Developing multifunctional materials for water treatment remains a significant challenge. Bacterial cellulose (BC) holds immense potential as an adsorbent with high pollutant-binding capacity, hydrophilicity, and biosafety. In this study, N-acetylglucosamine was used as a carbon source to ferment BC, incorporating amide bonds in situ. Bentonite, renowned for its adsorption properties, was added to the culture medium, resulting in BC-bentonite composite membranes via a one-step fermentation process. Polyethyleneimine (PEI) was crosslinked with amide bonds on the membrane via glutaraldehyde through Schiff base reactions to enhance the performance of the composite membrane. The obtained membrane exhibited increased hydrophilicity, enhanced active adsorption sites, and enlarged specific surface area. It not only physically adsorbed contaminants through its unique structure but also effectively captured dye molecules (Congo red, Methylene blue, Malachite green) via electrostatic interactions. Additionally, it formed stable complexes with metal ions (Cd²⁺, Pb²⁺, Cu²⁺) through coordination and effectively adsorbed their mixtures. Moreover, the composite membrane demonstrated the broad-spectrum antibacterial activity, effectively inhibiting the growth of tested bacteria. This study introduces an innovative method for fabricating composite membranes as adsorbents for complex water pollutants, showing significant potential for long-term wastewater treatment of organic dyes, heavy metal ions, and pathogens.

During underground coal seam mining, changes in the working face advancement rate can easily affect the compaction state of granules in the collapse zone. This is an important factor in the induction of gas disasters and surface subsidence in mining areas. In this work, a cyclic loading and unloading mechanical test of granules under different loading rates was carried out. The changes in mechanical parameters of the granules at various stages were investigated. It is shown that the strain of each group of specimens under cyclic loading shows an increasing trend and the final strain increases with the loading rate. The input energy of the granules increases under cyclic loading, and under a low loading rate, the compaction force needs to overcome interparticle friction to destroy the relatively stable structure, which results in a need for more energy to achieve the same level of deformation. The acoustic emission ringing counts of each group of granules specimens show an overall increasing trend, with the highest proportion of ringing counts in the first loading stage. The compaction of pores and filling of particles under cyclic loading is a “uniform compaction, stable change, slow adjustment” dynamic process. When the loading is slow, the relative positions of the granule particles in each stress gradient are more adequately adjusted. The results of this study provide important theoretical support for the scientific formulation of gas control strategies and the prevention of surface subsidence in air-mining zones under different mining speeds.

To improve the utilization efficiency of small molecule peptides in marine proteins and promote their application in cosmetics, this study adopts ozone oxidation to conduct deodorization research on tuna small molecule peptides. To devise a method for the ozone oxidation and deodorization of tuna peptide powder suitable for the cosmetics field, orthogonal tests were carried out. The time, ozone concentration, and temperature were adjusted to determine the optimal conditions for ozonation and deodorization of tuna peptide powder. The results showed that at 50°C and an ozone concentration of 99.10×103 mg/m3, wet ozone oxidation for 40 min can also significantly reduce the fishy smell. Under these conditions, the color of tuna peptide powder treated with wet ozone was lighter. In addition, the main volatile compounds were detected by gas chromatography–mass spectrometry (GC-MS). The content of the main fishy volatile substance, hexanal, decreased by 66.4%, and two octyl aldehydes were observed. The results also showed that the protein activity of tuna peptide powder after ozonation remained unchanged. Thus, this study presents an approach to the ozone oxidation of tuna peptide powder that is suitable for cosmetics.

Graphene films assembled from graphene nanosheets have achieved a wide range of applications in thermal management due to their ultra-high thermal conductivity. Although it is well established in the micron range that increasing the lateral size of graphene sheets enhances the thermal conductivity of graphene films. However, the preparation of large-size graphene sheets and their assembly into ordered film structures remain challenging, which impedes the development of high-performance thermally conductive graphene films. Herein, by unifying the properties of graphene sheets and preparation processes, we correlate the thermal conductivity of graphene films and the lateral size of starting sheets ranging from 0.32 to 20.32 μm and probe the underlying mechanism from the perspectives of macroscopic and microscopic structural defects. Surprisingly, decreasing lateral size to 0.32 μm achieved as high in-plane thermal conductivity (K//, 1550.06 ± 12.99 W/mK) and significantly higher through-plane thermal conductivity (K⊥, 8.11 ± 0.08 W/mK) of graphene films as the case of 20.32 μm. Besides, the commonly overlooked size effect of K⊥ shows an unexpected negative correlation, and the size effect of K// is also not monotonically increasing. These phenomena are correlated with micro-structure defects and lattice defects. Mechanism analysis reveals that thermally induced gas generation and the complex gas-sheet interactions during micro-structure evolution play a critical role in the size effect and may explain the unexpected negative size effect in the sub-micro range. These findings in size effects provide theoretical guidance for the selection of raw materials in fabricating highly thermally conductive graphene films.