廢棄貝殼高附加值資源化利用——兼論中國貝類養(yǎng)殖對海洋碳循環(huán)的貢獻(xiàn).pdf

1、本研究著力解決固體廢棄物貝殼資源化利用難題及評估我國貝類養(yǎng)殖對海洋碳循環(huán)的貢獻(xiàn)。以廢棄貝殼為原料制備了生物填料，并對其表介面特性進(jìn)行了研究。將制備的生物填料填充到聚丙烯和聚氯乙烯中，對貝殼填料聚丙烯復(fù)合材料力學(xué)性能和結(jié)晶性能以及貝殼填料聚氯乙烯復(fù)合材料力學(xué)性能進(jìn)行了考察。對厚殼貽貝殼粉體的抗霉性能進(jìn)行了研究。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　(1)以2001年到2010年的年平均產(chǎn)量計(jì)算、評估了貝類捕獲和養(yǎng)殖的碳沉積能力，并評估了其碳

2、沉積潛力。我國近十年貝類年產(chǎn)量穩(wěn)定在1100萬噸以上，其中海水養(yǎng)殖貝類約占87.34％。貝類養(yǎng)殖和捕獲總產(chǎn)量的碳沉積和海水養(yǎng)殖產(chǎn)量的碳沉積量分別為58.57、51.15萬噸/年，碳沉積能力分別相當(dāng)于122.28、106.78萬公頃的造林，可分別減少大氣CO2增加量的0.0125％、0.0109％。
　　(2)以廢棄珍珠貝殼為原料，經(jīng)去除角質(zhì)層、分離棱柱層，得到珍珠層。然后采用機(jī)械研磨得到生物填料(ZZB)，對其表介面特性研究表明，

3、其主要成分為文石型碳酸鈣，成片狀，粒徑大小約為100～500nm，有機(jī)物含量約為3.87％，熱穩(wěn)定性良好。表面元素平均原子含量(％)為Ca(14.43)、C(33.54)、O(50.40)、N(1.62)，其中有機(jī)物中各元素實(shí)際含量原子比(％)為:C(68.64)、O(25.54)、N(5.82);表面含有(CH2)n-、MeCH2NH2、 MeCOOH等有機(jī)基團(tuán)。ZZB粉體具有親水、親油的雙親性，對正庚烷浸潤，對水的接觸角約為23.4

4、°。
　　(3)以廢棄河蚌殼為原料，去除角質(zhì)層，分離棱柱層和珍珠層，分別機(jī)械研磨得到珍珠層生物填料(HBZZC)和棱柱層生物填料(HBLZC)。它們的主要成分都為文石型碳酸鈣，熱穩(wěn)定性良好，但HBZZC粉體成片狀，粒徑大小為40～1000nm，有機(jī)物含量約為4.34％，而HBLZC粉體成柱狀、長條狀，粒徑分布范圍為1～10μm，有機(jī)物含量約為2.20％。HBZZC粉體表面元素平均原子含量(％)為Ca(8.71)，C(45.17)，

5、O(43.79)，N(2.33)，其中有機(jī)物中各元素實(shí)際含量原子比(％)約為:C(64.59)，O(31.28)，N(4.13); HBLZC粉體表面元素平均原子含量(％)為Ca(12.10)，C(33.63)，O(51.35)，N(2.93)，其中有機(jī)物中各元素實(shí)際含量原子比(％)約為:C(54.49)，O(38.09)，N(7.42)。二者都具有親水、親油雙親性，都對正庚烷浸潤，對水的接觸角分別為24.5°和32°。
　　(4

6、)以廢棄厚殼貽貝殼、紫貽貝殼為原料分別制備的生物填料YBCC和ZYBCC粉體，其主要成分都為文石型碳酸鈣，成片狀，有機(jī)物含量分別約為2.04％、2.68％，熱穩(wěn)定性良好。YBCC、ZYBCC粉體對PP/YBCC、PP/ZYBCC復(fù)合材料具有增強(qiáng)作用，當(dāng)YBCC、ZYBCC填充比例為3％時(shí)， PP/YBCC、PP/ZYBCC復(fù)合材料的屈服強(qiáng)度達(dá)最大，分別比PP高了11.1％、6.8％。YBCC、ZYBCC對PP具有異相成核作用，對PP結(jié)晶