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中国化学会第18届反应性高分子学术研讨会

中国化学会第18届反应性高分子学术研讨会

  • 召开年:2016
  • 召开地:上海
  • 出版时间: 2016-07-29

主办单位:中国化学会

会议文集:中国化学会第18届反应性高分子学术研讨会 论文集

会议论文
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  • 摘要:对羟基扁桃酸被普遍应用在医药、农药、香料等化工领域,是一个非常重要的中间体。目前国内生产对羟基扁桃酸的产率较低,工艺不够完善。由于对羟基扁桃酸的广泛应用与不完善的合成工艺导致对羟基扁桃酸工业废水越来越多,若不经处理直接排放或简单处理后排放,必然会对水源造成一定程度的污染,给人们的日常生活带来一定危害,而且浪费了废水中对羟基扁桃酸等原料。因此,科学有效地处理对羟基扁桃酸工业废水已经成为国内外科研工作者研究的热点之一。本文探讨了弱碱阴离子交换树脂D301、强碱阴离子交换树脂D201、聚乙烯吡啶树脂PVP和大孔吸附树脂XAD-4四种树脂对对羟基扁桃酸的吸附性能和吸附机理,旨在为碱性树脂应用于对羟基扁桃酸废水的工业化规模化治理提供理论支持。树脂吸附对羟基扁桃酸过程是放出热量的,适当降低体系温度有利于树脂吸附对羟基扁桃酸。D301树脂和D201树脂对对羟基扁桃酸的吸附性能随着无机盐浓度的增加逐渐降低。与D301和D201树脂相比,无机盐对PVP和XAD-4树脂吸附对羟基扁桃酸的吸附性能几乎无影响,这是因为PVP树脂吸附对羟基扁桃酸主要依靠氢键作用和π-π作用。
  • 摘要:人们在处理类重金属废水时,目的是从两方面入手:一是处理重金属废水,实现废水的回用;二是对有利用价值的重金属进行回收利用.因此,大多数人的眼球都专注在一些经济价值较高的重金属,如Au和Ga等,而相对地忽视了一些廉价的金属如Cu、Zn和Pb等,使得污染水体中存在重金属污染.铬污染危害较大,不仅对水体和土壤造成危害,而且会严重影响人类健康.本实验利用真空炭化核桃壳在模拟工业含Cr(Ⅵ)废水体系内开展了Cr(VI)的去除实验,研究水样初始pH、吸附剂用量、吸附时间等因素对去除效果的影响,同时通过初步探讨来分析其吸附机理,为真空炭化核桃壳在含铬废水净化处理中的应用提供理论依据。
  • 摘要:随着经济的快速发展,社会对能源的需求逐年增加,但化石能源的含量不断减少,在此背景下,核能作为目前唯一可现实大规模发展的替代能源备受瞩目.铀元素是最重要的放射性元素之一,也是一种重要的能源物质,对工业、农业、国防和科学技术都有重要意义.随着对其应用的不断深入,放射性废物的特点决定了其对环境以及人类自身具有非常大的潜在危害.如何在充分利用铀矿资源的同时,安全处理、处置大量的核废液,是目前世界各国面临的难题.在处理放射性废液方法中,吸附法以其平衡时间短、吸附量大,可重复使用等优点而备受关注,常见的吸附剂有蒙脱石、硅藻土和磷灰石等。为了进一步丰富吸附材料的种类,更好的实现对U022+的富集和分离,本文通过将β-环糊精与丙烯腈和丙烯酸接枝共聚,合成三元共聚凝胶[β-CD(AN-co-AA)],并研究了该吸附材料对水溶液中U022+的吸附行为。在pH值小于3时,吸附率很低,随着酸性的减弱,吸附率逐渐增加pH值大于4后,吸附率明显降低,此凝胶在适当的条件下,完成10次吸附—解吸附循环后,吸附性能没有明显的下降,说明此接枝凝胶具有很好的可重复利用性能,有望成为处理放射性废水的新型吸附材料。
  • 摘要:血液灌流是指将血液通过体外循环,经过装有吸附剂的吸附装置,清除血液中外源性或内源性致病因子,从而达到血液净化的一种治疗方法.广泛应用于尿毒症、肝昏迷、重症黄疸、免疫性疾病(如类风湿、系统性红斑狼疮、重症肌无力等)、高血脂症等疾病的治疗.本文设计合成一种吸附树脂,它不仅具有较高的比表面积,而且孔径分布均匀,孔径尺寸相对适中,这样的树脂应用于血液灌流就可以兼具吸收小分子、中分子及部分大分子的功能,从而提高血液灌流效率,减轻患者痛楚。以DVB作为反应单体和交联剂,通过改变致孔剂的种类和用量合成不同类型的前体树脂,并在Davankov后交联法的基础上,以对二氯二甲基苯为后交联剂,以无水三氯化铁为催化剂进行后交联反应,合成兼具有高比表面积和较大孔径的吸附树脂X。
  • 摘要:以4-乙烯基苄基氯(VBC)为单体,N-乙烯基咪唑(ⅥM)为极性单体,二乙烯苯(DVB)为交联剂,通过三元悬浮共聚,合成了前体树脂,进一步通过傅克反应,将VBC中的苄基氯(或DVB中的悬挂双键)交联,制备了系列极性修饰超高交联树脂.结果表明,在交联度(20%)一定时,控制VBC和VIM的摩尔比例,可合成具有不同极性和不同孔结构的超高交联树脂HP1、HP2、HP3和HP4,且傅-克反应导致的比表面积的增加与VBC投料量成线性关系;在VBC和VIM的摩尔比例一定时,改变交联度(20%、50%和80%)制备的HP2、HP5和HP6孔径分布随着交联度的增加向大孔方向移动(图2).这类材料的结构可控性赋予了其对不同极性和尺寸的分子(如:苯甲酸、水杨酸和罗丹明B等)不同的吸附选择性和吸附速率.
  • 摘要:随着中国经济的快速发展,水体与大气污染情况有所加深,环境保护与治理处于相当重要的地位,而水体污染中有毒有机物的综合治理成为当前热点研究之一.本文先以对乙烯基苄基氯(VBC)和中等极性单体甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)进行悬浮聚合,制备了线性共聚物;再对其进行Friedel-Crafts反应,得到中等极性超高交联树脂(HCP).通过调节悬浮聚合中单体VBC与GMA的摩尔比例,可得到孔结构可控、极性可调的超高交联树脂HCP1、HCP2、HCP3,在表征这类材料结构的基础上,考察了其对不同极性小分子的吸附性能.结果表明,这类材料对不同极性的小分子有机物表现出吸附能力差异,有望用于在这类吸附质的吸附与分离.
  • 摘要:罗布麻(Apocynum.venetum L.)又称茶叶花,野麻,属夹竹桃科茶叶花属作物,是多年生草本韧皮纤维植物,因较早发现于新疆罗布泊,故得名罗布麻.罗布麻具有抗氧化、降压降脂等多重生理和药理活性.大量的药理实验证明,黄酮类化合物是罗布麻叶的主要活性成分之一,尤其是黄酮中的芦丁,对痛风、肥胖、心血管疾病和糖尿病等都有预防和治疗的作用.因此,如何高效的提取芦丁,已成为人们研究的热点.本实验优选罗布麻叶粉碎,用超声法提取三次,将提取液旋蒸浓缩,石油醚萃取后经大孔树脂、硅胶和聚酰胺柱层析,进行分离纯化。罗布麻中分离出的产品经过高效液相色谱、紫外-可见光谱、核磁共振氢谱分析得产品为芦丁,高效液相色谱显示纯度可达92%。
  • 摘要:质子交换膜是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的核心部件,它的性能直接影响到PEMFC的电池性能、能量效率和使用寿命等.以Nation膜为代表的商品化全氟磺酸型PEM,具有良好的化学、机械稳定性和较高的质子电导率,使用寿命长的优点.但其价格昂贵,且工作温度高于100℃时,由于膜失水质子传导率显著降低等缺点限制其大规模推广使用.本文选用化学法-萘钠处理液对ePTFE基膜进行表面处理,解决ePTFE膜的亲水化问题:通过直接缩聚法合成带有醚键的SPBI聚合物,改变磺化单体与非磺化二羧基单体的比例,经多次抽滤和热处理法制备不同磺化度的SPBI/ePTFE填孔型质子交换复合膜。研究了该质子交换膜的结构形貌、热稳定性和质子电导率性能。
  • 摘要:酚醛环氧树脂(EPN)化学名为线型酚醛多缩水甘醚油,浅棕黄色粘稠液体,是一种耐热型环氧树脂,主要用于宇航工业耐高温结构件,防电弧、耐热、绝缘的电子电气工业用零部件,耐热防腐缠绕管道,实验台面和电气封装,密封制件和耐高温粘合剂等,酚醛环氧树脂合成工艺有:传统酸碱法,离子交换树脂法,过氧化物氧化法,先缩合后环氧工艺和先醚化后缩合再环氧工艺.本课题以苯酚和甲醛为原料,在酸性离子交换树脂催化下缩聚反应、碱性离子交换树脂催化剂加入环氧氯丙烷进行催化环化反应,经催化剂脱除、蒸馏制得酚醛环氧树脂产品,合成工艺省去中和、水洗和pH值测量等过程,减少了废水的排放,降低了生产成本,工艺过程简单,安全性能高,能耗低,产品性能良好.离子交换树脂催化法与无机酸无机碱催化法相比,不需中和、水洗和pH值测量等过程,解决了中控过程中有机质和粘稠液酸度难测量问题,减少了废水的排放,操作简便,节约能源,产品质量满足了低粘度用户的需要,合成工艺具有一定先进性。
  • 摘要:分子印迹技术以目标分子为模板分子,将具有结构上互补的功能化聚合物单体通过共价或非共价键与模板分子结合,并加入交联剂进行聚合交联反应,反应完成后将模板分子洗脱出来,形成的一种具有固定空穴大小和形状及精确排列功能团的交联共聚物.用分子印迹聚合物可从结构类似物中直接提取目的成分.本文通过分子模拟技术筛选与目的物相匹配的功能单体,制备硅胶表面分子印迹、核壳型表面分子印迹聚合物,减少传质阻力、增加吸附容量和选择性.在熊去氧胆酸、青蒿素、林可霉素、泰乐菌素、虫草素等天然活性成分提取分离中获得良好效果.通过印迹与非印迹聚合物进行分离目的产物与类似物定量评估,选择分离因子达到2.5~3.6,吸附容量在22.6~175.0mg/g聚合物.通过上述各类分子印迹柱层析,能制备高纯度样品.
  • 摘要:焦磷酸盐镀铜,作为氰化镀铜的替代工艺,因其分散能力和均镀能力优越而被广泛应用.然而,该工艺过程中产生了大量焦磷酸盐镀铜清洗水,此类废水主要特点是:呈弱碱性(pH在7~9),铜以焦磷酸铜的络合形态存在.传统的沉淀法对络合态的铜难以实现沉降分离,而离子交换法也难以有效选择性分离废水中的焦磷酸铜.本文选用课题组自合成的多胺类螯合树脂PAMD和商用树脂为吸附材料,根据实际清洗水特征(pH在7-9波动,P2074-与Cu2+质量比在8:1左右)模拟焦磷酸盐镀铜清洗水,对比分析不同树脂对焦磷酸盐镀铜清洗水处理效果,并研究PA:MD树脂对焦磷酸盐镀铜清洗水中铜的吸附行为(pH值影响、吸附容量、吸附动力学和吸附等温平衡等)。
  • 摘要:本文制备了羧基化碳纳米管(C-CNT)修饰的多孔材料,应用于富集橄榄苦苷.随着C-CNT量的增加,比表面积、孔容和平均孔径均增加,吸附效率也增加.结果表明,准二级动力学能够较好地描述整个吸附过程,粒子内扩散模型能够较好地描述吸附过程的第二阶段(10~300min).Freundlich等温线模型符合吸附过程.制备的多孔材料具有较好的重复使用性能,连续使用6次后,吸附量变化不大.制备的多孔材料具有吸附量高、再生容易的优点,适于富集橄榄苦苷.本研究表明,具有羧基官能团、大的比表面积、孔容和合适孔径的多孔材料利于对橄榄苦苷的富集,为富集橄榄苦苷的多孔材料的制备提供了依据.
