藍藻/菌渣填充型可降解塑料的制備及性能研究
發(fā)布時間:2022-11-04 23:28
為解決巢湖水華藍藻和青霉素菌渣難以資源化、規(guī)模化利用的問題,并克服生物質(zhì)/低密度聚乙烯(LDPE)復合材料力學性能較差和LDPE樹脂降解能力較低的缺點,本文提出了以巢湖水華藍藻、青霉素菌渣為生物原料,與LDPE樹脂共混制備填充型可生物降解塑料的方法。通過單因素結合響應面法的實驗方法,優(yōu)化工藝組合和參數(shù)配置;通過紫外-可見光譜、表觀形貌分析、X-射線衍射、紅外光譜等技術手段分析實驗過程中的機理變化;通過力學性能測試、熔融溫度測試、青霉素殘留實驗、失重率實驗等方法對制得的生物質(zhì)/LDPE復合材料性能進行進一步分析。主要研究內(nèi)容與結果如下:(1)研究了巢湖水華藍藻干化工藝,其中藍藻粉/LDPE復合材料的力學性能與藍藻粉的含水率和顆粒粒徑呈負相關,以二者為指標,獲得干化巢湖水華藍藻的最優(yōu)工藝參數(shù)為:凍融破壁(-13℃、室溫)2次、微波真空干燥(40℃,700W/h,真空度0.08,1 h)粉碎30 s。此條件下制得的藍藻粉含水率約為6.71%,顆粒平均粒徑為25.397μm。(2)研究了作為潤滑劑的聚乙烯蠟和白油、作為增容劑的鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑和馬來酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH)、...
【文章頁數(shù)】:151 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.1.1 巢湖富營養(yǎng)化現(xiàn)狀
1.1.2 巢湖水華藍藻及其資源化利用現(xiàn)狀
1.1.3 青霉素菌渣及其處置現(xiàn)狀
1.1.4 選題依據(jù)
1.2 國內(nèi)外研究進展
1.2.1 可生物降解塑料研究現(xiàn)狀
1.2.2 填充型可生物降解塑料研究現(xiàn)狀
1.2.3 主要問題和不足
1.3 研究內(nèi)容及技術路線
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 技術路線
第二章 巢湖水華藍藻干化工藝研究
2.1 前言
2.2 實驗材料和儀器
2.2.1 主要實驗材料
2.2.2 實驗儀器
2.3 實驗方法
2.3.1 破壁方式影響藍藻粉性狀實驗
2.3.2 破壁方式影響藍藻粉/LDPE復合材料力學性能實驗
2.3.3 干燥方式影響藍藻粉性狀實驗
2.3.4 干燥方式影響藍藻粉/LDPE復合材料性能實驗
2.3.5 粒徑影響藍藻粉/LDPE復合材料性能實驗
2.3.6 羥值測定
2.3.7 性能測試與表征
2.4 結果與討論
2.4.1 藍藻粉性狀分析
2.4.2 力學性能分析
2.4.3 光譜分析
2.4.4 羥值分析
2.5 本章小結
第三章 幾種常見助劑比選研究及機理分析
3.1 前言
3.2 實驗材料和儀器
3.2.1 主要實驗材料
3.2.2 實驗儀器
3.3 實驗方法
3.3.1 原材料制備
3.3.2 藍藻粉/LDPE復合材料單因素實驗
3.3.3 性能測試與表征
3.4 結果與討論
3.4.1 力學性能分析
3.4.2 形貌分析
3.4.3 X射線衍射分析
3.4.4 紅外光譜分析
3.5 本章小結
第四章 響應面法優(yōu)化藍藻粉/LDPE復合材料力學性能
4.1 前言
4.2 實驗材料和儀器
4.2.1 主要實驗材料
4.2.2 實驗儀器
4.3 實驗方法
4.3.1 原材料制備
4.3.2 藍藻粉/LDPE復合材料助劑添加量實驗
4.3.3 藍藻粉/LDPE復合材料響應面實驗
4.3.4 性能測試與表征
4.4 結果與討論
4.4.1 力學性能分析
4.4.2 響應面實驗分析
4.4.3 熔融曲線分析
4.5 本章小結
第五章 響應面法優(yōu)化藍藻粉-青霉素菌渣/LDPE復合材料力學性能
5.1 前言
5.2 實驗材料和儀器
