧颗粒污泥为研究对象,通过外加硝酸盐来诱导驯化厌氧颗粒污泥中反硝化菌的代谢活动,并利用PCR-DGGE分子生物技术分别对接种污泥、反硝化驯化前后的厌氧颗粒污泥微生物群落结构进行了分析.研究结果表明经过反硝化驯化,厌氧反应器出水中烟碱的浓度可由120mg/l以上降至25mg/l左右,CODCr由600mg/l左右降至200—300mg/l,反硝化驯化有效富集了厌氧颗粒污泥中与反硝化反应和烟碱降解相关的菌属,实现了造纸法烟草薄片废水中烟碱的有效降解和废水CODCr的深度去除.     

活性炭、氧化铝及其负载二氧化钛催化臭氧处理制浆废水

为提高臭氧处理制浆废水的效果,分别以活性炭(AC)、氧化铝(Al2O3)和溶胶-凝胶法制备的TiO2/AC、TiO2/Al2O3为催化剂催化臭氧处理制浆废水,采用扫描电镜和X-射线衍射仪对催化剂进行表征.结果表明:AC、A Al2O3、TiO2/AC和TiO2/Al2O3均具有催化性能,可有效提高臭氧对制浆废水化学需氧量(CODCr)和色度的去除效果.动力学分析表明,AC、TiO2/AC、Al2O3和TiO2/Al2O3催化臭氧处理制浆废水的过程中,CODCr降解的反应符合表观二级动力学方程,负载的TiO2提高了反应的动力学速率常数.气相色谱-质谱联用分析表明,臭氧及催化臭氧处理能有效降解去除漂白废水中的烷基苯类、酯类和氯代烃类等有毒有机污染物.     

利用分子动力学方法研究吸附原子在Re(0001)表面的自扩散行为

利用分子动力学与分析型嵌入原子模型,研究了吸附原子在Re(0001)表面的自扩散行为.本文计算的扩散系数符合Arrhenius关系.扩散激活能与前因子从Arrhenius关系得到.计算的扩散激活能与低温场离子显微镜实验结果吻合,而前因子与一般理论计算结果相符.     

纸张涂料用纳米CaCO3表面改性的研究

利用铝锆偶联剂对纳米CaCO₃进行表面改性。采用红外光谱(IR)、X射线衍射分析(XRD)、热分析(TG-DTG)对改性前后的纳米CaCO₃进行了表征。通过透射电镜(TEM)、粒度分析、吸油值、比表面积及静滴接触角等实验对纳米CaCO₃的表面改性效果进行评价。红外光谱分析表明，偶联剂以化学键合的方式在纳米CaCO₃的表面形成化学吸附。TEM及粒度分析结果显示，未改性纳米CaCO₃存在严重的团聚现象，而改性后纳米CaCO₃的分散性有很大改善。经表面改性，水滴在纳米CaCO₃粉体压片表面静滴接触角变大，改性纳米CaCO₃同时具有亲水性和亲油性，能够较好地分散在水和有机相中。将改性前后的纳米CaCO₃分别加入到纸张涂料体系中，制得纳米CaCO₃复合纸张涂料。涂料流变实验表明，经铝锆偶联剂表面改性的纳米CaCO₃制得的复合纸张涂料具有较高的动态弹性模量和粘性模量。     

用高新技术和装备改造制浆造纸传统产业

用高新技术改造传统产业,实现传统产业结构调整和升级,提高国际和国内竞争力是我国造纸产业发展的必由之路。我国制浆造纸工业的技术和设备水平落后,环境污染严重等因素制约了造纸工业的发展,通过吸收消化国外先进技术开发适合我国制浆造纸工业发展的技术和装备是我国制浆造纸工业建设和改造所必需的。