  • 摘要:多孔性在自然界广泛存在,多孔结构材料由于具有大的比表面积以及传质通道等特点,从而赋予它们优良的吸附、分离、传质等性能。多孔聚合物和炭材料在气体储存和分离、药物分离释放、催化剂和载体、传感器、生物分子固定化和细胞骨架的支撑、环境保护以及能量储存等领域有重要应用,其材料的结构设计、可控制备及功能开发倍受人们关注。创新多孔材料的设计思路,精确控制材料的孔结构参数,调控多孔材料的表面特性是当前新型多孔材料研发的热点方向。rn 本文针对多孔聚合物和炭材料的设计和制备,重点总结介绍本课题组的部分研究工作和结果。利用嵌段共聚物的相分离是构筑各种新型多孔材料的良好手段。通过嵌段共聚物的分子设计、组装工艺和后交联控制,可以设计制备出不同维度、不同层次结构、不同有序度的多孔材料,满足不同领域的应用需求。在构筑介孔结构时,利用高分子作为模板剂,可以方便地使用热分解去除模板造孔,同时能实现孔形貌和尺寸的精确控制。孔结构参数对多孔材料吸附分离等性能的重要影响是不容质疑的。然而,合理设计和改造多孔材料的化学结构或功能基团,可显著提升多孔材料的性能,甚至创新新功能。利用嵌段共聚物PEO-PPO-PEO为结构导向剂、甲阶酚醛树脂为碳源、正硅酸乙酯为Si02前驱体和尿素为氮源,通过多元共组装法构筑新型的碳/Si02纳米复合结构,合成出富含氮的有序中孔碳/Si02纳米复合材料。含氮官能团可有效增强电解液的湿润性和复合骨架的导电性,从而有利于提高锂离子电池的性能。
  • 摘要:随着社会的发展,化石燃料的消耗越来越大,大气中CO2的浓度快速地增长.CO2作为一种温室气体(GHG),是全球气候变暖、海平面上升、冰川融化、极端天气事件频繁出现的主要因素,一种可持续的低碳能源系统已经成为人类所需要.目前化石燃料仍是人类社会主要的能源,清洁能源的开发和利用还不能完全取代其作用.从源头消除CO2的排放还有很长的路要走.对捕集到的CO2进行一定的处理,可使其成为化工、食品等行业的原料;将其注入油田或者气田可提高石油和天然气的开采率.因此,找到一种有效捕获和分离燃烧后二氧化碳的技术尤为重要.本文以聚丙烯腈(PAN)纤维为基体,四乙烯五胺(TEPA)为胺化试剂,在TEPA的水溶液中高温反应一定时间,制得PAN-TEPA固态胺纤维。将所得的PAN-TEPA纤维用水溶胀处理。溶胀处理时间对固态胺纤维的C02的吸附容量有明显的影响。随着纤维的溶胀处理时间延长,PAN-TEPA纤维的吸附容量相应增加。
  • 摘要:笼型结构的多面体低聚倍半硅氧烷(Polyhedral Oligomerc Silsesquioxane,简称为POSS)结构由两部分组成,外部的有机取代基团以及内部的二氧化硅刚性核.其中硅氧刚性核心赋予POSS优异的耐热性,而外部有机官能团可以改善POSS与基体之间的相容性.Filho等曾使用改性的八氯基POSS作为金属离子的吸附剂,吸附效果较好.但直接使用纳米级POSS作为吸附剂的缺点就是取用困难,不易操作,对吸附剂回收处理极不方便.因此研究者探索将POSS复合至性能优越的载体上,从而大大改善了POSS的利用.本文通过以环氧氯丙烷为交联剂,使用POSS-SH接枝壳聚糖制备了不同八巯基POSS含量的八巯基POSS/壳聚糖(POSS-SH/CTS)有机无机杂化膜,使具有纳米尺度的POSS复合在壳聚糖的表面,构筑一种高耐热性、高强度的POSS/壳聚糖多孔杂化膜。该杂化膜既改善了POSS取用操作困难,又改善了纯壳聚糖膜不耐酸、不耐热的缺点。进而研究了所合成的该系列杂化膜在水溶液中对部分贵、重金属的吸附性能。
  • 摘要:抗生素抗生素的出现使人类在20世纪获得了抗击细菌感染的利器,但是随着抗生素的滥用,细菌耐药性问题越来越突出,将人类重新置于细菌感染的危险境地。光动力学抗菌方式通过产生活性氧对细菌结构造成不可逆转的损伤,导致细菌死亡,该方法不会产生细菌耐药性,因此光动力学抗菌方式是传统抗生素的有益替代和辅助方法。氟化硼络合二吡咯甲川(BODIPY)类光敏剂因为其诸多优越的性质受到了广泛关注,如高的单线态氧产率、良好的光稳定性和抗自氧化能力。并且通过将BODIPY分子键接到聚合中可以克服光动力学抗菌剂对革兰氏阴性菌几乎无抗菌效果的固有缺陷。但是光线在组织内的极低渗透性直接导致了低效的抗菌效果,因此如何能在较低的光密度条件下获得更好的抗菌效果是需要重点解决的问题。rn 本文制备了大分子光敏剂复合的银纳米粒子,该复合物在同等光密度下具有更高的单线态氧(102)产生速率和抗菌能力。本文首先合成了基于BODIPY结构的可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT))链转移剂,进而通过RAFl'聚合制备了BODIPY封端的糖基化聚合物,最后通过NaBH4还原将该聚合物键接到银纳米粒子表面,构成了BODIPY光敏剂复合的银纳米粒子(AgNPs@BODIPY)。大分子光敏剂复合的银纳米粒子复合物在同等光照条件下可显著提升单线态氧产率和抗菌效率,并对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌都具有优异的抗菌能力。本文对研究如何克服传统光动力学抗菌剂对革兰氏阴性菌仅具有微弱抗菌能力固有缺陷,及如何提升光动力学抗菌剂在正常生物组织内光能利用率具有一定的借鉴意义。
  • 摘要:当今世界,糖尿病正日益成为一种威胁人类健康的重大疾病.目前,糖尿病的控制主要依靠胰岛素注射给药方式.然而,这一传统的治疗手段不仅会使糖尿病患者产生生理和心理上的痛苦,而且由于需要不断注射,更考验着糖尿病患者的治疗耐心.近年来,由于口服胰岛素给药方式具有的无痛无创、操作简单等优势,正受到更多的关注和研究.但鉴于胰岛素作为一种蛋白质药物,在口服过程减少降解损失和提高药物利用率是十分必要的.rn 本文通过水/液体石蜡(W/O)反相微乳液体系制备纳米CaC03/透明质酸复合纳米微粒。首先,通过反相胶团“微反应器”中Ca2、和C032-的反应生成CaC03微粒。然后在CaC03微粒表面再包覆透明质酸。测定了制得的CaC03微粒对胰岛素的包封率约为83%。然后利用DLS和TEM等对纳米微粒进行了表征和分析。通过反相微乳液体系制得的CaC03微粒的平均粒径约为120 nm,而透明质酸包覆的CaC03微粒的平均粒径增大到约180nm。透明质酸包覆对减少胰岛素的胃蛋白酶降解具有一定在作用。并且,随着加入的透明质酸浓度的增大,最终制备的CaC03/透明质酸复合纳米微粒对胰岛素的活性保持效果更好。当CaC03/透明质酸复合纳米微粒的浓度达到1000μg/mL,细胞的相对活性仍保持在90%以上。这一结果表明制备的复合微粒具有良好的生物相容性。
  • 摘要:烃类化合物主要来源于石油裂解过程.其中,链烷烃(C1-C7)作为燃料及化工原料广泛应用于工业及日常生活中.因此,将裂解气中的链烷烃分离具有重要的经济价值.目前分离链烷烃的方法主要采用深冷分离法,由于原料干气需要在3.4Mpa、-100℃的工艺条件下进行深冷分离,需要消耗大量的能量.变压吸附分离法的出现大大降低了分离过程中的耗能,而且对设备材质要求低,操作简单.吸附分离法的核心为吸附剂,新兴的金属-有机骨架材料因其具有大比表面积和高孔容、孔隙结构和功能设计可调等优势在吸附分离领域具有巨大的潜在应用前景.但目前金属-有机骨架材料多采用溶剂热法合成,不仅反应时间长,而且反应过程中需要添加大量昂贵或有毒的有机溶剂,回收困难,易对环境造成二次污染.因此,寻找一种高效、经济、环保的MOFs材料合成方法具有重要的现实意义.rn 本文采用高效、快速、环保的机械化学法成功的制备了MOF-5材料,探讨了不同反应条件(原料比、球磨条件等)对MOF-5材料结构和性能的影响,并采用XRD、FTIR、SEM、TG、比表面积和孔隙结构分析等表征手段对合成材料的结构和性能进行表征。结果表明,采用机械化学法制备MOF-5的最佳条件为2n2+:H2BDC(对苯二甲酸)原料比为3:1时,在llOOr/min条件下球磨60min,制备得到的MOF-5材料比表面积高达3465.9m2/g。同时,本文还测试了298K下不同链长的烷烃(Cl-C7)在MOF-5材料上的吸附相平衡,并采用DSLF模型和IAST理想溶液吸附理论计算得到了Cl-C7在MOF-5上的等量吸附热。
  • 摘要:近年来,多重刺激响应性嵌段聚合物的相关研究引起了大家的广泛关注,两亲性嵌段共聚物由于去结构的特殊性和多样性,可以在选择性溶液中自组装形成形貌,结构特殊的规律性材料.这些聚合去由于其独特的性能,在生物传感,药物输送,催化等领域发展迅速.两亲性嵌段共聚物的两个嵌段对溶剂具有不同的亲和性,本实验选取具有氧化还原性的二茂铁单体为亲油端,pH敏感的丙烯酸为亲水端。RAFT活性聚合方法杰出的分子设计能力,具有广泛的适用单体,以及与其他方法极好的适应性,是获得功能聚合物最强有力的工具。本文运用连续RAFT聚合反应,合成了以Fe304为端链的多重刺激响应性二茂铁基嵌段共聚物。利用FT-IR,IH-NMR,TEM,UV-Vis,CV等分析测试手段对合成的目标产物进行了结构确认以及相关性能表征。因其结合了Fe304纳米颗粒的超顺磁性凹,二茂铁单体的氧化还原性和丙烯酸的pH敏感性,而在催化、医学、生物等方面有广泛的应用前景得到了深入的研究。四个不同比例的氨基化Fe304两亲性嵌段共聚物具有很好的氧化还原性规律。
  • 摘要:近年来,随着科学技术的迅猛发展,镓逐渐被广泛地应用于电子工业、航天、医学等许多高新技术领域,尤其在半导体材料方面有着较为突出的应用,因而导致镓的需求量与日俱增.但是,镓作为一种稀散金属,在自然界中没有独立的矿床,而主要以微量的组分伴生于其他金属矿中.在镓的回收过程中,存在镓含量低、与其他金属性质相似而难以分离的困境.因此,急需寻求一种具有高效、高选择性、绿色环保的吸附分离技术,从相关矿产中分离提取镓.rn 本文所采用的溶剂浸渍技术,兼具溶剂萃取的高选择性和离子交换的高效性,有望实现镓的有效提取.目前,关于镓的萃取研究主要集中在盐酸体系,盐酸挥发性大,易腐蚀车间设备,造成恶劣的操作环境.而且考虑到实际工业应用多为硫酸体系,因此,在硫酸体系中对镓的吸附分离进行深入研究具有重要意义.以苯乙烯-二乙烯基苯大孔树脂(H2818)为载体,以2-乙基己基磷酸单(2-乙基己基)酯(P507)为萃取剂,制备了P507/H2818溶剂浸渍树脂。研究了该吸附材料在硫酸体系中吸附Ca(Ⅲ)的性能。溶剂浸渍树脂对Ga(Ⅲ)的吸附量随pH的增大而增大,当pH为3.3时,吸附量达到最大,约为14mg/g。溶剂浸渍树脂对Ga(Ⅲ)的吸附量随平衡浓度的增加而增加;当Ga(Ⅲ)原液浓度相同时,吸附量随温度的升高而增加,表明该树脂吸附Ga(Ⅲ)的过程为吸热反应。