5.2.1 主要實驗材料
5.2.2 實驗儀器
5.3 實驗方法
5.3.1 原材料制備
5.3.2 藍藻粉-青霉素菌渣/LDPE復合材料粉末比例實驗
5.3.3 藍藻粉-青霉素菌渣/LDPE復合材料助劑添加量實驗
5.3.4 藍藻粉-青霉素菌渣/LDPE復合材料響應面實驗
5.3.5 青霉素殘留測定實驗
5.3.6 性能測試與表征
5.4 結果與討論
5.4.1 力學性能分析
5.4.2 響應面實驗分析
5.4.3 形貌分析
5.4.4 紅外光譜分析
5.4.5 熔融曲線分析
5.4.6 青霉素殘留分析
5.5 本章小結
第六章 復合材料降解性能研究
6.1 前言
6.2 實驗材料和儀器
6.2.1 主要實驗材料
6.2.2 實驗儀器
6.3 實驗方法
6.3.1 原材料制備
6.3.2 藍藻粉/LDPE復合材料降解實驗
6.3.3 藍藻粉-青霉素菌渣/LDPE復合材料降解實驗
6.3.4 測試方法
6.4 結果與討論
6.4.1 藍藻粉/LDPE降解性能分析
6.4.2 藍藻粉-青霉素菌渣/LDPE降解性能分析
6.5 本章小結
第七章 結論與展望
7.1 結論
7.2 創(chuàng)新點
7.3 展望
參考文獻
攻讀博士學位期間的學術活動及成果情況
【參考文獻】:
期刊論文
[1]石油基塑料的微生物降解[J]. 許楹,殷超凡,岳紋龍,周寧一. 生物工程學報. 2019(11)
[2]液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法檢測雄蜂蛹粉中50種抗生素殘留[J]. 楊雯筌,張曉燕,姚倩,周楊娟,胡亞文,王茂華,唐茂芝. 色譜. 2019(01)
[3]響應面法分析優(yōu)化藻藍蛋白色素提取工藝的研究[J]. 熊勇,李冬梅,劉江波,張軍兵,羅忠國,何志榮,張水軍. 中國食品添加劑. 2018(11)
[4]巢湖生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀及保護對策分析[J]. 王曉媛,江波,楊夢斐,畢雪. 人民長江. 2018(17)
[5]巢湖水體浮游藻類數(shù)量與主要水質(zhì)指標關系的研究[J]. 張志芬,汪薔,謝恩誠,趙程程,晏娟. 安徽農(nóng)業(yè)科學. 2018(17)
[6]藍藻資源化技術研究及應用進展[J]. 周海云,包健,王偉霞,陳賽楠,付博,張潤葉. 環(huán)境監(jiān)控與預警. 2018(03)
[7]響應面法優(yōu)化超聲波輔助凍融提取藍藻多糖工藝研究[J]. 劉言煒,張發(fā)宇,汪家權. 食品科技. 2018(05)
[8]改性藍藻基活性炭的制備及常壓下對CO2的捕集性能[J]. 高俊,胡輝,劉雪巖. 高等學;瘜W學報. 2018(02)
[9]幾種不同改性劑對稻草/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯復合材料性能的影響[J]. 朱凌波,李新功,楊凱,張曉鳳,盧立. 復合材料學報. 2018(07)
[10]青霉素廢菌絲體制備石膏緩凝劑聯(lián)產(chǎn)活性炭[J]. 陳蜜蜜,張蒙蒙,趙風清. 環(huán)境工程學報. 2017(06)
博士論文
[1]巢湖水體氮、磷結構特征、環(huán)境效應與防控對策研究[D]. 奚姍姍.中國科學技術大學 2016
[2]環(huán)境友好大豆蛋白質(zhì)材料改性研究[D]. 郭改萍.北京化工大學 2015
[3]天然蛋白質(zhì)可降解熱塑膜及紡織漿料的制備與性能研究[D]. 陳李紅.東華大學 2013
碩士論文
[1]柱色譜法純化藻藍蛋白的優(yōu)化研究與機理分析[D]. 武康.合肥工業(yè)大學 2019
[2]LDPE/HA及LDPE/PP/HA復合材料的降解規(guī)律研究[D]. 李昊.中北大學 2019
[3]玉米全粉/PVA共混膜的制備及性能研究[D]. 屈奧運.蘭州交通大學 2018
[4]Fe/C微電解-Fenton耦合工藝處理老齡垃圾滲濾液的實驗研究[D]. 王利群.湖南大學 2017
