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不同热解温度龙虾壳生物炭特征及对Zn2+的吸附机制

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生态与农村环境学报 2019年第7期35卷 900-908页

作者：马洁晨汪新亮张学胜李玉成郑刘根王宁安徽大学资源与环境工程学院环境科学研究所

为研究不同热解温度条件下生物炭的理化性质及对Zn^2+的吸附特性和机理,以龙虾壳为生物质原料,采用限氧慢速热解法在300、400、500和600℃条件下制备龙虾壳生物炭,分别记作LS300、LS400、LS500和LS600。采用扫描电镜能谱仪(SEM-EDS)、... 详细信息

为研究不同热解温度条件下生物炭的理化性质及对Zn^2+的吸附特性和机理,以龙虾壳为生物质原料,采用限氧慢速热解法在300、400、500和600℃条件下制备龙虾壳生物炭,分别记作LS300、LS400、LS500和LS600。采用扫描电镜能谱仪(SEM-EDS)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)等对龙虾壳生物炭进行表征,并结合批量吸附实验分析其对Zn^2+的吸附特性和机理。结果表明:随着热解温度的升高,龙虾壳生物炭产率降低,灰分含量升高,pH增大,孔径增大,芳香性增强;4种生物炭吸附动力学遵循准二级动力学模型,LS600在7 h时达到吸附平衡,其他3种均在24 h时达到平衡;LS600的吸附等温线更符合Langmuir模型,LS300、LS400和LS500的等温吸附过程更符合Freundlich模型,LS600对Zn^2+的吸附效果最好,最大吸附容量可达462.50 mg·g^-1;龙虾壳生物炭对Zn^2+的吸附机理包括阳离子交换、沉淀作用、与含氧官能团络合及与π电子配位。

关键词：龙虾壳生物炭吸附 Zn^2+

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亚临界流体萃取龙虾壳虾红素的工艺

甘肃农业大学学报 2018年第2期53卷 143-147,154页

作者：赵利敏朱小花王荣辉深圳市深博泰生物科技有限公司广东深圳518120 湛江市博泰生物化工科技实业有限公司广东湛江524004

【目的】优化亚临界流体技术萃取龙虾壳虾红素的工艺.【方法】以亚临界流体丁烷为萃取溶剂,萃取液抗氧化能力为评价指标,选择料液比、萃取时间、温度和压力为考察因素,采用正交试验优化工艺条件,并对优化后虾红素含量进行HPLC检测.【结... 详细信息

【目的】优化亚临界流体技术萃取龙虾壳虾红素的工艺.【方法】以亚临界流体丁烷为萃取溶剂,萃取液抗氧化能力为评价指标,选择料液比、萃取时间、温度和压力为考察因素,采用正交试验优化工艺条件,并对优化后虾红素含量进行HPLC检测.【结果】亚临界流体萃取虾壳虾红素的最佳工艺条件为:萃取时间50 min、料液比1∶3.0、萃取温度45℃、萃取压力0.6 MPa,在此条件下,虾壳萃取液的体外抗氧化能力(抑制率)和虾红素质量分数分别达到95.22%和24.05 mg/g.【结论】该研究结果将对充分利用龙虾壳废弃物资源和环境保护具有重要意义.

关键词：龙虾壳亚临界流体萃取虾红素抗氧化能力 HPLC

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地产龙虾壳提取甲壳素及其废水的综合利用

食品与生物技术学报 2008年第2期27卷 52-54页

作者：项东升李红梅盐城纺织职业技术学院化学工程系江苏盐城224005

研究探讨地产龙虾壳甲壳素的提取方法,采用脱蛋白质、除钙、脱色等方法提取甲壳素,并探讨了生产过程中废水的处理。结果显示废水中和后,蛋白质、脂肪、无机盐等可以不经处理,直接用于动物饲料造粒。