  • 摘要:在通常情况下,水能少量解离生成为H+和OH-离子,在22℃纯水中H+和OH-离子的浓度各等于1×10-7mol/L,这一浓度远比天然水中所含各种电解质离子的浓度低得多,所以水是一种弱电解质,而且H+和OH-离子浓度相等,水的解离是一个可逆的动平衡,H+和OH离子不断产生,又不断复合,两者同时同处存在,无法单独分离和利用,所以总体上水仍然中性。rn 用BPM法电再生混床离子交换树脂再生技术与用BPM由盐制得酸碱的技术不同,所制得酸碱的浓度在4%左右,用BPM法制备这种低浓度酸碱容易做到,且制备成本也低,使实施BPM法混床离子交换树脂电再生所消耗的电能低于酸碱再生法所购买酸碱的费用,这非常有利于BPM法离子交换树脂电再生的推广。因此,在直流电场作用下,采用BPM电渗析器由NaCl盐水获得了HCI酸液和NaOH碱液,分别用于再生己失效的阳树脂NaR和阴树脂R'Cl.BPM法混床离子交换树脂电再生技术首次工程应用试验的成功,说明将尚未产业化应用的双极膜法制备酸碱技术,嫁接到混床离子交换树脂再生上来,创造出一种工程上可实施的离子交换树脂电再生创新技术,解决了离子交换树脂在水处理领域内应用以来长期攻关而攻而不克的难题,提供了BPM法使水解离来制备酸碱液再生混床离子交换树脂的先例。用这种绿色的电再生方法代替废酸碱液污染环境的传统的化学再生法。本创新技术使混床离子交换树脂的再生率提高,从所消耗电能的费用与原购买酸碱费用相比,再生费用有所降低,经济效益好;废酸碱液及清洗水等资源得到回收,环保效益好;取消了酸碱贮运环节,改善了工人劳动条件,提高了安全性;电力、电子、化工、医药等行业,广泛应用混床作为水处理中精处理的把关设备,市场极其广阔。
  • 摘要:汞(Ⅱ)离子(Hg2+)是一种毒性很强的重金属离子,通过中枢神经系统等对人体造成伤害.另外,汞离子的不可降解性,极少的汞离子通过食物链的富集作用可以在生物体内或人体内积累.由于汞离子的高毒性,世界卫生组织规定饮用水中汞离子的最高限为30nM.我国国家标准食品中各类食品对汞离子的限量标准均低于0.05mg/mL.2004年,Akira Ono和Humika Togashi第一次报道了寡核苷酸碱基可以与汞形成特定的碱基对(T-Hg-T),并建立了寡核苷酸为基础的高选择性Hg2+传感器。自此利用DNA检测Hg2+的方法被相继开发使用。核酸外切酶Ⅲ是一种可以将双链DNA中的单链从3'端(平齐或凹陷)逐步水解,而对单链DNA或3',端突出的双链DNA没有催化活性的一种工具酶,由于其具有普适性,易于发展为通用平台,用于DNA或生物分子的检测具有一定的优势。为检测该方法的特异性,选取不同的金属离子代替Hg2+加入反应体系中检测该生物传感的特异性。在实验过程中,非汞离子(K+、Na+、Mg2+、Cd2+、Pb2+、Ca2+、Cu2+、Ni2+、Ba2+、Zn2+)的浓度为lOOnmol/L,汞离子的浓度为Inmol/L。从图4中可以看出,加入Inmol/L的汞离子就有很高的荧光强度,而加入lOOnM的其他金属离子则与不加任何金属离子的荧光强度相当。这表明该生物传感器在通过核酸外切酶Ⅲ的调控下完成的链置换反应有很好的金属离子特异性,对于实际样品中存在多种金属离子同样可以很好的检测出汞离子。检测汞离子的下限是9.42pmol/L,检测汞离子的线性范围是O.Ol-lnmol/L。
  • 摘要:罗布麻叶为夹竹桃科植物罗布麻的干燥叶,是传统的平肝息风药收载于《中国药典》2005年版一部,大量药理研究和各种文献报导总黄酮是罗布麻叶中主要有效部位之一,对预防和治疗高血压高血脂心脑缺血以及肝炎等疾病均有较好的效果。如果能有可以工业化的、更经济有效的办法将罗布麻中的有效成分分离纯化出来就能更好的研究其药理和保健功能,减少因杂质而导致的副作用的产生。前期研究发现,将DVB-MA共聚酯基树脂引入酰胺基团(胺解后再酰化)后能提高树脂对黄酮化合物的吸附选择性。本文通过二乙烯苯交联的丙烯酸甲酯树脂将多乙烯多胺,包括乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺键合在树脂上,将其胺端与醋酸酐进行酰化得到不同长度手臂的酰胺树脂,研究其对罗布麻黄酮的吸附选择性。为了确定树脂的胺化和酰化情况,测定了胺化后和酰化后树脂的弱碱交换量。为了研究酰胺基含量对黄酮纯化的影响,利用二乙烯三胺胺化时间不同得到不同酰胺基含量的树脂。将合成树脂树脂进行了红外测定。
  • 摘要:聚磷腈是其骨架主链上含有磷与氮交替排列组成单元-P=N-的一大类高分子材料,属于无机高分子材料,但同时兼有有机高分子和无机高分子所具有的各种性能.该类高分子材料一般具有图中所示的结构单元,上述骨架所表示的聚磷腈高分子材料可以是线性的、枝链的、星形的或树枝状的;也可以是崁段聚合物或与其他有机分子、有机硅等连接,由于组成聚磷腈的侧基的种类繁多,赋予该类聚合物众多优异的物理化学性能及相关的应用性能.聚磷腈化合物主要分为线性聚合物与环状聚合物两大类.其中,线性聚磷腈由于其特殊的结构及侧基的可取代性,是聚磷腈内聚合物中研究的最多,研究成果也最为丰富的一类.由于聚二氯磷腈独特的分子结构,即骨架主链上的-P=N-结构,赋予链接在P上的-Cl极高的反应活性,能使聚二氯磷腈与为数众多的化合物进行高分子化学反应,从而制备数百种性能各异高分子化合物。与氟代化合物进行的取代反应制备含氟聚磷腈材料。与氨基酸反应制备可降解生物医学材料。氯磷腈可以应用于制备纤维和纳米纤维、分离膜、耐辐射高分子材料、功能微球、胶束、高分子电解质等材料。
  • 摘要:随着人们环境意识和食品安全意识的加强,一些室内环境污染变得越来越严重如家具、粘合剂、大理石、地板等释放出的挥发性有机溶剂气体以及环境污染物和农业,食品行业残留农药的检测引起了人们的广泛关注.气敏传感器以及电化学传感器具有灵敏度高、操作简单并且花费较少等优点,可以应用于污染物的快速检测.基于此,本研究致力于针对挥发性有机溶剂蒸汽检测和环境,农业及食品行业等一些残留农药的检测的导电复合薄膜研究.本课题将碳纳米管(MWCNTs)优良的电化学性能和纳米T102的电催化性能以及羧甲基壳聚糖(CMCS)和端羟基聚丁二烯(HTPB)良好的成膜能力相结合,通过原位溶胶—凝胶反应法、偶联反应及溶液混合法制备了纳米MWCNTs@Ti02/聚合物新型纳米复合材料,然后将该材料用作电子鼻材料采用旋涂法将制备的导电纳米复合材料组装为薄膜,通过调控碳纳米管和二氧化钛在纳米导电复合材料中的组成比例以及聚合物种类与分子量等,获得这些因素与响应性曲线和循环伏安曲线之间规律,并进而获得不同电响应性的聚合物纳米导电复合材料。从而进一步探究这些因素对响应性的影响规律以便很好地调控其电化学行为,从而获得具有高响应灵敏性、低响应检测限的导电复合材料用于气敏传感器和电化学传感器等领域。将该复合材料应用于电化学传感器领域,实验结果表明,该复合材料修饰的电极有着明显的氧化还原电流并且具有很好的电化学可逆性,
  • 摘要:两亲性嵌段共聚物或接枝共聚物材料模拟人体刺激响应功能的智能型高分子材料研究的热点是智能型胶束,其中包括温度、pH、光、电磁场、氧化还原刺激响应性材料,特别是生物活性物质刺激响应性材料更引起人们极大的兴趣。而纳米材料有着多种特殊的理化性质,使其成为目前研究最广泛的材料之一,也使纳米材料具有多方面的应用前景。本文首先用二茂铁甲酸和甲基丙烯酸-β-羟乙酯(HEMA)合成甲基丙烯酸二茂铁甲酰氧基乙酯(MAFFEE)单体,然后利用可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)首先以4-氰基-4-(十二基硫硫化碳酰)硫戊酸为链转移剂、以甲基丙烯酸二茂铁甲酰氧基乙酯(MAFFEE)为单体合成三硫酯封端的聚甲基丙烯酸二茂铁甲酰氧乙酯(PMAFFEE),再利用上步合成的PMAFFEE作为大分子链转移剂,以N-异丙基丙烯酰胺为单体,通过RAFT聚合合成PMAFFEE-b-PNIPAM。最后采用两种方法制备PMAFFEE-b-PNIPAM-Au。方法一用NaBH4还原得到端基为巯基的二茂铁基聚合物(PMAFFEE-b-PNIPAM-SH),通过柠檬酸钠还原法制备金纳米粒子与聚合物胶束溶液在水相中络合合成PMAFFEE-b-PNIPAM-Au;方法二通过原位还原法制备PMAFFEE-b-PNIPAM-Au。其结构及性能通过IH NMR、FI-IR、SEM、UV-vis、荧光分光光度计等进行表征,结果表明:成功合成了金纳米复合粒子(PMAFFEE-b-PNIPAM-Au)并且成功自组装为核壳结构的胶束。
  • 摘要:碳纳米管(CNTs)自被科学家发现以来,其所具有得超强的力学性能、极高的长径比、优异的热稳定性等特点,就受到人们的极大关注,被认为是理想的聚合物增强剂.但由于CNTs自身的严重团聚及在聚合物中很难均匀分散的缺点,极大地限制了其应用.Kevlar纤维是一种高强度低密度,机械性能优异的聚芳酰胺高分子材料.以Kevlar物理修饰的CNTs可以有效地以解决CNTs的团聚难题.研究发现,Kevlar物理修饰虽然可以改善CNTs的分散性,但在使用过程中两者存在着滑移的现象,主要是由于两者之间是以相对较弱的范德华力结合造成的.因此,本课题组尝试以化学修饰的方式解决这一问题.在本研究中,将通过"一锅法"直接将具有Kevlar结构的聚芳酰胺键连到多壁碳纳米管表面上,得到Kevlar化学法修饰的多壁碳纳米管.其结构经FTIR、SEM、TEM、TG-DTA表征.将超声分散好的CNTs按一定比例与对苯二甲酰氯和对苯二胺在N-甲基吡咯烷酮中混合,然后在惰性气体保护和一定温度下反应预定时间。对目标产物进行过滤、洗涤,得到产物。与反应前相比改性后碳纳米管吸收峰强度变弱,证明氨基参加了反应。
  • 摘要:聚氯乙烯(PVC)是全球第二大通用塑料,具有原料广泛、价格低廉、性能优良等特点,被广泛应用于型材或异型材领域.对PVC的化学改性不仅能够有效改善其性能,而且改性之后的PVC可以应用于其他更广泛的领域,例如催化、水处理等.PVC树脂含有大量氯原子,可以与不同类型的亲核试剂发生取代反应从而引入不同的基团,这一类亲核试剂主要包括多胺类、巯基化合物、叠氮、硅烷、过氧化物等.本文分别以二乙烯三胺、硫化钠为交联试剂,对PVC树脂进行化学交联,交联后的PVC树脂再以2-巯基苯并咪唑改性,从而制备出一系列PVC基螯合功能树脂。通过IR、EA及化学滴定等手段对中间与最终产物的物理、化学结构进行表征。结果表明,二乙烯三胺和硫化钠均能实现对PVC的交联作用,且交联产物均能与2-巯基苯并咪唑钠发生反应,从而制备出二种PVC基硫代苯并咪唑螯合功能树脂。实验中发现,在进行交联的同时,PVC会出现消除反应而形成C=C键,这是交联试剂的碱性所致。
  • 摘要:药物的口服途径给药具有方便、安全、患者易接受和制剂的生产成本低等优点,目前60~70%的临床药物为口服制剂.将含有可离子化基团的药物通过离子作用负载于离子交换树脂上作为药物的口服制剂,可以克服普通制剂的一些缺点,某些离子交换树脂负载药物的口服制剂已得到了临床应用.通过疏水吸附作用或疏水作用和其他非共价作用如氢键等的协同作用,将药物负载于大孔吸附树脂上,作为药物的口服制剂。大孔吸附树脂既可以负载具有疏水基团的离子型药物,也可以负载非离子型的非极性到中极性的药物。大孔吸附树脂负载药物作为口服制剂可以达到掩味、缓释、解决药物多型性问题、改善药物的稳定性和增大低水溶性药物的生物利用度等目的。
