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废纸碳基固体酸催化剂的制备及其催化性能的研究

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废纸碳基固体酸催化剂的制备及其催化性能的研究

作者：戚军军大连工业大学

学位级别：硕士

本文以生物质废弃物废纸为原料,分别采用热解和水热碳化两种方法制备新型碳基固体酸催化剂,系统研究不同制备方法的工艺条件对所制备的碳基固体酸结构和催化活性的影响,同时对碳基固体酸催化水解纤维素的工艺条件进行优化,并测试了催化... 详细信息

本文以生物质废弃物废纸为原料,分别采用热解和水热碳化两种方法制备新型碳基固体酸催化剂,系统研究不同制备方法的工艺条件对所制备的碳基固体酸结构和催化活性的影响,同时对碳基固体酸催化水解纤维素的工艺条件进行优化,并测试了催化剂的重复使用性能。热解法制备废纸碳基固体酸催化剂的较佳工艺条件为碳化温度450℃,碳化时间4 h,磺化温度100℃,磺化时间10 h。在此条件下催化剂的总酸量和磺酸基酸量分别为6.05mmol/g和0.96mmol/g,通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和X-射线衍射(XRD)分析,碳化温度和磺化温度对热解法制备的碳基固体酸的结构及酸量影响较大。然后以此工艺条件制备的催化剂对纤维素水解生成还原糖的反应条件进行优化,结果表明催化剂用量0.2g,反应温度150℃,反应时间6h,添加水的量10mL,还原糖得率为56.24%。水热法制备废纸碳基固体酸催化剂的较佳工艺条件为碳化温度240℃,碳化时间4h,磺化温度90℃,磺化时间4 h。在此条件下催化剂的总酸量和磺酸基酸量分别为6.24 mmol/g和1.26mmol/g,通过FT-IR和XRD表征,碳化温度、时间和磺化温度对水热法制备的碳基固体酸的结构及酸量影响较大。用此碳基固体酸催化水解纤维素较优的工艺条件为:催化剂用量0.25g,反应温度160℃,反应时间4h,添加水的量10mL,水解纤维素还原糖得率为62.04%。通过扫描电镜(SEM)和比表面积(BET)表征热解法制备的碳基固体酸催化剂表面为蜂窝状的孔洞及褶皱,其比表面积较大为278.9 m2/g,而水热法制备的碳基固体酸催化剂表面为黏连在一起颗粒状碎块,其比表面积较小为5.4m2/g。经FT-IR和XRD表征在热解和水热过程中废纸经不完全碳化后磺化,其结构和性质发生变化,两种方法制备的碳基固体酸催化剂均为带有—SO3H、—COOH和—OH的多环芳烃随机组合的具有类石墨结构的无定形碳。通过热重分析(TG)分析热解法制备的碳基固体酸催化剂的热稳定性好于水热法制备的碳基固体酸催化剂。通过对催化剂的重复利用性实验可知,热解法制备的碳基固体酸催化剂的稳定性和重复使用性能较好。

关键词：废纸热解法水热法碳基固体酸纤维素水解

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瓜尔胶醚化改性及其在废纸湿部体系中的应用

大连工业大学学报 2014年第5期33卷 337-343页

作者：谢红章周景辉大连工业大学轻工与化学工程学院辽宁大连116034

探讨了有机溶剂法制备阳离子瓜尔胶的影响因素,以取代度、Zeta电位、反应效率等指标对其进行表征,优化出阳离子瓜尔胶的最佳合成工艺:碱用量2%,乙醇体积分数70%,液比1∶3,反应时间2h,反应温度60℃,醚化剂与瓜尔胶摩尔比1.0。在此条件下... 详细信息