关键词：龙虾壳甲壳素制备方法废水处理

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利用龙虾壳生产氨基葡萄糖盐酸盐

中国水产 2001年第10期 74-75页

作者：陶玉贵黄金铃安徽机电学院生化工程系

氨基葡萄糖盐酸盐(Glucosamine Hydrochloride,简称GAH)是甲壳素在浓盐酸作用下充分水解制备的.它是甲壳素一种重要衍生物,是硫酸软骨素的主要成分,对人体具有重要的生理功能.能促进人体粘多糖的合成,提高关节滑液的粘性,能改善关节软... 详细信息

氨基葡萄糖盐酸盐(Glucosamine Hydrochloride,简称GAH)是甲壳素在浓盐酸作用下充分水解制备的.它是甲壳素一种重要衍生物,是硫酸软骨素的主要成分,对人体具有重要的生理功能.能促进人体粘多糖的合成,提高关节滑液的粘性,能改善关节软骨的代谢,有利于关节软骨的修复,具有明显的消炎镇痛作用;参与肝肾解毒,发挥抗炎护肝的作用;刺激婴儿肠道中双歧杆菌增长.作为化工合成原料,具有促进抗生素药注射的功能,也可供糖尿病人做营养助剂.在医药、生物技术、纺织、食品、化妆品和饲料添加剂等领域具有广泛的应用价值.因此,该产品已受到世界各国医药、工业界和研究人员的高度重视.

关键词：龙虾壳氨基葡萄糖盐酸盐生产工艺

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地产龙虾壳甲壳素的提取和壳聚糖的制备

时珍国医国药 2005年第12期16卷 1208-1209页

作者：郑铁生辛淮生卞爱民王亚娜宗爱萍江苏大学医学技术学院江苏镇江212001 江苏大学药学院江苏镇江212001 镇江科力生物技术有限公司江苏镇江212001

目的:以地产龙虾壳为原料,探讨其甲壳素的提取和壳聚糖的制备方法,以开发壳聚糖制备的新原料资源。方法:用脱蛋白、除钙、脱色、脱乙酰基、纯化等方法制备壳聚糖,研究其壳聚糖的脱乙酰度、分子量等性质,并与市售生化级壳聚糖的红外光谱... 详细信息

目的:以地产龙虾壳为原料,探讨其甲壳素的提取和壳聚糖的制备方法,以开发壳聚糖制备的新原料资源。方法:用脱蛋白、除钙、脱色、脱乙酰基、纯化等方法制备壳聚糖,研究其壳聚糖的脱乙酰度、分子量等性质,并与市售生化级壳聚糖的红外光谱进行比较。结果:地产龙虾壳中的甲壳素和壳聚糖的产率分别为14.8%和8.9%;龙虾壳聚糖的红外光谱与市售生化级壳聚糖的图谱基本一致;其它技术指标与文献记载基本一致。结论:用本法从地产盱眙龙虾的虾壳中提取甲壳素和制备壳聚糖工艺设备简单,操作简易,具有较强的推广性;地产盱眙龙虾的虾壳含甲壳素较高,是一种制备壳聚糖不可多得的天然资源,值得开发利用。

关键词：龙虾壳甲壳素壳聚糖制备方法

低共熔溶剂提取龙虾壳中甲壳素及制备壳聚糖水凝胶

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低共熔溶剂提取龙虾壳中甲壳素及制备壳聚糖水凝胶

作者：朱萍南京林业大学

学位级别：硕士

甲壳素/壳聚糖以其良好的生物特性,被广泛应用于医药、环保、食品等各大领域,具有重要的经济和社会价值。本论文以龙虾壳为原料,研究四种低共熔溶剂对龙虾壳中甲壳素的提取工艺,并对纯度最高的甲壳素进行脱乙酰化处理得到壳聚糖,采用戊... 详细信息