  • 摘要:离子交换膜是膜状的离子交换树脂.它包括三个基本组成部分即高分子骨架、固定基团及基团上的可移动离子.因此和离子交换树脂一样,按照其带电荷的种类不同主要分为阳离子交换膜和阴离子交换膜.阳离子交换膜(简称阳膜)膜体中含有带负电的酸性活性基团,如磺酸基(-SO3H)、磷酸基(-PO3H2)、膦酸基(-OPO3H)、羧酸基(-COOH)、酚基(-C6H4OH)以及砷酸基(AsO32-)和硒酸基(-SeO3-)等,因此它能选择透过阳离子而阻挡阴离子的透过.阴离子交换膜(简称阴膜)膜体中含有带正电的碱性活性基团,主要有伯、仲、叔、季四种胺的胺基和芳胺基等,如:-NH3+、-RNH2+、-R2NH+、-R3N+、-R3P+、-R2S+,因此它能选择透过阴离子而阻挡阳离子的透过.rn 与压力驱动膜等膜品种相比,由于离子交换膜制备过程的复杂性,目前离子膜的产量和生产企业都相对较少,我国目前多以异相离子膜为主,该膜是通过离子交换树脂粉与聚乙烯等粘结剂热压而成,主要用于初级水处理和一些简单的化工分离,还不能胜任多数化工反应、分离以及能源存储转化等的要求。究其原因,主要是传统的均相离子膜的制各路线制约。传统的均相膜制备路线目前主要采用两种方式:一是从单体出发,通过交联聚合、切削、功能基化等过程制备,最常用的单体是苯乙烯和二乙烯基苯;另一种是从聚合物开始,通过溶解、浸涂、功能基化等过程制备,过程得到了一定的简化,通常的聚合物有聚砜、聚醚砜(酮)、聚苯醚等。特别是利用该传统工艺,在制备阴离子交换膜中,需要使用致癌物质氯甲醚进行氯甲基化,在阳膜制备中,需要利用氯磺酸获浓硫酸进行磺化,国产纤维增强织物应用受限;功能基化在固液相进行,反应效率低,存在残液污染,特别是从单体制膜时需要使用复杂的设备,产业化困难。近年来,随着国家基础研究的增强,部分研究成果得以转化,也不断涌现出一批生产均相离子膜的品种和公司,主要代表性的品种包括聚苯醚系列膜,聚乙烯醇系列膜等。本报告以课题组聚苯醚泵列离子交换膜开发及其改进为例,说明离子膜从基础研究到产业化的进程,以及最近几年开发出的离子膜的最新应用领域。
  • 摘要:随着世界各国终末期肾病患者数量的增加,血液透析(又称人工肾)已成为肾脏替代治疗的主要手段之一。透析膜作为其中最关键的核心,在很大程度上决定了患者治疗效果的好坏。目前,用于血液透析膜的各种生物医用材料,主要有两类:纤维素类以及合成高分子材料。聚偏氟乙烯(PVDF)是一种性能优良的高分子材料,其突出的化学稳定性、耐辐射特性、抗污染性和耐热性等使其广泛应用于膜分离领域。由于PVDF具有强的疏水性,在生物医用等领域应用时仍然会产生蛋白质吸附、血液相容性差等问题。因此,有效地提高PVDF膜的生物相容性已经成为国内外科研工作者研究的热点之一。本文通过在PVDF中空纤维膜表面涂覆多巴胺,进一步利用两性离子L-半胱氨酸接枝改性,使PVDF膜表面功能化,分别得到膜M-O,M-PDA,M-Cys5,M-Cysl0和M-Cys20[5、10、20分别代表在接枝时半胱氨酸溶液的浓度(mg/mL)]。研究了PVDF基膜及其改性膜的生物相容性和在过滤和模拟透析体系中对不同分子量溶质的清除能力。
  • 摘要:聚乙醇酸(PGA)是一种力学性能优异的可降解高分子聚酯类材料,在医疗、包装等应用领域具有广阔的发展前景.研究聚乙醇酸的热氧降解动力学对于其热加工应用具有重要的意义,可用于评(价聚合物材料的使用寿命和热氧稳定性.本文通过添加抗氧剂618有效改善了PGA的热氧稳定性,并且利用热重分析(TG)手段,采用Flynn-Wall-Ozawa法和Coats-Redfern法研究了非等温条件下B-PGA与An618'-PGA的热氧降解动力学,确定两者的最概然机理函数,得出主降解阶段的非等温动力学方程式.
  • 摘要:在人们的生活中,纸制品不可或缺。将纸制品放置在一般环境中,细菌极易附着在纸张的纤维上,在适宜温度下迅速生长和繁殖。在这些纸张使用过程中,细菌可通过皮肤、呼吸道及血液等途径对人体健康产生各种危害,有害细菌甚至会传播和交叉感染引起各种传染病,危害人们的健康。因此,研发具有高效抗菌性能的生活和医疗用纸具有重要的意义和广泛的应用前景。本论文以水溶性的壳聚糖为原料,在水溶液中经过化学引发接枝季鳞盐,制得壳聚糖-季鳞盐乳液,再向壳聚糖-季鳞盐乳液中加入甲基异噻唑啉酮,制得壳聚糖复合抗菌乳液,通过浆内添加的方法加入到纸张中,制得抗菌纸。采用振荡法测试抗菌纸对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌的抗菌性能。并测试菌液浓度对杀菌率的影响。抗菌纸对大肠杆菌的抗菌率为100%,对金黄色葡萄球菌的抗菌率为99.9%,对白色念珠菌的抗菌率为100%,而不加抗菌剂的普通纸不具有抗菌率。说明该抗菌纸具有高效、广谱的抗菌性能。
  • 摘要:芳纶1313,全称"聚间苯二甲酰间苯二胺"(MPIA)纤维,是由间苯二甲酰氯和间苯二胺合成的有机高分子纤维.本文尝试通过溶液共混法制备出一系列芳纶1313/壳聚糖的复合膜材料,然后选用壳聚糖酶、纤维素酶、木瓜蛋白酶、脂肪酶和葡萄糖氧化酶这五种酶来对所合成的材料进行降解,从而得到天然大分子制孔的膜材料。冷场发射扫描电镜图片所示,降解之前膜的表面比较光滑和平整,而经过壳聚糖酶降解之后表面己不再似之前那样光滑,而是出现许多褶皱。而膜的背面用壳聚糖酶降解之后与降解前相比表面孔的分布更加均匀也更具有层次感,孔径也明显增大,表明壳聚糖酶具有较好的降解效果。
  • 摘要:目前皮下或静脉注射胰岛素是糖尿病最为直接有效的治疗办法.但这种给药方式也存在诸多问题,给患者造成身体、精神和经济上的多重压力.口服相对方便、安全,是更为理想的给药方式.然而,如何提高胰岛素的递送效率,选择合适的胰岛素载运材料,突破人体消化道或皮肤屏障是实现非注射胰岛素治疗糖尿病亟待解决的关键问题.本文通过将壳聚糖进行羧化处理,把3-氨基苯硼酸和L-缬氨酸通过接枝到羧化壳聚糖单元上进行功能化修饰,得到了具有葡萄糖敏感性的壳聚糖纳米载体。通过对其进行组成和形貌的表征,以及在细胞转运的观察,建立糖尿病小鼠模型,从而来探究其在口服递送胰岛素的应用。
  • 摘要:随着工业化和城市化的快速发展,重金属污染己成为不容忽视的环境问题[1].重金属在自然环境中很难被降解,并且可以在生物体内累积和转化,通过食物链的作用不断富集,对食品安全、生态平衡及人体健康产生重大威胁.因此,开发高效、低成本的重金属废水深度处理技术不仅是环境工程领域面临的难题,也是国家的重要需求.本文通过偶联-预聚工艺,使无机y-Fe203均匀混入油相中,然后进行聚合反应和水解反应制备出不同y-Fe203磁粉含量的磁性弱酸树脂。通过表征了解磁性树脂的表面形貌和磁力特征,研究了其对Cu2+、Ni2+的吸附性能,并考察了树脂的抗酸性能及再生稳定性。
  • 摘要:聚己内酯(polycaprolactone,PCL)/明胶共混材料能够将前者的优异力学性能与后者的良好亲水性及生物活性相结合,目前已被应用在神经、皮肤、软骨等生物材料领域,但在人工血管构建研究中的报道还很少.静电纺丝(下文简称"电纺")是一种适用于多种合成高分子和天然高分子的加工技术,己被大量应用于人工血管的构建研究.目前报道的电纺PCL/明胶共混材料基本上均由直径不足1μm的细纤维构成.实验显示,由粗纤维(直径5~6μm)形成的大孔径电纺人工血管能够促进细胞的浸润,调节巨噬细胞的表型,因此有利于血管的再生.本研究将PCL和明胶共混使用,利用电纺技术制备由微米级纤维构成的大孔径材料,首先对材料制备过程中的一系列因素进行考察,确定了较优的制备条件,然后制得了PCL/明胶比例不同的材料并对其基本性质进行了表征,对电纺PCL/明胶共混材料在人工血管构建中的应用进行初步探索。明胶含量的增大提高了材料的亲水性。
  • 摘要:羟基喜树碱(HCPT)是一种拓扑异构酶Ⅰ抑制型抗肿瘤药物,在临床上主要用于治疗胃癌、肝癌、头颈部癌、结肠癌及白血病,具有无交叉耐药的优点。但是,HCPT不溶于水,临床所用水溶性制剂系其钠盐制剂,存在稳定性差、不良反应大,以及抗癌活性降低等缺点。聚合物纳米载药体系是抗肿瘤药物制剂研究的热点,具有增溶药物、提高稳定性、降低毒性、改变药物体内动力学特性和增加靶向作用的特点,有望解决上述HCPT存在的问题。传统的制备HCPT纳米载药体系的方法多为透析法和薄膜分散法,此类方法制备的纳米载药体系载药量较低,并且其稳定性和生物相容性等方面不太令人满意。因此,开发负载HCPT的高性能药物载体对于抗肿瘤药物传递体系的应用具有重要的意义。rn 本研究合成了两亲性四臂星型聚乙二醇/聚乳酸(4SPEG/PLA)共聚物,并将兵作为载体,采用二次纳米沉淀法制备了负载HCPT的纳米粒子,研究了纳米载药系统的粒径分布、载药量和体外释放行为等特性。采用二次纳米沉淀法制备负载HCPT的纳米粒子,可以延长羟基喜树碱发挥抗肿瘤作用的时间,提高药物的生物利用度。本文中,制得的载药纳米粒子的最高载药量和包封率(如表1所示)可分别达到15.35土0.02和73.5土0.9。负载HCPT的纳米粒子的粒径通过动态光散射(DLS)测得。以载药量最高的载药纳米粒子(由4SPEG/PLA-4制备)为例,测量结果如图1所示。从图中可以看出,载药纳米粒子的粒径在l00-150nm之间,粒径分布较窄。载药粒子能通过实体瘤的高通透性和滞留效应(简称EPR效应)到达肿瘤组织,实现药物的靶向聚积。
  • 摘要:近年来,石墨相氮化碳(g-C3N4)因其具有带隙窄、易被可见光激发以及杰出的光催化活性而引起人们的关注。其带隙能量为2.7ev,在可见光的范围下具有很好的光催化氧化活性,用于水分解、有机污染物处理。但纯的g-C3N4量子效率较低、光生电子和空穴的符合率高成为制约提高其光催化活性的因素。本文通过共沉淀方法将对砷具有良好吸附能力的Fe304与g-C3N4符合,得到具有异质结结构的Fe304-g-C3N4,用于As(Ⅲ)的光催化氧化和除去,提高光催化氧化效率,从而达到氧化和去除同时实现的目的。 以氙灯为模拟光源,测定了Fe30-g-C3N4复合材料的光催化氧化和吸附实验。在可见光照射下,经500min对As(Ⅲ)和As(T)的去除率分别达到100%和98%,Fe30-g-C3N4具有良好的光催化性能。
