海水养殖中壳类废弃物的应用研究

发布时间：2020-08-02 16:11

【摘要】：我国的贝类和虾类海水养殖产量巨大,但非食用部分利用率较低,从而产生了大量的壳类废弃物。本研究着力解决壳类废弃物中的贝壳和虾壳的资源化利用问题。以废弃贝壳为原料制备了贝壳基颜填料(DSP),并将其填充到天然橡胶(NR)中制备了 DSP/NR复合材料,着重研究了 DSP用量对复合材料的硫化、力学、色彩等性能的影响。又研究了虾壳粉对刚果红染料的吸附性能,为其在水处理领域的应用提供依据,并为下一步在高分子材料中的应用做准备。通过研究,得出以下结论:实验通过硫化参数、力学参数、外观照片等表征DSP对复合材料的性能的影响。结果表明,由于DSP中碱性CaC03的存在,使其具有促进硫化的作用。当DSP用量为20phr时,硫化胶的拉伸性能达到最大值24.80MPa。其他的力学性能如定伸应力、撕裂强度以及硬度均随着DSP用量的增加而增加。而且,DSP的加入会赋予硫化胶鲜艳的色彩,并且颜色分布均匀。与文献中报道的填料相比较,由于DSP在橡胶基体中分散良好,使橡胶复合材料表现出良好的色彩性能和力学性能。因此,DSP具有替代或部分替代传统填料的潜力。由废弃虾壳制备了碱处理虾壳粉(TSSP)和粗处理虾壳粉(RSSP),研究了它们对刚果红染料的吸附性能。平衡吸附量(qe)随着染液浓度以及温度的升高而增加,并且浓度越高,温度对吸附能力的影响越明显。而qe随着染液pH值的增加而下降,并且在pH值大于11时下降尤为显著,其中RSSP受溶液pH影响更加明显。等温吸附曲线和吸附动力学分别能用Langmuir模型和准二级动力学模型进行拟合,且相关系数R20.99。同其他常见吸附剂相比,RSSP和TSSP有着优异的吸附性能,是贝壳粉最大吸附量69.3mg/g的四倍左右,比甲壳素的139mg/g高出很多。所以,虾壳粉在染料废水处理领域具有很大的应用价值。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X714
【图文】：

形貌,贝壳,断面形貌,形貌

棱柱层则为方解石相ｆ１２］。棱柱层碳酸钙晶体之间含有少量的有机质，对贝壳棱柱层的力学逡逑性能具有重要的影响，Ｓｕｚｕｋｉ等发现棱柱层有机质中含有甲壳素［｜４］。贝壳的棱柱层是一种逡逑有机／无机相复合层状结构，其断面形貌以及粉碎后形貌如

显微照片,显微照片,结构示意图,断面

不规则多边形等多种形态，其宽度一般为２￣２０ｐｍ，厚度约为０．３？０．７ｐｍ。文石板片的横向逡逑生长使邻近的晶体相互连接形成微层，微层间由厚度约为３０邋ｎｍ左右的有机质连接，进而逡逑形成珍珠层［１２，１７，１８］。贝壳珍珠层的微观结构如图１．５所示。逡逑＿W逡逑■，．．邋ｎ邋ｕｎ邋Ｉ，逦．邋ｉ逡逑（ａ）逦（ｂ）逡逑图１．５贝壳珍珠层结构示意图（ａ）及断面显微照片（ｂ）【１２】逡逑Ｆｉｇ．邋１．５邋Ｔｈｅ邋ｄｉａｇｒａｍｍａｔｉｃ邋ｓｋｅｔｃｈ邋（ａ）邋ａｎｄ邋ＳＥＭ邋（ｂ）邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｎａｃｒｅｏｕｓ邋ｌａｙｅｒ邋ｏｆ邋ｓｈｅｌｌ逡逑珍珠层是一种优异的天然有机／无机复合材料，其明显的特点是高的抗破裂能力，研究逡逑表明珍珠层内的文石晶体与有机基质交替叠层排列方式是造成裂纹偏转产生韧化的关键因逡逑素［１５］。正是由于贝壳珍珠层优异的力学性能，吸引了很多学者研究其形成机制以及增韧机逡逑制。随着研究的逐渐深入，现在已经提出了很多关于贝壳珍珠层形成理论，主要包括隔室逡逑理论、模板理论、矿物桥理论以及多模板二步成因理论［１９＿２２］。贝壳珍珠层优美的层状结构，逡逑使其具有独特的力学性能。目前贝壳珍珠层的增韧机制主要有裂纹偏转、有机物桥联、纤逡逑维拔出以及小孔聚结等理论

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【参考文献】