探讨了有机溶剂法制备阳离子瓜尔胶的影响因素,以取代度、Zeta电位、反应效率等指标对其进行表征,优化出阳离子瓜尔胶的最佳合成工艺:碱用量2%,乙醇体积分数70%,液比1∶3,反应时间2h,反应温度60℃,醚化剂与瓜尔胶摩尔比1.0。在此条件下可获得取代度0.39的阳离子瓜尔胶。对其结构进行红外谱图分析,证实了醚化反应的发生。将合成后的阳离子瓜尔胶应用于废纸浆湿部体系,结果表明,阳离子瓜尔胶取代度越高,对废纸浆的助留效果越好。超声波助溶能有效改善阳离子瓜尔胶的使用性能。当取代度0.392的阳离子瓜尔胶用量为0.5%时,体系Zeta电位为-6.8mV,固形物留着率和填料留着率达到最大,分别为95.7%、87.3%,较空白样分别提高了14.1%和68.5%,打浆度下降18°SR。

关键词：阳离子瓜尔胶废纸湿部体系助留助滤

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脱墨废纸浆在新闻纸生产的应用

中国造纸 1995年第1期14卷 17-22页

作者：冯铭杰广州造纸有限公司

我公司在新闻纸生产中使用以旧报纸和旧杂志为原料的脱墨废纸浆已取得十分显著的经济效益和技术效益。本文介绍了脱墨过程的基本化学原理、筛选技术和脱墨技术新动向。

关键词：废纸脱墨水溶性油墨废纸浆新闻纸

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日本废纸的回收、收集和利用状况

中华纸业 2008年第14期29卷 87-90页

作者：柳田明曾绍琼（译）谢益民（校）北越制纸株式会社东京不详

介绍日本废纸流通回收系统的概要,并且以白纸板工厂为例,介绍为了改善品质,改造废纸处理设备的实例。

关键词：日本废纸回收利用状况工程改造

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多组分表面活性剂复配在废纸脱墨中的应用

日用化学工业 2003年第6期33卷 356-358,362页

作者：张光华顾玲段二红陕西科技大学化学与化工学院陕西咸阳712081

研究了多组分非离子表面活性剂复配对旧新闻纸洗涤法脱墨效果的影响,重点探讨了非离子表面活性剂平平加(OS)、脂肪酸二乙醇酰胺(Ninol)、JFC、壬基酚聚氧乙烯醚(TX-10)、吐温(Tween)以及双组分复配、三组分复配后的脱墨效果。实验结果显... 详细信息

研究了多组分非离子表面活性剂复配对旧新闻纸洗涤法脱墨效果的影响,重点探讨了非离子表面活性剂平平加(OS)、脂肪酸二乙醇酰胺(Ninol)、JFC、壬基酚聚氧乙烯醚(TX-10)、吐温(Tween)以及双组分复配、三组分复配后的脱墨效果。实验结果显示,运用三组分复配作为旧新闻纸的脱墨效果明显好于双组分复配的,双组分复配的效果又好于单组分的。实验结果显示,当OS、Ninol、TX-10三种表面活性剂以60/20/20的质量比复配后用于废旧报纸(ONP)脱墨,用量为0 3%(对绝干废纸的质量分数)时,可得到脱墨浆的白度52%SBD,良浆得率70%以上及尘埃度9 2mm2/m2以下的效果。最后探讨了浸泡时间、碎浆时间、熟化温度和熟化时间等因素对多组分表面活性剂脱墨剂脱墨效果的影响。

关键词：非离子表面活性剂脱墨废纸应用

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中国大量进口废纸问题分析

林业经济 2008年第4期 46-50页

作者：印中华田明华宋维明北京林业大学北京100083

中国是世界进口废纸第一大国。国外废纸的大量涌入对国内外的相关方面产生了一系列的影响。在分析了中国大量进口废纸的现状及中国进口废纸的特点和原因基础上,研究了中国进口废纸的利弊得失,分别从废纸贸易、国内相关产业、生态环境和... 详细信息

中国是世界进口废纸第一大国。国外废纸的大量涌入对国内外的相关方面产生了一系列的影响。在分析了中国大量进口废纸的现状及中国进口废纸的特点和原因基础上,研究了中国进口废纸的利弊得失,分别从废纸贸易、国内相关产业、生态环境和检验检疫等四个方面论述了中国大量进口废纸产生的影响。最后,针对进口废纸存在的问题,提出了相关对策措施,即发挥行业协会的价格调解机制,进一步促进废纸进口市场多元化,加强进口废纸的检验检疫,提高废纸的回收率。

关键词：废纸进口造纸原料再生纸检验检疫回收率