  • 摘要:由于淀粉来源丰富、可再生、价格低廉、无毒、具有很好的生物相容性和生物降解性,在医药和生物制药领域被广泛用作填料、粘结剂和崩解剂。天然淀粉不适用于受控药物递送的系统,由于低流动性和难压缩,在水介质中由于溶胀而快速释放使生理流体中淀粉酶降解。为了克服这些缺陷使其用于药物缓释的载体,原淀粉的通过物理改性、化学改性或者酶解等技术拓展其应用。其中,羧甲基淀粉(CMS)可用于口服药的载体,并且可以控制释放速度。羧甲基淀粉是一种阴离子型聚电解质,含有的羧甲基官能团(-CH2COOH)能够提供质子,具有对环境pH响应性。当其尺寸减小到微米级后,诸多性质发生了变化,主要表现在表面效应和体积效应两个方面。这两种效应使得微米羧甲基淀粉微球表面积激增,官能团密度和选择性吸附能力增大,大大缩短吸附平衡所需的时间,胶体稳定性明显提高。本文采用反相微乳液法制备了羧甲基淀粉微球,以阿司匹林为模型药物,考察了载药羧甲基淀粉微球在不同pH (pH=1.2,pH=6.8,pH=7.4)缓冲液中的释放行为。为了提高淀粉在水相中的溶解性,对淀粉进行了羧甲基化改性。阿司匹林有许多不希望发生的副作用,引起肠胃的不适,尤其大剂量会引起胃溃疡及胃出血,因此,理想的药物释放应该在胃肠道的较低处。在pH值等于1.2的酸性介质中释放缓慢,而在pH等于7.4的磷酸盐缓冲液中释放较快,达到了药物在酸性介质中的缓慢释放的目的,是药物输送的理想载体。
  • 摘要:ZIFs是一类具有类沸石拓扑结构的金属-有机骨架材料(MOFs).通常由作为Zn2+、Co2+等阳离子作为节点和咪唑衍生物作为连接器而形成多孔配位结构,其热稳定性和溶剂稳定性均优于一般的MOFs.如ZIF-8含有不饱和Zn2+阳离子作为Lewis酸位点和2-甲基咪唑中的N原子作为碱性位点,六元环笼口直径为0.34nm,其比表面积可达1400m2·g-1,热稳定性可达420℃.由于其酸碱活性位点的双官能性,在非均相催化方面显示出一定潜在的优越性.同时,Knoevenagel缩合反应是合成精细化工产品的重要酸碱协同催化反应,ZIF-8在此类反应的应用体现了良好的酸碱双功能催化作用,但其在作为非均相催化剂的成型、重复利用以及碱性位点的加强等方面尚存在较大的提升空间.通过对ZIF-8在温和条件下的合成方法进行改进,将ZIF-8负载在717强碱性阴离子交换树脂上以提高ZIF-8非均相催化的酸碱协同催化活性,并选择苯甲醛与丙二腈Knoevenagel缩合为探针反应,对所合成的ZIF-8负载717树脂的催化性能进行考察,旨在为基于ZIF-8材料的应用和性能改进等提供实验支持。
  • 摘要:极性修饰后交联树脂的可控合成是近年来吸附分离功能高分子的研究热点之一。本文以N-乙烯基咪唑(VIM)为极性单体,二乙烯苯(DVB)为交联剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,邻二甲苯为致孔剂,利用悬浮聚合法制备了交联度分别为95%、90%、85%和80%的4种前体树脂(简称为PDV-95%-0%、PDV-90%-0%、PDV-85%-0%和PDV-80%-0%);同时固定交联度90%,加入苯甲醇组成混合致孔剂,并调节致孔剂中邻二甲苯的比例,制备了邻二甲苯用量分别为25%、50%、75%和100%的4种前体树脂(简称分别为PDV-90%-25%、PDV-90%-50%、PDV-90%-75%和PDV-90%-100%).进一步采用Friedel-Craffts反应,将前体树脂中残余的悬挂双键进一步交联,制备了相应的8种咪唑修饰后交联树脂。结果表明,Friedel-Crafts反应后,制备后交联树脂的BET比表面积明显增大,对苯酚的平衡吸附量也明显增大。吸附性能方面,交联度90%的后交联树脂对苯酚的平衡吸附量最大,而采用单一邻二甲苯致孔的后交联树脂对苯酚的平衡吸附量最大。后交联树脂均可在30 min内达到吸附平衡,PDV-90%-O%-pc树脂能重复使用,具有不错的动态吸附—脱附性能。
  • 摘要:由于大孔吸附树脂(MARs)的吸附机理主要是基于疏水作用,例如范德华力和氢键,这样就会导致吸附容量低、吸附选择性差.近年来,许多研究者对一种新的交联的聚苯乙烯(被称为超交联聚合物HCPs)表现出了浓厚的兴趣.基于本课题组的前期工作和计算化学可知,孔径分布是影响树脂吸附光甘草定的主要因素.另外,孔径范围在1.8nm到5.4nm之间的微孔和介孔适合于吸附光甘草定.基于此,通过傅克反应控制反应时间合成了一系列微孔/介孔自交联聚苯乙烯树脂(XT2),并系统研究了该树脂的吸附容量、平衡吸附时间、吸附等温线和再生性质.并且将XT2的吸附性能与前期工作中筛选出来的最佳商业树脂BMKB-1的吸附性能相比较.实验结果表明,XT2对光甘草定的吸附容量远大于BMKB-1.
  • 摘要:近些年来醇类的选择性催化氧化吸引人们的大量注意,无论在实验还是在工业应用上醇类的催化氧化都有着重要的意义,这主要是因为醇类的氧化是基础的有机反应.传统上,这种催化反应实现通过使用无机氧化剂[例如铬(Ⅵ)试剂].通常,这些试剂有毒或危险并且难以分离产品,不是理想的环境友好型的产品.大部分的醇类都是没有应用价值的,特别是那些含有易氧化的官能团(烯团和杂原子类等)的醇类更是如此.现在对醇类的催化氧化成有实际价值的物质,研究人员已经做了很多的努力和尝试.例如,利用廉价的空气,O2和H2O2等作为醇类的氧化剂,但是目前遇到的问题是反应的选择性和产率都很低,这就制约了它们的商用应用.现在铈基的催化剂已被广泛的应用到醇类的氧化中,铈类的氧化物具有萤石的结构,由于氧化还原的作用,铈类的氧化物中的Ce3+和Ce4+会互相转换,这就促进了醇类氧化反应的进行.rn 本研究中,采用静电纺丝技术制备了含有前驱体Ce(N03)3-6H20和AgN03的复合纤维膜,然后将纺出的纤维膜进行碳化处理,最后可得到在纤维上原位生长Ce02和Ag纳米颗粒的复合碳纤维膜。复合纤维膜呈现出优秀的机械性能,复合碳纤维膜的抗拉强度可达到29.59KPa,应变百分比为1.12%。通过选择性催化氧化苯甲醇和正丁醇,得到相应的醛来检测复合纤维膜的催化性能,并且苯甲醛和正丁醛的转化率分别为69.04%和42.83%。制备的复合膜具有高效的催化活性,易于分离回收,同时具有良好的循环利用性。
  • 摘要:近年来,多孔聚合物材料由于具有良好的结构性能、热稳定性、易于修饰的内表面等优点受到研究人员的广泛关注.而利用多孔聚合物材料尤其是改性多孔聚合物来提高CO2吸附性能的研究越来越多.本文以大孔树脂XAD-4为原料,AlCl3为催化剂,乙酰氯为酰基化试剂经过傅克酰基化反应制备XAD-4-Ⅰ,然后通过Mannich反应化学负载四乙烯五胺(TEPA)制备XAD-4-Ⅱ。研究该材料对C02的吸附性能。
  • 摘要:氟是一种卤族化学元素,广泛分布于自然界,氟可以增强牙齿钙的抗酸性,坚固骨骼和牙齿,预防龋齿,但高浓度的氟对人体的危害很大,会使人体出现氟骨症、氟斑牙等症状.目前已经开发出许多除氟的方法,包括吸附法、离子交换法、化学沉淀法、混凝法等多种技术和方法.由于水环境的复杂性和多变性,每种方法都有其适用的条件与范围.饮用水中的氟污染已经引起世界各国的广泛关注,我国的饮用水标准规定氟含量不能超过1.0mg/L.除氟材料和工艺己成为当今研究的热点.本文以氧氯化锆作为锆源,以DO01、D401、D201、D301为载锆母体,制备出4种新型载锆树脂,然后筛选出最优除氟树脂D401-2r,并对载锆工艺进行优化,初步讨论了吸附机理,研究了该材料的吸附动力学等一系列特性,并进行了柱实验。
  • 摘要:羟基乙酸(GA)是一种重要的化工原料,广泛用于日化用品、工业清洗等领域.工业上常用羟基乙腈水解法制取GA,但该过程中产生(NH4)2SO4,最终影响GA品质.因此,需要分离生产中形成的(NH4)2SO4.目前,纯化有机酸溶液有萃取法、膜分离、离子交换法等,其中萃取法可能会残留萃取剂,膜选择性分离小分子杂质效果差,离子交换法不适合处理含有大量无机盐的溶液.本文对HPD950大孔树脂吸附GA的动力学进行研究,探讨了温度、溶液浓度和树脂粒径对吸附GA的影响,确定了吸附动力学模型和吸附速率控制步骤。大孔吸附树脂的吸附过程可分为三个步骤:液膜扩散、颗粒扩散与吸附反应。由于吸附反应较快,因此大孔吸附树脂的吸附过程可能受到其它两个步骤的控制。
  • 摘要:本文主要研究水蒸气-甲乙酮在超高交联吸附树脂上柱吸附实验,分析湿度、丁酮浓度以及丁酮极性在水蒸气-VOCs双组份体系中的影响作用。水蒸气在实际的VOCs气体吸附分离体系中是普遍存在的,研究水蒸气对VOCs吸附的影响至关重要。含有少量官能团的超高交联吸附树脂作为吸附剂,随着湿度升高,甲乙酮浓度越小,甲乙酮受到湿度的负影响越大,水蒸气与甲乙酮对表面吸附位点的竞争更强烈。研究不同物化性质的VOCs可以更系统的研究湿度对VOCs的影响规律及机理。
  • 摘要:随着全球工业化的迅速发展,大量的含汞废水被乱排乱放到自然环境中,造成了严重的水体污染,给生态环境与人体健康带来了严重威胁.在所有汞元素的存在状态中,Hg2+最为稳定并且在环境中传播最为广泛.世界卫生组织规定在饮用水中允许的最大Hg2+含量为0.001ppm.因此,能否有效去除废水中的Hg2+得到了科研工作者的广泛关注并成为了研究的一大热点.本文选择巯丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)作为硅源前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了巯基官能化的二氧化硅凝胶。制备步骤如下:选择无水乙醇作为溶剂,摩尔比MPTMS:H20:HCI=l:60:0.2,MPTMS质量分数为5%,在室温下搅拌2h,即制备得到MPTMS溶胶。采用程序升温的方式(60℃,12h;120℃,6h;150℃,6h)将MPTMS溶胶进行凝胶化,制备得到MPTMS凝胶。最后对所制备的MPTMS凝胶进行了Hg2、吸附性能研究。
  • 摘要:治疗性抗体是当前生物制药中发展最快、成果最显著的领域之一,国际上批准的治疗性抗体已经有24种,占生物技术药物产业份额的1/4~1/3,抗体的纯化和制备方法也因此受到了广泛的关注。其中,抗体纯化最常用的方法之一是固定蛋白质A的亲和层析法,蛋白质A(SPA)是金黄色葡萄球菌细胞壁的组成成分,它与抗体有很强的结合能力。但由于天然SPA提取及纯化较困难,使得相应的亲和层析柱制备成本很高,提高了抗体纯化的成本。Z结构域是SPA中的抗体结合结构域B经定点突变改造获得的,比天然SPA有更高的稳定性,将两个Z结构域串联形成的双Z结构域(ZZ)蛋白,与IgG结合容量同天然SPA分子的结合容量相似。通过基因工程的方法可以大量制备ZZ蛋白,降低生产成本。rn 前期工作中,以pET32a为载体,在原核表达系统表达了ZZ蛋白,利用ZZ融合蛋白上的His标签,通过镍柱可高效地纯化ZZ蛋白,将之偶联到琼脂糖上制备双Z结构域亲和柱,可有效地结合和纯化人IgG蛋白质。本文进一步研究偶联反应条件对亲和层析柱结合IgG能力的影响,并初步考察制备的亲和层析柱的稳定性。在碱性条件下,用环氧氯丙烷对琼脂糖载体进行活化,通过戊二醛法引入手臂,然后加入纯化的ZZ重组蛋白溶液,30℃振荡4h,用蒸馏水洗净;然后加入乙醇胺溶液,在室温下振荡2h,屏蔽未反应的环氧基团;后用一定浓度的牛血清白蛋白于室温反应2h,封闭未反应的醛基,最后用大量的蒸馏水洗净。本实验制备ZZ-Sepharose亲和层析柱具有较好的稳定性,循环使用7次,对人IgG的结合容量均能维持在14.Omg/mL填料以上,可用于人抗体的分离纯化。