[5]藻毒素的檢測、去除及藻藍蛋白穩(wěn)定性的研究[D]. 魯軼男.合肥工業(yè)大學 2017
[6]巢湖藍藻藻藍蛋白提取的破壁方法研究[D]. 陳裕.合肥工業(yè)大學 2015
[7]巢湖西半湖浮游藻類群落及體內(nèi)微量元素的研究[D]. 李夢.合肥工業(yè)大學 2015
[8]青霉素菌絲體堆肥研究[D]. 張大璐.河北科技大學 2014
[9]從青霉素菌絲體中提取蛋白、麥角固醇、殼聚糖的工藝研究[D]. 劉玲.湖北工業(yè)大學 2013
[10]互穿網(wǎng)絡SBS/PBMA的合成及其在聚氯乙烯力學改性、加工中的應用研究[D]. 劉歡.石河子大學 2013
本文編號:3701528
【文章頁數(shù)】:151 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.1.1 巢湖富營養(yǎng)化現(xiàn)狀
1.1.2 巢湖水華藍藻及其資源化利用現(xiàn)狀
1.1.3 青霉素菌渣及其處置現(xiàn)狀
1.1.4 選題依據(jù)
1.2 國內(nèi)外研究進展
1.2.1 可生物降解塑料研究現(xiàn)狀
1.2.2 填充型可生物降解塑料研究現(xiàn)狀
1.2.3 主要問題和不足
1.3 研究內(nèi)容及技術路線
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 技術路線
第二章 巢湖水華藍藻干化工藝研究
2.1 前言
2.2 實驗材料和儀器
2.2.1 主要實驗材料
2.2.2 實驗儀器
2.3 實驗方法
2.3.1 破壁方式影響藍藻粉性狀實驗
2.3.2 破壁方式影響藍藻粉/LDPE復合材料力學性能實驗
2.3.3 干燥方式影響藍藻粉性狀實驗
2.3.4 干燥方式影響藍藻粉/LDPE復合材料性能實驗
2.3.5 粒徑影響藍藻粉/LDPE復合材料性能實驗
2.3.6 羥值測定
2.3.7 性能測試與表征
2.4 結果與討論
2.4.1 藍藻粉性狀分析
2.4.2 力學性能分析
2.4.3 光譜分析
2.4.4 羥值分析
2.5 本章小結
第三章 幾種常見助劑比選研究及機理分析
3.1 前言
3.2 實驗材料和儀器
3.2.1 主要實驗材料
3.2.2 實驗儀器
3.3 實驗方法
3.3.1 原材料制備
3.3.2 藍藻粉/LDPE復合材料單因素實驗
3.3.3 性能測試與表征
3.4 結果與討論
3.4.1 力學性能分析
3.4.2 形貌分析
3.4.3 X射線衍射分析
3.4.4 紅外光譜分析
3.5 本章小結
第四章 響應面法優(yōu)化藍藻粉/LDPE復合材料力學性能
4.1 前言
4.2 實驗材料和儀器
4.2.1 主要實驗材料
4.2.2 實驗儀器
4.3 實驗方法
4.3.1 原材料制備
4.3.2 藍藻粉/LDPE復合材料助劑添加量實驗
4.3.3 藍藻粉/LDPE復合材料響應面實驗
4.3.4 性能測試與表征
4.4 結果與討論
4.4.1 力學性能分析
4.4.2 響應面實驗分析
4.4.3 熔融曲線分析
4.5 本章小結
第五章 響應面法優(yōu)化藍藻粉-青霉素菌渣/LDPE復合材料力學性能
5.1 前言
5.2 實驗材料和儀器
5.2.1 主要實驗材料
5.2.2 實驗儀器
5.3 實驗方法
5.3.1 原材料制備
5.3.2 藍藻粉-青霉素菌渣/LDPE復合材料粉末比例實驗
5.3.3 藍藻粉-青霉素菌渣/LDPE復合材料助劑添加量實驗
5.3.4 藍藻粉-青霉素菌渣/LDPE復合材料響應面實驗
5.3.5 青霉素殘留測定實驗
5.3.6 性能測試與表征
5.4 結果與討論
5.4.1 力學性能分析
5.4.2 響應面實驗分析
5.4.3 形貌分析
5.4.4 紅外光譜分析
5.4.5 熔融曲線分析
5.4.6 青霉素殘留分析
5.5 本章小結
第六章 復合材料降解性能研究
6.1 前言
6.2 實驗材料和儀器
6.2.1 主要實驗材料
6.2.2 實驗儀器
6.3 實驗方法
6.3.1 原材料制備
6.3.2 藍藻粉/LDPE復合材料降解實驗
