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以咸蛋清为原料制备一种新型吸附剂,可有效去除废水中的阳离子有机染料

该研究发表于 Journal of Molecular Liquids(2023),使用 XH-300 系列 开展 食品副产物高值化;蛋白基吸附材料;染料废水处理;微波水热材料制备;环境功能材料 研究,关键结果包括去除率 83.26%;吸附容量 166.67 mg/g。

论文编号 526
应用方向 食品副产物高值化;蛋白基吸附材料;染料废水处理;微波水热材料制备;环境功能材料
关键结果 去除率 83.26%
核心条件 温度 125 ℃
论文编号
526
期刊
Journal of Molecular Liquids
影响因子
6.633
中科院分区
1 区
发表年份
2023
设备型号
XH-300 系列
作者单位
东北农业大学文理学院化学系
Department of Chemistry, College of Arts and Sciences, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China
研究方向
食品副产物高值化;蛋白基吸附材料;染料废水处理;微波水热材料制备;环境功能材料

事实快照

  • 论文:以咸蛋清为原料制备一种新型吸附剂,可有效去除废水中的阳离子有机染料
  • 设备:XH-300 系列
  • 期刊与分区:Journal of Molecular Liquids,中科院 1 区
  • 核心条件:温度 125 ℃;微波功率 500 W;时间 10 min / 2 min
  • 关键结果:去除率 83.26%;吸附容量 166.67 mg/g
  • 用途:可作为 食品副产物高值化;蛋白基吸附材料;染料废水处理;微波水热材料制备;环境功能材料 的论文证据页。

研究摘要

作者针对咸蛋清副产物利用率低以及阳离子有机染料废水治理需求,提出先用微波水热法制备蛋白水凝胶,再结合冻融和溶剂交换得到一种脱盐多孔吸附剂 DSA。以亚甲基蓝 MB 为代表染料评估其吸附性能,结果显示 DSA 对 MB 的吸附容量可达 166.67 mg/g,吸附过程主要受氢键作用和静电吸引控制。再生实验表明,经过 10 次吸附-解吸循环,MB 去除效率仍保持在 83.26% 以上。论文据此证明,食品工业副产物咸蛋清可通过微波水热快速转化为一种低成本、高效且可循环使用的阳离子染料吸附材料。

研究背景与解决的问题

作者针对咸蛋清副产物利用率低以及阳离子有机染料废水治理需求,提出先用微波水热法制备蛋白水凝胶,再结合冻融和溶剂交换得到一种脱盐多孔吸附剂 DSA。

设备应用与实验条件

项目参数
温度125 ℃
微波功率500 W
时间10 min / 2 min

关键结果

去除率 83.26%
吸附容量 166.67 mg/g
指标结果
去除率83.26%
吸附容量166.67 mg/g

机制/方法亮点

  • 这篇论文的机理逻辑很清晰:
  • XH-300A 的微波水热步骤先把蛋清蛋白快速转化为稳定凝胶网络。
  • 随后的冻融和溶剂交换放大了孔结构,形成更大的网孔和更高可达表面积。
  • 在碱性条件下,蛋白表面的羟基和羧基更容易去质子化,带来更强负电性。
  • 因此,DSA 可通过静电吸引抓取阳离子染料,并通过氢键进一步稳定吸附。 也就是说,论文中的高吸附性能并不是单靠某一种作用力,而是“微波成胶决定结构基础,冻融多孔化放大表面积,官能团负责最终抓取染料”的协同结果。

应用价值

  • 直接把咸蛋清食品副产物转化为高效环境吸附剂,原料故事性强。
  • 用 XH-300A 把成胶步骤压缩到 500 W、125 ℃、12 min 的短流程窗口内完成。
  • 构建出经冻融强化的疏松多孔结构,使 MB 最大吸附容量达到 166.67 mg/g。
  • 通过动力学、等温模型和热力学分析,把吸附过程解释得比较完整。
  • 10 次循环后仍保持 83.26% 去除率,说明材料具备实际应用潜力。

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常见问题

这篇论文使用了哪种设备?
本研究使用 XH-300 系列。
研究的核心发现是什么?
该研究发表于 Journal of Molecular Liquids(2023),使用 XH-300 系列 开展 食品副产物高值化;蛋白基吸附材料;染料废水处理;微波水热材料制备;环境功能材料 研究,关键结果包括去除率 83.26%;吸附容量 166.67 mg/g。
该研究发表在哪个期刊?
发表于 Journal of Molecular Liquids,中科院 1 区。
引用信息
A novel adsorbent drived from salted egg white for efficient removal of cationic organic dyes from wastewater
Journal of Molecular Liquids, 2023
DOI: 10.1016/j.molliq.2023.121210