  • 摘要:有机气凝胶及其炭气凝胶具有独特的三维纳米网络结构,广泛应用于吸附、分离、能源、医药等领域,已在材料科学领域引起了广泛的关注.然而,时至今日,大多数的有机气凝胶及其炭气凝胶的制备仍然采用溶胶-凝胶化反应,存在明显的不足:(1)所得纳米网络单元球形度差和粒径分布宽;(2)通常需采用繁琐和昂贵的超临界干燥工艺;(3)易发生危险的爆聚;(4)所得气凝胶材料通常呈块状,限制了该类材料的性能提升和多样化的应用需求.为了克服上述问题,在本文中提出了一种全新的微乳液聚合—超交联的方法,制备得到粉末状有机气凝胶和炭气凝胶(图1)。首先,利用微乳液聚合技术合成出单分散聚(苯乙烯-二乙烯基苯)纳米球;然后,利用傅克超交联反应进行球内和球间交联,经常压干燥获得粉末状聚苯乙烯气凝胶。测试表明,这些粉末是由粒径在2微米的单分散颗粒组成,进一步通过SEM发现,微米颗粒内部是由纳米颗粒交联堆叠形成凝胶状三维网络结构(图2c)。炭化后得到粉末状炭气凝胶,其三维纳米凝胶网络形貌得到了良好的保持。这类新型有机气凝胶和炭气凝胶具有独特的三维纳米网络结构,其微孔纳米球网络单元分别为29nm和20~30nm,BET LC表面积分别高达613m2.g-1和2025m2.g-1。
  • 摘要:将正构烷烃和异构烷烃从直馏煤油或石脑油中分离在石油化工生产中占据着举足轻重的地位,是石油化工生产的重要工业过程.其中石脑油是原油经常压蒸馏后的产物,其组成主要为C4~C10之间的烃类(正、异构烷烃、环烷烃、芳香烃).正构烷烃在石脑油中占的比例为20%~50%,其中正己烷和正戊烷的含量较高,占总正构烷烃含量的20%以上,且正己烷是广泛用于化工、医药和食品领域的优良溶剂,高纯度正己烷的应用和需求量也越来越受到人们的关注.异构烷烃具有理想的高辛烷值,同时也是催化重整的原料,因此,正构烷烃和非正构烷烃的分离具有重要的经济意义.由于正己烷和甲基戊烷可形成共沸物,采用精馏工艺难度大、能耗高.根据择型吸附原理,利用孔径适宜的吸附剂从C6馏分中选择性吸附正己烷,再将其解吸出来,该技术具有与能耗低、浓度高的优点.rn 沸石咪唑酯骨架材料CⅢs)是Zn/Co等过渡金属离子取代传统沸石分子筛中的Si和Al,咪唑或咪唑衍生物取代传统沸石分子筛中的桥氧,通过咪唑环上的N原子相连接而成的一种类沸石材料。其骨架结构中的孔笼比传统沸石大,孔径可调,具有大的比表面积和孔容,是潜在的替代5A分子筛用于正构烷烃分离的优势吸附材料。以Co(N03)2-6H20为金属盐,2-甲基咪唑为配体,水为溶剂,常温下合成了ZIF-67配位聚合物材料。
  • 摘要:三聚氰胺因其具有弱碱性(pKa=5.5)、多样反应性、含氮量高、价格便宜和来源广泛等优点,使其相关研究与应用得到迅速发展,而以其为原料合成的多孔氨基树脂在气体吸附分离领域更是有着广泛的应用前景.近年,Tan等首次以三聚氰胺和多聚甲醛为原料,二甲基亚砜(DMSO)为溶剂,在170℃下反应72h后合成了一种新型有机多孔聚合物.为了降低生产能耗,同时减少硫化物等有毒气体的产生,并且实现化学吸附,本实验通过加入低沸点溶剂(LS)实现低温合成较高比表面积的多孔氨基树脂,随后通过浸渍法将PEI引入到多孔氨基树脂中,从而制备得到能实现化学与物理协同吸附C02的固态胺材料。
  • 摘要:多孔炭材料由于具有比表面积高、导电性好、化学结构稳定以及孔径可调等优点,从而在电化学储能、吸附和催化等方面都得到了广泛的应用。活性炭气凝胶因比表面积高,导电性好,骨架结构稳定以及丰富的中孔-微孔而成为极佳单质硫载体,在锂硫电池电极材料方面有良好的应用前景。本文以实验室制备的有机气凝胶RC500c4]为原料,采用低比例KOH(活化剂:原料=1:1)活化的方法,制备了高比表面积(1765m2.g.l)的活性炭气凝胶ACA-500,并将其用作单质硫载体制备锂硫电池正极材料ACA-500-S,接着,通过表面化学氧化聚合包覆一层导电聚苯胺(PANi),得到了ACA-500-S@PANi复合材料。ACA-500-S基本保持了活性炭气凝胶骨架的三维网络结构,并不存在块状团聚的单质硫,说明了单质硫以小分子的形式均匀分散在了炭基体孔隙中,而包覆后的ACA-500-S@PANi复合材料形貌也并没有发生大的改变,说明聚苯胺包覆比较均匀。比较了以ACA-500-S和ACA-500-S@PANi为正极的锂硫电池在1C(1675mA/g)电流密度下的恒流充放电性能,结果表明两者表现出较平稳的充放电平台和较大的平台容量,它们的首次放电容量分别为916mAh/g和926mAh/g,700圈循环后,容量分别为493mAh/g和615mAh/g,平均每圈衰减0.66‰和0.48‰,说明两者都具有非常好的循环稳定性,而且PANi包覆后电池的放电容量和循环稳定性都得到了进一步提高。
  • 摘要:随着高分子化合物的发展,以叠氮基封端的聚合物在制备高分子化合物中扮演着重要作用,因此研究和合成末端含有叠氮基的聚合物是反应性高分子材料的发展方向之一.在高分子化合物中,叠氮化物与多种官能团发生的分子间环加成反应是合成三唑类氮杂环的经典方法.高分子中的叠氮基官能团可高效地通过点击反应引入新的官能团或聚合物链段,为进一步构建新型嵌段聚合物、树枝状聚合物以及三维网络聚合物材料提供精准快捷的途径.本文以四溴代异丁酸季戊四醇酯作为引发剂,以氮异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为单体,通过原子转移自由基聚合(ATRP)合成具有均一链长的四臂星型活性聚合物PNIPAM-4Br,再通过叠氮化取代聚合物末端的溴从而合成出末端含有叠氮基的温敏性聚合物PNIPAM-4N3,并研究了该新型反应性聚合物的结构和温敏性。该新型反应性聚合物的分子量分布较窄,链长均一性较好,在32.5℃附近会发生明显的相转变,体现出灵敏的温度响应性。
  • 摘要:在工业发达的今天,由于对能源的需求,导致了大量化石燃料(煤、石油、天然气)的燃烧,从而增加了人为产生的CO2排放量,导致空气中CO2的浓度急剧上升。从1750年工业革命开始至今,空气中CO2的浓度已从280ppm上升到了390ppm,这明显影响了全球的气候,使得世界范围内的平均表面温度在很短的时间内剧增。本文以聚乙烯胺(PVAm)作为纺丝液,以聚乙烯亚胺(PEI)和戊二醛的混合乙醇溶液为凝固液,通过离心纺丝的方法制得高氨基密度的固态胺纳米吸附纤维(PVAm-PEI)。并用气相色谱(Techcomp7900)测试固态胺纳米吸附纤维在湿态下对C02的吸附性能。PVAm和PVAm-PEI纳米纤维在1670cm-l处均出现了C=N的伸缩振动特征吸收峰,说明两者均发生了氨基与醛基的反应生成了希夫碱结构;PVAm-PEI在1530cm-l和1380cm-1处的C-N伸缩振动峰强度均比PVAm明显加强,说明PVAm-PEI的氨基含量高于PVAm纳米纤维,表明在PVAm上负载了PEI,使氨基的特征吸收峰强度加强。
  • 摘要:传统的胰岛素给药是通过静脉注射或者皮下注射进行的,但由于注射的疼痛感以及反复的注射,极大地挑战了病人的耐性.通过口服,高压渗透经皮给药等非注射的方式进行胰岛素给药已经有了大量的研究.自从1998年Henry将微针阵列芯片用于药物透皮给药,微针透皮给药系统已经成为取代传统注射的研究热点.可溶解微针通过将药物包埋在聚合物针头中来控制药物的装载量,并在刺入体内后吸收皮肤间质液溶解释放药物的方式实现给药.由于针头材料无危害性,可在体内安全降解,不会造成隐患.本文通过将明胶与半水硫酸钙混合,作为微针的针体材料,将胰岛素包埋在针体材料中来制备包埋有胰岛素的明胶/硫酸钙微针贴片,并对微针材料进行表征,然后进一步对微针的降解性能,刺入后皮肤的恢复能力等进行了探究,最后将包埋胰岛素的微针贴片应用到糖尿病SD大鼠模型以获得具体的释放效果。
  • 摘要:快速成型(Rapid Prototyping,R&P)技术是20世纪80年代末期产生和发展起来的一种新型制造技术,是CAD/CAM、精密机械、激光技术以及材料科学与工程的技术集成,它可以快速将设计思想转化为具有一定结构和功能的原型,迅速走向市场.快速成型技术按照成型材料和成型工艺不同,可分为光固化快速成型技术(SLA)、分层实体制造(LOM)、熔融沉积制造(FDM)、激光选区烧结(SLS)、三维打印(3DP)等光固化快速成型工艺,常被称为立体光刻成型,简称SL或SLA。在SLA工艺中,光敏树脂材料是其基础。SLA用光敏树脂需要如下条件:SLA树脂虽然在主要成分上与一般的光敏树脂差不多。固化前类似于涂料,固化后与一般塑料类似,但由于SLA成形工艺的独特性,使得它不同于普通的光固化树脂,有一些特殊的要求。3D打印光敏树脂的配方设计首先,自由基固化体系和阳离子固化体系各具特点,可根据使用要求来合理搭配选择。其次,依据光敏树脂采用的固化光的波长,选择合适的光引发剂。再次,根据选定的体系选择合适的基体低聚物。然后,活性稀释剂的类型和用量要与基体低聚物相匹配、相适应。最后,可根据需要加入颜料、助剂等添加剂。对于SLA打印光敏树脂的性能评价指标主要有临界曝光量、透射深度、黏度、固化收缩率和力学性能等。
  • 摘要:聚倍半硅氧烷作为有机无机杂化材料的一种,主链是由Si-O为链节构成,其侧链是与Si相连的有机基团构成的,由于其既含有机基团,又含无机结构,因而具有许多优良的性能,例如:多孔、比表面积大、化学稳定性和热稳定性高等特点。功能化的聚倍半硅氧烷作为吸附材料使用时,具有吸附量高,吸附速率快等优点,因此在吸附领域受到广泛的重视。本文通过表面金属化—环氧化取代-溶胶/凝胶等一系列反应过程,将含有巯基功能基的聚倍半硅氧烷化学包覆于Kevlar纤维表面,制备了具有介孔-大孔结构特征的多孔的巯基聚倍半硅氧烷Kevlar纤维复合吸附材料(Kevlar-POSS-SH)。Kevlar改性前表面光滑,改性后的产品Kevlar-POSS-SH (B)和Kevlar-POSS-SH (b)表面比较粗糙,同时Kevalr-POSS-SH表面形成纳米颗粒状多孔的材料,证明成功纤维吸附剂。
  • 摘要:互贯聚合物网络由两种或多种互相贯穿的交联聚合物组成的共混物,其特点是通过化学交联施加强迫互容作用使聚合物链互相缠结,形成相互贯穿的交联聚合物网络,达到抑制热力学上相分离的目的,增加两种组分间的相容性形成比较精细的共混物结构.由于其独特的结构形态,互贯聚合物网络应用于离子交换与吸附树脂,可以形成性能互补的双网结构,在吸附分离领域具有广阔的应用前景.