甲壳素/壳聚糖以其良好的生物特性,被广泛应用于医药、环保、食品等各大领域,具有重要的经济和社会价值。本论文以龙虾壳为原料,研究四种低共熔溶剂对龙虾壳中甲壳素的提取工艺,并对纯度最高的甲壳素进行脱乙酰化处理得到壳聚糖,采用戊二醛为交联剂,制备壳聚糖水凝胶,通过对甲壳素、壳聚糖和壳聚糖水凝胶性能与结构的分析来探究生产成本低且环境污染小的提取工艺及产品应用的可行性。具体如下:(1)将氯化胆碱(CC)分别与硫脲(T)、尿素(U)、丙三醇(G)、丙二酸(MA)按不同摩尔比和合成温度制备低共熔溶剂,并分别将其标记为CCT DES、CCU DES、CCG DES和CCMA DES。通过对低共熔溶剂的物理性能的测定,发现:4种DES的最佳制备条件分别为:摩尔比为1:1、1:2、1:2、1:2,合成温度为90℃、90℃、100℃、100℃。该条件下制备的4种DES合成时间短、凝固点低且便于室温储存。(2)采用各自最佳工艺条件下制备的4种低共熔溶剂(CCT DES、CCU DES、CCG DES和CCMA DES)对龙虾壳粉进行提取工艺及产品结构的研究,发现当氢键受体均为氯化胆碱而改变氢键供体时,不同的DES提取甲壳素的工艺条件差别较大,提取结果也完全不同。其中CCMA DES体系在固液比为7%,提取温度50℃,时间2 h的情况下,可以同时得到两种具有不同结晶度的样品MA-S(67.2±0.9%)和样品MA-P(80.6±0.8%),并且其同样具有两种热稳定性。所提取的甲壳素的总得率为20.63±3.30%,高于酸碱法提取的甲壳素得率(16.53±2.35%),同时纯度能够达到国家标准GB/T 29941—2013《食品添加剂脱乙酰甲壳素(壳聚糖)》的要求,与常规酸碱法提取的甲壳素和商业甲壳素的纯度接近,并且结构一致,均为α-甲壳素结构。此外,以龙虾壳作为原料提取的甲壳素具有多孔结构。(3)将CCMA DES提取的两种不同结晶度的甲壳素(MA-S和MA-P)分别进行脱乙酰化处理得到两种壳聚糖(CS-S和CS-P),与酸碱法提取的甲壳素(AA)制备的壳聚糖(CS-AA)对比,探讨固液比、反应温度和反应时间对壳聚糖脱乙酰度和粘度的影响,发现当反应时间均为5 h,固液比均为1:100时,由甲壳素MA-S和MA-P制备壳聚糖的温度可以从酸碱法AA的120℃降低至80℃且脱乙酰度接近,都能达到≥85%的要求,粘度也较高。由FTIR和XRD分析可知,壳聚糖CS-S、CS-P、CS-AA和商业壳聚糖的结构一致。(4)以4种壳聚糖(CS-S、CS-P、CS-AA和商业壳聚糖)为原料,戊二醛为交联剂,分别制备4种壳聚糖水凝胶(CH-S、CH-P、CH-AA和CH-C),通过对其性能与结构的分析,发现:由于4种壳聚糖的脱乙酰度和分子量不同,其壳聚糖水凝胶的平衡溶胀度大小为:CH-S>CH-AA>CH-P>CH-C。此外,4种壳聚糖水凝胶对酸性溶剂更为敏感。由FTIR、XRD和SEM分析可知,壳聚糖水凝胶CH-S、CH-P、CH-AA和CH-C的结构一致,结晶度也接近,且表面均有不同尺寸的孔洞,但CH-C的表面较为平整,仅具有少量的小孔。