6.3.3 藍藻粉-青霉素菌渣/LDPE復合材料降解實驗
6.3.4 測試方法
6.4 結果與討論
6.4.1 藍藻粉/LDPE降解性能分析
6.4.2 藍藻粉-青霉素菌渣/LDPE降解性能分析
6.5 本章小結
第七章 結論與展望
7.1 結論
7.2 創(chuàng)新點
7.3 展望
參考文獻
攻讀博士學位期間的學術活動及成果情況
【參考文獻】:
期刊論文
[1]石油基塑料的微生物降解[J]. 許楹,殷超凡,岳紋龍,周寧一. 生物工程學報. 2019(11)
[2]液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法檢測雄蜂蛹粉中50種抗生素殘留[J]. 楊雯筌,張曉燕,姚倩,周楊娟,胡亞文,王茂華,唐茂芝. 色譜. 2019(01)
[3]響應面法分析優(yōu)化藻藍蛋白色素提取工藝的研究[J]. 熊勇,李冬梅,劉江波,張軍兵,羅忠國,何志榮,張水軍. 中國食品添加劑. 2018(11)
[4]巢湖生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀及保護對策分析[J]. 王曉媛,江波,楊夢斐,畢雪. 人民長江. 2018(17)
[5]巢湖水體浮游藻類數(shù)量與主要水質(zhì)指標關系的研究[J]. 張志芬,汪薔,謝恩誠,趙程程,晏娟. 安徽農(nóng)業(yè)科學. 2018(17)
[6]藍藻資源化技術研究及應用進展[J]. 周海云,包健,王偉霞,陳賽楠,付博,張潤葉. 環(huán)境監(jiān)控與預警. 2018(03)
[7]響應面法優(yōu)化超聲波輔助凍融提取藍藻多糖工藝研究[J]. 劉言煒,張發(fā)宇,汪家權. 食品科技. 2018(05)
[8]改性藍藻基活性炭的制備及常壓下對CO2的捕集性能[J]. 高俊,胡輝,劉雪巖. 高等學;瘜W學報. 2018(02)
[9]幾種不同改性劑對稻草/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯復合材料性能的影響[J]. 朱凌波,李新功,楊凱,張曉鳳,盧立. 復合材料學報. 2018(07)
[10]青霉素廢菌絲體制備石膏緩凝劑聯(lián)產(chǎn)活性炭[J]. 陳蜜蜜,張蒙蒙,趙風清. 環(huán)境工程學報. 2017(06)
博士論文
[1]巢湖水體氮、磷結構特征、環(huán)境效應與防控對策研究[D]. 奚姍姍.中國科學技術大學 2016
[2]環(huán)境友好大豆蛋白質(zhì)材料改性研究[D]. 郭改萍.北京化工大學 2015
[3]天然蛋白質(zhì)可降解熱塑膜及紡織漿料的制備與性能研究[D]. 陳李紅.東華大學 2013
碩士論文
[1]柱色譜法純化藻藍蛋白的優(yōu)化研究與機理分析[D]. 武康.合肥工業(yè)大學 2019
[2]LDPE/HA及LDPE/PP/HA復合材料的降解規(guī)律研究[D]. 李昊.中北大學 2019
[3]玉米全粉/PVA共混膜的制備及性能研究[D]. 屈奧運.蘭州交通大學 2018
[4]Fe/C微電解-Fenton耦合工藝處理老齡垃圾滲濾液的實驗研究[D]. 王利群.湖南大學 2017
[5]藻毒素的檢測、去除及藻藍蛋白穩(wěn)定性的研究[D]. 魯軼男.合肥工業(yè)大學 2017
[6]巢湖藍藻藻藍蛋白提取的破壁方法研究[D]. 陳裕.合肥工業(yè)大學 2015
[7]巢湖西半湖浮游藻類群落及體內(nèi)微量元素的研究[D]. 李夢.合肥工業(yè)大學 2015
[8]青霉素菌絲體堆肥研究[D]. 張大璐.河北科技大學 2014
[9]從青霉素菌絲體中提取蛋白、麥角固醇、殼聚糖的工藝研究[D]. 劉玲.湖北工業(yè)大學 2013
[10]互穿網(wǎng)絡SBS/PBMA的合成及其在聚氯乙烯力學改性、加工中的應用研究[D]. 劉歡.石河子大學 2013
本文編號:3701528
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