  • 摘要:现如今,树枝状大分子已经成为研究的一大热点,而荧光素的强荧光性能也是热门研究对象.虽然荧光素的小分子荧光含量很高,但是却难固定,易流失.如果将荧光小分子连接到树枝状大分子的基团上,不仅可以在一个树枝状大分子上连接多个荧光基团,增加单位荧光含量,并且还能接上其他基团和官能团,以求在不同环境下来调整荧光探针的性能.但如今已发表的多个荧光探针中,还存在几个问题:灵敏度低以及选择性差,若选择灵敏度高的探针,出现的问题就是可能其不能兼具水相中的探针作用或者难以合成.本文以乙二胺(EDA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)和荧光素为原料,合成了树枝状聚(胺-酯)-荧光素(PAE-F)。研究其荧光性能,探索其对离子的响应,有望获得高选择性、高灵敏度、制备相对简单、能用于水相体系的重金属离子和氢离子荧光探针。加入离子后的混合溶液的荧光都有所变化,Hg2+影响较大,使得荧光增强大约2.2倍。这说明PAE-F对Hg2+有很好的选择性和灵敏度。
  • 摘要:吸附材料是一类利用材料本身能发生吸附一解吸作用以达到物质的分离、净化目的的材料,广泛应用于环境保护、生化分离、化学物质的分离分析、色谱载体、食品工业、冶金工业、医疗卫生、制药等领域.一种理想的吸附材料应具有高孔隙度、高吸附量、高选择性及在恶劣条件下的高稳定性,并且为了便于日后的大规模工业生产,降低生产成本,其合成方法要尽量简单,重复性好,并在合成过程中可以对最终产物的物理化学性质及结构-吸附性能进行调控.由此看来,桥联聚倍半硅氧烷成为一类颇具吸引力的吸附材料.桥联聚倍半硅氧烷是一类具有特殊性能的新型有机一无机杂化材料.由于桥联聚倍半硅氧烷具有高功能及含量,且吸附位点在材料中分布均匀,结构上具有灵活可调性,在吸附分离领域具有很大的应用潜力本文用3-氯丙基三甲氧基硅烷(CPTS)与二乙烯三胺(DETA)为原料,合成单体CPTS-D;加入致孔剂以离子型十六烷基三甲基溴化铵CTAB,合成吸附材料CPTS-D-C。并研究了这两种吸附剂对金离子的吸附性能。
  • 摘要:纤维状吸附分离材料其在吸附速率和使用形态方面的优势,已经应用于多神领域:生命科学、医学、环境等领域.有关纤维的物理改性和化学改性制备已有较多的研究.其中,化学改性的纤维材料含有特殊官能团和高吸附容量在金属离子废水的化学家已经吸引了越来越多的关注和技术人员.螯合纤维(Chelating Fiber,CF),是通过交联接枝反应在纤维状聚合物骨架上引入功能基而形成的一类多配位型高聚物,螯合纤维能够通过功能基与金属离子形成多元环状螯合物,因此对金属离子具有良好的吸附性能,选择性也较好。前期工作中,制备一系列的新型离子交换或螯合材料,通过化学改性制备了以PP-St-DVB、PAN和PPS为基体的纤维或树脂吸附材料。含有苯环骨架的聚合物很容易与溴和进一步的叠氮化反应生成含叠氮基团聚合物。本文利用PPS纤维本身富含苯环的特点,通过两步反应,合成了含有叠氮基团的螯合纤维。纤维保留了原PPS纤维骨架优异的特性,又并通过引入叠氮基团使纤维具备了对相应金属离子的吸附性能,具有制备工艺简单、原料易得、成本低廉等优点,作为一种新型高性能功能化纤维材料,其在工业废水中金属离子去除方面具有一定的实际意义。
  • 摘要:邻氨基苯甲酸甲酯(Methyl anthranilate or Methyl2-Aminobenzoate)别名为2-氨基苯甲酸甲酯,分子式为C8H9NO2,天然存在于柑橘、晚香玉、茉莉花、栀子、橙花等的精油中,多作配香原料,新的用途不断发现,如可以作抗微生物剂、水果防冻、防虫害剂等等.邻氨基苯甲酸甲酯的制备主要有两条途径:苯酐酰胺化降解法和邻硝基苯甲酸还原、酯化法.目前,国内生产邻氨基苯甲酸甲酯的单位中,只用苯萃取的方法回收母液中的邻氨基苯甲酸甲酯.但苯属于有毒有害物质,存在安全隐患,人长期接触苯容易产生职业病,苯泄漏易产生污染,用蒸馏的方法分离甲醋和苯,回收成本较高,而且母液仍含有部分甲醋需再次回收.本文合成了用阿特拉津、氨基磺酸、偏苯三甲酸酐和浓硫酸修饰的新型超高交联吸附树脂KCZ-1、KC2-2、FJ-1和FJ-2,通过等温吸附实验和吸附动力学实验探讨了修饰后的树脂对水溶液中的邻氨基苯甲酸甲酯吸附性能和机理,并采用固定床实验,确定了动态吸附流速,脱附温度及吸附稳定性等参数。
  • 摘要:聚苯胺(polyaniline,PANI)、聚吡咯(polypyrrole,PPy)和聚噻吩(polythiophene,PTh)是较为典型的导电性高分子纳米材料.其中,聚苯胺由于良好的环境稳定性,简单的掺杂过程和良好的氧化还原再循环能力等独特的性能,在生物化学和生物医学工程是一个有潜力的应用材料.Wang等人用PANI薄膜培养PC12神经细胞,结果表明PANI具有良好的生物相容性.Sui L.等人发现PANI能够促进细胞的粘附与增殖,施加刺激后促进细胞形成一定的电生理活动.本文研究开发了化学氧化合成方法,并运用生物膜技术合成制备纳米导电材料聚苯胺。采用相同方法,用纤维蛋白原凝胶支架替代纤维素膜,也取得了良好的效果。进一步通过紫外分光光度分析测定了聚苯胺及生长因子在支架上的接枝率。结果表明聚苯胺在支架上的接枝率达到20%左右,生长因子则达到40%。考虑到支架的接枝表面积,聚苯胺和生长因子在支架上的接枝量在40rig/cm2,进一步证明了接枝符合要求。合成的聚苯胺的粒子大小在50nm左右,符合所需的纳米材料的标准,基于以上研究结果表明成功制备获得了聚苯胺支架材料,并在支架上成功修饰上生长因子,为后续的细胞研究工作提供基础。
  • 摘要:癌胚抗原的检测对肿瘤早期的预防和治疗有着至关重要的作用.然而癌胚抗原是由机体对肿瘤细胞的反应而产生的,且在肿瘤患者血清中的含量特别低,很难对其进行精确检测.因此,实现癌胚抗原检测信号的放大,提高检测的灵敏度和稳定性,成为了科学研究亟待解决的问题.电化学免疫传感器是癌胚抗原检测的重要方法之一.它将免疫分析法和电化学传感器相结合,利用抗原与抗体间的高度特异性反应实现对癌胚抗原的检测.可控自由基聚合(CRP)因其具有灵活的分子设计能力,并可制备出对信号分子具有较强负载能力的可控聚合物,在将其与纳米金(AuNPs)的信号放大能力相结合后,可用于提高癌胚抗原检测的灵敏度.
  • 摘要:近年来,可控自由基聚合(Controlled Radical Polymerization,CRP)已经成为精密合成聚合物最强有力的手段之一.CRP方法不但可以制备相对分子量可控、分子量分布窄、结构规整的聚合物,而且具有可聚合的单体种类多,反应条件温和、易控制,容易实现工业化生产等优势,并被广泛的应用于特定结构功能性材料的制备.聚合物基自修复材料的开发和研制已经掀起了国内外的研究热潮,并被认为是实现行业创新的重要技术之一,由于氢键作用的方向性和亲和力,使得氢键作用在高分子材料中的运用引起了人们的广泛关注.另外,含氮聚合物在重金属离子吸附分离中具有广泛的运用.因此,设计并拓展新型氢键型可控聚合物树脂的制备方法及对其自修复和吸附性能的研究,是高分子工作者面临的新课题.本文通过可控自由基聚合已有的理论和合成技术,结合分子间氢键弱相互作用,对含有可发生氢键作用结构单元的单体结构进行设计和合成,并与不同的常规单体[如丙烯腈(AN)、甲基丙烯酸丁脂(nBA)等]进行无规共聚,制备了一系列具有自修复性能、吸附分离性能、静电纺丝性能(含AN的共聚物树脂)和可控聚合物的特点的新型聚合物树脂。对材料各方面的性能进行了系统的研究,实现了材料功能的多元化。
  • 摘要:汽车在使用过程中由于各种外界因素的作用(温度、应力、湿度等),容易使车身的涂层产生各种微损伤(微裂纹),不仅影响车体的外观,而且裂纹的延伸使得基材暴露于大气的水汽和氧气中,加速了汽车涂层的剥落和金属的腐蚀,从而降低了汽车的使用性能.因此,车辆涂层在产生微损伤后需要进行修补,而修补涂料的施工非常麻烦,并且修补涂料与原厂涂料的色差一直是较难解决的问题之一.基于上述问题,近年来汽车自修复涂料的研究应运而生,并受世界范围内各领域研究者们的广泛关注.本文拟通过乳化-蒸发-聚合法合成以桐油为芯材,聚甲基丙烯酸甲酯为壳的微胶囊,通过调控制备参数,使得到的微胶囊既能满足汽车涂层的应用要求,又具有较高的包覆率,在裂纹产生时微胶囊中的芯材能自动流出进而修补裂纹,为发展新颖的自修复微胶囊及自修复汽车涂料提供必要的理论指导。
  • 摘要:自1991年由日本学者Ii jima发现碳纳米管(CNTs)以来,作为一种具有超强的力学性能、极高的长径比、优异的热稳定性、良好的导电性能,以及一维纳米结构所特有的纳米效应的新型功能材料,碳纳米管受到越来越多的关注.由于其独特的结构和力学性能,碳纳米管被看做是高性能聚合物材料理想的增强剂.本文以氨基碳纳米管(CNT-NH2)为基体材料,通过化学方法将环氧化芳纶(PPTA-ECH)键载到氨基碳纳米管表面,制备了一系列新型功能化PPTA修饰的碳纳米管复合材料。研究了该系列产品对聚合物(PVC、PVA或芳纶1313)的增强性能。
  • 摘要:作为一类难降解污染物,汞化合物由于在环境中的高生物蓄积以及与细胞中的生物酶结合而导致细胞死亡和损伤而受到人们越来越多的关注.无机和有机汞化合物都是农业、造纸行业、医药等在生产过程造成的.目前含汞废水的处理方法主要有:化学沉淀、膜滤、离子交换、电渗析、溶剂以及螯合吸附等.本文以一种新型高性能材料聚苯硫醚(PPS)树脂为母体,设计合成了带有2-巯基苯并噻唑(MBT)功能基的螯合树脂,在氯甲基化的母体和功能基之间引入一缩二乙二醇(DEG)亲水链(PPS-DEG-MBT)。采用IR、EA、TGA等手段对两种螯合树脂进行了结构表征。以上述工作为基础,探讨了PPS-DEG-MBT螯合树脂对Hg2、的吸附性能,结果表明:在25℃,Hg2、初始浓度为1970mg/L下,吸附Hg2+最佳pH值为3,饱和吸附量分别为89.46mg/g,吸附行为更符合二级动力学方程模型。由于PPS-DEG-MBT树脂亲水链的引入,使得螯合树脂与金属离子之间的空间位阻减小、接触面积增大,使其对Hg2+吸附性能更加优异。
  • 摘要:随着电子技术等新兴工业的突飞猛进发展,人们在生产中使用金属的种类和数量越来越多,在工业废水中出现了大量的金属离子,其中有些金属离子比较昂贵,如Au3+、Ag+、Pt2+等,若不加以回收利用会造成很大的浪费,有些金属离子如Hg2+、Ni2+、Cr6+、Cd2+等毒性较大,可通过多种途径进入人体并在体内蓄积,对人类健康构成极大威胁.因而,重金属离子废水的高效净化与资源化治理已成为一类重要的研究课题.本文采用聚苯硫醚树脂为基体,通过氯甲基化引入氯甲基,提供活性位点。在此基础上引入硫氰根,然后与二乙烯三胺(DETA)反应,形成含有硫脲基团的弱碱性螯合树脂。初步探索该树脂对三种离子的吸附以及pH值对汞离子吸附性能的影响,发现对汞离子有特殊的选择吸附性。能在较宽的范围内对汞离子有较好的吸附。
  • 摘要:本文回顾了我国离子交换与吸附树脂的发展历程,客观反映了以何炳林先生为代表的老一辈科学家为我国离子交换与吸附树脂"从无到有、从小到大"发展过程中做出的突出贡献;同时介绍了R.Kunin、R.B.Merrifield、VadimA.Davankov等国际上对离子交换与吸附技术做出巨大贡献的科学家的生平简历.此外,还对离子交换与吸附树脂在有机废气治理与资源化、树脂催化、湿法冶金、药物提取以及绿色环境友好材料等领域的发展进行了前瞻性展望.
