紫外辐射改性夏威夷果壳炭工艺参数实验研究开题报告

全文总字数：4739字

1. 研究目的与意义

生物质资源相当丰富，但是由于保存和转化技术的落后导致生物质资源浪费严重，秸秆等农业废弃物在田间焚烧，食品加工的壳、皮等被当作垃圾填埋，不仅污染了环境，还造成了生物质资源的巨大浪费。

本课题选用夏威夷果壳进行紫外辐射改性工艺参数的实验研究，其选择夏威夷果壳的原因是其剩余量大，夏威夷果实中，其果壳占总重40%到60%，据统计，中国夏威夷果种植面积56万亩、年产壳果约10000 t，理论每年约产生4200t到6000 t的果壳[[[] 涂行浩,张秀梅,刘玉革,杜丽清,黄茂芳,朱德明.澳洲坚果壳色素的理化性质及稳定性研究[j].食品科学,2015,36(15):35-39.]][[[] 涂行浩,张秀梅,刘玉革,杜丽清,黄茂芳,朱德明.微波辐照澳洲坚果壳制备活性炭工艺研究[j].食品工业科技,2015,36(20):253-259 270.]]。

所以夏威夷果的果壳生物质炭的制备工艺技术和紫外辐射改性的研究结果为我国废弃生物质的资源化利用提供重要的理论与实践意义，为其工业化应用提供理论依据与指导。

2. 国内外研究现状分析

夏威夷果壳的利用与研究现状关于夏威夷果壳，国内外有许多学者进行了研究，梁琪君等以夏威夷果壳为原料，采用koh 活化以及掩埋法隔绝空气活化制备具有高比表面积的活性炭，提出用此掩埋法隔绝空气活化造孔的方法制备的活性炭bet比表面积高达1760m3/g。

王云阳等采用非线性回归方法，分析评价了6种模型与试验得到的澳洲坚果果壳在25℃下的解吸等温线与吸附等温线的拟合程度，得出根据 iupac 的分类，解吸等温线与吸附等温线都属于第Ⅰ种类型。

解吸吸附滞后现象在所研究的相对湿度范围内都存在，解吸吸附滞后现象属于h3型。

3. 研究的基本内容与计划

（1）参照的元素分析、工业分析测定标准，按照生物质发热量测定标准对夏威夷果壳进行元素分析、工业分析、发热量测定。

（2）制备夏威夷果壳炭，选择适合炭化参数对其进行炭化实验。

（3）选取辐射距离、辐射环境温度、辐射时间作为实验因素，进行正交试验，分析不同因素水平数对改性果壳生物质炭碘吸附值和亚甲基蓝吸附值的影响，得出最佳试验参数采用最佳试验参数对夏威夷果壳炭进行改性处理。

4. 研究创新点

（1）本课题采用夏威夷果壳原料,夏威夷果产量巨大，每年在生产食品熟果仁的过程中，产生大量坚果壳，原料储备丰富，实现农林废弃物的资源化利用。

（2）本课题采用紫外辐照技术改性生物炭，利用简单、不产生二次污染的方式制备生物质炭吸附剂。

（3）本课题通过正交试验，探究了果壳炭吸附性最佳的紫外辐射改性参数，为工业化生产提供了可靠的技术参数。