关键词：甲壳素壳聚糖低共熔溶剂龙虾壳壳聚糖水凝胶

改性龙虾壳生物炭去除水体中Cu（Ⅱ）的实验研究

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改性龙虾壳生物炭去除水体中Cu（Ⅱ）的实验研究

作者：乐凤蝶安徽大学

学位级别：硕士

吸附法是去除水体重金属的重要方法之一,其中以生物炭作为吸附剂具有效率高、易操作和成本低等优势。为进一步提高生物炭在水体重金属修复过程中的吸附量和吸附选择性,通常利用改性的方式改善生物炭的吸附性能。本研究以龙虾壳为生物质... 详细信息

吸附法是去除水体重金属的重要方法之一,其中以生物炭作为吸附剂具有效率高、易操作和成本低等优势。为进一步提高生物炭在水体重金属修复过程中的吸附量和吸附选择性,通常利用改性的方式改善生物炭的吸附性能。本研究以龙虾壳为生物质原材料,经KOH和聚乙烯亚胺（PEI）交联改性得到胺功能化生物炭（PBC）以去除污染水体中的Cu（Ⅱ）。采用扫描电子显微镜（SEM）、气体物理吸附分析仪（BET）、傅立叶红外光谱仪（FTIR）、X射线衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱仪（XPS）和Zeta电位分析仪对改性前后的生物炭进行表征。通过单因素实验和Box-Behnken Design（BBD）响应面优化实验对吸附条件进行优化,并考查了pH、PBC的投加量、Cu（Ⅱ）初始浓度和吸附时间对Cu（Ⅱ）去除率的影响。结合吸附动力学模型、吸附等温线模型和吸附热力学方程等对PBC吸附Cu（Ⅱ）的性能和机理进行了探讨。主要结果与结论如下:（1）原始龙虾壳生物炭（BC）和改性生物PBC均为介孔材料,主要矿物成分为Ca CO3。PEI改性使BC的理化性质发生了变化,主要表现为平均孔径增大,比表面积和孔容减小,活性官能团的数量增多并出现了新的官能团-NH2,这为Cu（Ⅱ）的去除提供了更多的有效吸附位点,其中PBC表面的碳酸盐和含氮基团为主要吸附位点,分别通过离子交换和络合反应与Cu（Ⅱ）结合。（2）BC、PBC的pHpzc分别为3.21和3.94,pH升高,静电斥力减弱有利于带正电的Cu（Ⅱ）的吸附。初始浓度对PBC去除Cu（Ⅱ）的影响最大,pH和初始浓度的交互作用是整个吸附过程中最显著的交互因素。PBC吸附Cu（Ⅱ）的最佳条件为:初始浓度=200.38mg·L-1,pH=5.78,投加量=0.63 g·L-1。（3）BC、PBC对Cu（Ⅱ）的吸附遵循准二级（FSO）、类分形准一级（FL-PFO）、类分形准二级动力学方程（FL-PSO）和Langmuir等温吸附模型,为单分子层上的化学吸附和自发的吸热过程。PBC对Cu（Ⅱ）的吸附过程分为液膜扩散、内扩散和吸附平衡3个阶段。吸附过程主要为络合反应、离子交换、沉淀和物理吸附的共同作用。相比其它生物炭,PBC对Cu（Ⅱ）拥有更大的吸附量,为491.68 mg·g-1。此外,PBC还具备良好的循环再生能力和实际应用潜力。

关键词：龙虾壳 Cu(Ⅱ) 吸附表面改性响应面分析

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改性龙虾壳对磷、硒吸附特性的研究

改性龙虾壳对磷、硒吸附特性的研究

作者：方涛安徽农业大学

学位级别：硕士

磷的广泛使用后所造成的水体富氧氧化对人类、水生生物以及水环境产生巨大的危害。硒是人体必不可少的元素,但是过量硒危害人类健康和生态安全。本文通过金属氧化物改性龙虾壳作为吸附剂,探究改性龙虾壳对磷、硒的吸附特性,并阐明除磷... 详细信息

磷的广泛使用后所造成的水体富氧氧化对人类、水生生物以及水环境产生巨大的危害。硒是人体必不可少的元素,但是过量硒危害人类健康和生态安全。本文通过金属氧化物改性龙虾壳作为吸附剂,探究改性龙虾壳对磷、硒的吸附特性,并阐明除磷、除硒的机理。以铁改性龙虾壳为吸附剂,研究其吸附除磷的特性与机理。研究表明:固液比为4g/L铁改性龙虾壳吸附除磷效率最佳,对于低于20mg/L磷浓度的废水,吸附除磷效率达到91.6%以上;铁改性龙虾壳吸附除磷适宜的pH值范围广,共存离子对铁改性龙虾壳吸附除磷的影响很小,其中HCO3-有微弱的抑制效果。Freundlich方程能描述磷在铁改性龙虾壳上的吸附行为,吸附过程遵循准二级动力学模型。热力学分析表明吸附过程是自发的。X射线衍射和傅里叶红外光谱分析表明,铁改性龙虾壳吸附除磷的主要机制是配位交换、静电作用和表面沉淀。以改性龙虾壳作为吸附剂,研究其吸附除硒的特性与机理。研究表明:固液比5g/L吸附除硒效率最佳,对于硒浓度低于5mg/L的废水吸附效率较高,铁改性龙虾壳适合在酸性条件下吸附除硒,共存离子中H2PO4-有明显的抑制作用,而Ca2+有明显的促进作用。Freundlich方程能很好地描述硒在铁改性龙虾壳上的吸附行为,吸附过程遵循准二级动力学模型。热力学分析表明铁改性龙虾壳对硒的吸附过程是自发的。机理分析结果表明铁改性龙虾壳吸附硒的机理主要是络合作用、配位交换和静电作用。以锆改性龙虾壳作为吸附剂,研究其吸附除硒的特性与机理。研究表明:固液比为7g/L时吸附除硒的效率达98.7%,对于小于50mg/L硒浓度废水吸附除硒效率达到91%以上,pH对锆改性龙虾壳吸附除硒效率无明显影响,共存离子中H2PO4-有明显的抑制作用。Freundlich方程能描述硒在锆改性龙虾壳上的吸附行为,吸附过程遵循准二级动力学模型。热力学分析表明温度越高吸附反应越容易进行。机理分析结果表明锆改性龙虾壳吸附硒的机理主要是络合作用、配位交换。

关键词：龙虾壳吸附剂改性磷硒吸附特性吸附机理

龙虾壳中提取D-氨基葡萄糖硫酸盐的工艺研究

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湖南理工学院学报（自然科学版） 2011年第2期24卷 56-58,72页

作者：肖华周宁波湖南理工学院化学化工学院湖南岳阳414006

用龙虾壳为原料制备甲壳素,甲壳素经硫酸水解,再纯化制取D-氨基葡萄糖硫酸盐。实验探讨了硫酸浓度、甲壳素与浓硫酸质量比、水解温度和水解时间等因素对产率的影响,通过工艺条件的优化,D-氨基葡萄糖硫酸盐的产率得到了有效的提高.由实... 详细信息

用龙虾壳为原料制备甲壳素,甲壳素经硫酸水解,再纯化制取D-氨基葡萄糖硫酸盐。实验探讨了硫酸浓度、甲壳素与浓硫酸质量比、水解温度和水解时间等因素对产率的影响,通过工艺条件的优化,D-氨基葡萄糖硫酸盐的产率得到了有效的提高.由实验得出了制取D-氨基葡萄糖硫酸盐的最佳工艺条件:硫酸浓度为10mol.L-1,投料比为甲壳素:硫酸=1:6(质量比),水解温度为95℃,水解时间为4h,洗脱剂和析晶剂为95%乙醇,活性炭脱色时所用量为粗产品质量的4%。

关键词：龙虾壳甲壳素 D-氨基葡萄糖硫酸盐硫酸