  • 摘要:近年来,新型纳米技术的飞跃性发展,为药物纳米载体和载药系统提供了新的方向.它们可以显著提高药物的生物药效率,不仅可以对药物进行封装,而且可以在特定刺激下,对特定部位完成药物释放.因两亲性嵌段聚合物独特的结构和性能,其作为纳米载体和药物释放系统被广泛研究.具有刺激响应性的两亲性嵌段聚合物作为药物载体,既可以自组装成定义良好的结构,而且具有载药范围广、结构稳定、优良的组织渗透性、体内滞留时间长、能使药物有效地到达靶点等特点.目前,可以通过调节温度、pH值、光学、电化学、溶剂的极性、氧化还原刺激、特殊的酶识别等方法,达到调节大分子结构和药物释放的目的.由于人的生理环境中不断发生氧化还原反应,因此用氧化还原响应性胶束来控制载药和释放的研究具有更加重要的意义.rn 本文以N-丙烯酰吗啉(ACMO)为亲水段,以二茂铁甲酸(2-丙烯酰氧乙基)酯(AEFC)为疏水段,通过ATRP的方法合成了两亲性共聚物PACMO-b-PAEFC。该聚合物在水溶液中自组装成稳定的胶束,在4种氧化剂(H202,NaCIO,FeCl3和KMn04)的作用下,聚合物中的二茂铁基团变为二茂铁盐,提高了聚合物的亲水性,其胶束的粒径也变大。而加入抗坏血酸后,二茂铁盐又被还原为二茂铁基团,粒径也回到了最初的尺寸大小,很好的实现了可逆的氧化还原过程。透射电子显微镜(TEM)和动态光散射激光粒度仪(DLS)对胶束的形貌和粒径的大小做了相应的表征。通过模拟人体环境的体外药物释放行为研究,在氧化剂的刺激下,可以得到可控的药物缓释规律,在病灶部位具有更大的释放量。氧化还原响应性载体是近年来备受关注的环境刺激响应性载体之一,广泛应用于药物、抗氧化剂、光敏剂、蛋白质、多肽和基因传递等领域,尤其在作为靶向药物载体方面,由于其可控的缓释智能高效释放药物、毒副作用小和生物可降解的优点使其具有更广阔的发展前景。
  • 摘要:有机溶剂在现代工业中起着举足轻重的作用,可用于高分子合成、有机化工、医药、生物燃料等诸多领域.随着高分子合成的迅速发展,对N,N-二甲基甲酰胺(DMF)的需求越来越多,同时也对其纯度提出了更高的要求.影响DMF纯度的因素很多,其中金属离子是最常见且难以脱除的杂质之一,这是因为在其生产、运输和储存的过程中会不可避免地受到金属离子的污染.金属离子的存在会对溶剂的使用性能造成不良影响,在高分子合成过程中,会引起一些催化剂的严重中毒、自由基失活,使反应物活性降低,对聚合反应起到缓聚或阻聚作用.因此,合成对DMF体系中金属离子具有良好吸附能力的吸附材料备受关注.本文分别发散合成法,合成了硅胶负载第1.0、2.0、3.0代PAMAM树形大分子(Si02-Gl.O~Si02-G3.0),并将其应用于DMF中Fe(Ⅲ)的吸附分离。从饱和吸附量可以看出对DMF中Fe(Ⅲ)有较好的吸附性能,吸附量顺序为Si02-G2.0> Si02-Gl.O>Si02-G3.0。由吸附动力学曲线可以看出,Si02-Gl.O-Si02-G3.0对Fe(Ⅲ)的动力学饱和吸附量仍然遵循Si02-G2.O>Si02-Gl.O>S102-G3.0的顺序。
  • 摘要:聚乙烯(PE)是一种质轻、无毒、具有优良电绝缘性能和耐化学腐蚀性能的热塑性材料,价格低廉,成型加工容易,广泛用于电器、化工、食品、机械等行业.但是聚乙烯为碳氢结构的聚合物,极限氧指数(LOI)仅为17.4%,具有易燃性且在燃烧过程中有熔滴现象产生,从而会导致火灾发生.实际应用时要求聚乙烯具有一定的阻燃性,因此会在聚乙烯材料中加入一定的阻燃剂,从未达到阻性的目的.就目前使用的阻燃剂中,以无机阻燃剂居多.但由于阻燃剂的加入会导致材料的力学性能变差,因此材料具有阻燃效果的同时,如何提高材料的力学性能成为人们研究的新重点.本文以Na28407、Zn(N03)2以及NaOH为原料,采用原位还原法制备纳米硼酸锌晶须(znB);在合成的过程中加入表面活性剂磷酸三辛酯对ZnB进行改性,改性后的产品标记为P-ZnB。采用场发射扫描电镜(FESEM)、X-射线衍射(XRD),傅里叶红外(FI-IR)等对改性前后的晶须进行表征。将市售ZnB(2335)、本文制备的ZnB以及P-ZnB与PE共混,制备ZnB(2335) /PE、ZnB/PE、P-ZnB/PE复合材料,并对复合材料进行阻燃和力学性能测试,看其是否具备减慢、终止或防止有焰燃烧的特以及是否对PE有着增强增韧的作用。
  • 摘要:低水溶性药物在许多疾病的治疗中都起到至关重要的作用,但是,药物的低水溶性往往会造成生物利用度低,带来严重的毒副作用,从而限制了低水溶性药物的临床应用.药物的口服途径给药具有方便、安全、成本低、患者可以自行服药的优点,一直是患者首选的治疗途径.其中,口服缓释制剂具有用药次数少、血药浓度波动小、药效高、毒副作用小等诸多优点,是口服制剂的理想类型.多孔吸附树脂由于其优良的吸附和分离性质被广泛应用于废水废气处理、药物分离与提纯、血液净化等方面,然而其在作为口服药物制剂领域仍未有过报导。本课题使用多孔吸附树脂负载低水溶性药物作为口服缓释制剂,选用布洛芬作为模型药物,使用具有合适结构的多孔吸附树脂负载上述药物,获得具有高负载量和优秀缓释性能的新型口服缓释制剂,提高药物的生物利用度、降低毒副作用。
  • 摘要:印染行业是我国重污染行业,同时也是耗水大户,据统计印染废水占我国工业废水总量的23.7%,对印染二级出水(SE)进行深度处理及回用是缓节水资源短缺的重要方法.由于二级出水中具有高盐度和色度,传统处理方法如絮凝、高级氧化、生物法等不能很难满足回用水的需求,而反渗透(RO)具有适应性强、无二次污染、操作方便、除盐效果好等而受到广泛的应用,但是膜污染是制约RO广泛使用的主要问题.对二级出水进行预处理可以有效缓解膜污染,常见的预处理方法包括絮凝、超滤、吸附法等被广泛的用于与RO集成处理废水.本文采用离子交换、絮凝、超滤(UF)等预处理印染二级出水,考察其对RO膜的通量和污染的影响。其中离子交换采用全混式的序批式反应进行,所用的树脂为磁性离子交换树脂NDMP,絮凝则以聚合氯化铁和聚合氯化铝为絮凝剂,超滤所用的膜为上海凡为环境工程公司生产的聚砜膜,切割分子量(MWCO)为100 kDa,采用错流过滤模式,膜面压力和错流速度分别为0.2Mpa和0.8m/s。RO膜滤实验前用蒸馏水清洗并稳定运行12h,将膜充分压实,实验所用压力和错流速度分别为0.9MPa和O.lm/s。离子交换作为二级出水预处理优于混凝和超滤,能够显著缓解膜污染。可能是因为离子交换树脂优先去除目标污染物,而超滤膜优先去除大颗粒的胶体和分子量较大的有机物,使得分子量相对较小的有机物更容易沉积在膜表面的沟壑中,从而使污染层致密,不利于缓解膜污染。
  • 摘要:本文以聚吡咯(PPy)功能化磁性凹凸棒设计合成出同时具有吸附和催化降解功能的新型氮掺杂的磁性复合材料(ATP-MnFe2O4@PPy),通过批吸附实验的方式研究了ATP-MnFe2O4@PPy对水溶液中有机染料的去除能力.ATP-MnFe2O4@PPy复合材料具有磁性特点,能方便快速分离和回收.以两种阴离子染料甲基蓝(MB)和酸性品红(AR)为有机染料的代表研究了ATP-MnFe2O4@PPy复合材料吸附去除水体中有机污染物的性能.
  • 摘要:胆红素是血细胞中血色素的代谢产物,是一种内源性的毒素.当肝胆系统发生病变时,胆红素的正常排泄途径受阻,导致胆红素在体内积聚,出现高胆红素血症.目前治疗高胆红素血症的方法主要有四种:药物疗法、光线疗法、血浆置换法和血浆灌流法.血浆灌流是指在体外分离出患者血浆,将血浆反复流经固体吸附剂,依据吸附原理清除血浆中毒素的一种治疗方法.因安全可靠、见效快速等优势,血浆灌流疗法成为近年血液净化领域的热点,并有多种胆红素吸附器成功应用于临床治疗.然而,目前市场中胆红素吸附器数量虽多,医用性能却相差较大,部分临床治疗因使用质量差的吸附器而导致过敏等不良反应,对患者健康造成不良影响.本文对几种胆红素吸附剂进行了结构和医用性能比较研究,以期为胆红素吸附剂的性能改进提供参考.收集了5种胆红素吸附剂,测定了吸附剂的阴离子交换量、含水量、孔结构参数和磨后圆球率,研究了吸附剂对高胆红素血症患者血浆中总胆红素、总胆汁酸、总蛋白、白蛋白、钾离子、钙离子、镁离子和血磷的吸附百分率。
  • 摘要:纳米孔炭材料作为一种重要的多孔材料,近年来在科研领域受到了很大的关注.其孔隙率丰富、导电率高、孔结构可调、物理化学稳定性优异等特点,使之在能源储存、吸附分离、催化、医疗卫生等领域都有广泛的应用.目前,制备有序纳米孔炭材料,一般需要经过碳源和软模板剂于液相进行自组装.然而,液相自组装存在耗费大量溶剂和组装效率低等问题.另一方面,通过嵌段共聚物的自组装能得到各种有序的微纳结构,令人遗憾的是,由于大部分嵌段共聚物会在高温炭化过程中严重烧失,导致这些的有序结构无法在相应的炭材料得以继承.因此,如何利用一种简单环保的方法进行嵌段共聚物自组装,并通过合适的交联化学赋予聚合物刚性的骨架和良好的成炭性,使其特殊的微纳结构能在相应的炭材料中得以保持,目前依然存在着挑战.有鉴于此,本文提出了一种通过嵌段共聚物热诱导自组装制备纳米孔炭材料的方法。采用可逆加成—断裂链转移聚合法(RAFT)制备嵌段共聚物聚甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷-b-聚苯乙烯(PTEPM-b-PS),因此可以精确控制PTEPM和PS链段的分子量和嵌段比,进而有效调控嵌段共聚物的自组装形貌。另一方面,基于PTEPM和PS两者相差较大的玻璃化转变温度,可通过热退火诱导嵌段共聚物本体微相分离,形成柱状、层状等有序结构。
  • 摘要:随着工业化的快速发展,约占总用量10%左右的有机染料会被废弃并排放入水体中,对人类及水生生物产生严重危害.亚甲基蓝作为水溶性偶氮染料的代表性化合物,在水溶液中会形成一价有机"阳离子型"的季胺盐离子基团,该基团可置换黏土等硅酸盐化合物表面或层间的阳离子.因此,科学有效地处理废水中的亚甲基蓝具有十分重要的意义.本研究利用GO具有大的比表面积和含氧官能团易于功能化的特点、磁性纳米粒子FesOa其磁响应性能有利于材料的分离和重复使用及a-CD对客体分子的吸附选择性的协同效应,通过溶剂热法制备α-CD/Fe304/GO纳米杂化材料并用于吸附水溶液中的亚甲基蓝。随着温度的升高,α-CD/Fe304/GO对亚甲基蓝的吸附量呈直线趋势下降,表明该吸附过程是一个放热过程,低温有利于其吸附。这主要是由于环糊精与客体以氢键的形式结合形成主客体包合物,而形成氢键的过程是一个放热的过程,所以低温有利于氢键的形成,更容易形成主客体包合物,从而使吸附量增加。
  • 摘要:三聚氰胺(melamine)化学式为C3H6N6,是一种三嗪类含氮杂环有机化合物,俗称密胺、蛋白精,三聚氰胺是一种低毒性化工产品,婴幼儿大量摄入可引起泌尿系统疾患,由于三聚氰胺(含氮量66%)与蛋白质(平均含氮量16%)相比含有更高比例的氮元素,所以被一些不法分子利用,添加在食品中以造成食品蛋白质含量较高的假象,从而造成诸如2007年美国宠物食品污染事件和2008年中国毒奶粉事件等严重的食物安全事故.目前三聚氰胺的分析测定方法主要有色谱法(包括高效液相色谱法、毛细管电泳、色谱-质谱联用技术、离子对色谱)、酶联免疫法、光度法、极谱法及其他电化学检测方法等.这些方法中除电化学方法外,其他方法通常花费时间较长(最短为30min)、成本高,我国发布的有关原料乳及乳制品中三聚氰胺检测的标准方法检测成本较高.因此,开发一些低成本的检测方法,满足大多数食品及饲料生产企业的日常检测十分重要.rn 本文通过ATRP原位聚合法,用共价键在羧基碳纳米管表面接枝不同长度的二茂铁单体,聚合了MWCNTs-g-HTPB-b-PAEFC和MWCNTs-g-HTPB-b-PABFC两种纳米管聚合物,探讨不同长度的侧链对碳纳米管的电化学性能的影响,结果显示更长侧链碳纳米管接枝聚合物的电化学行为更优越。本文利用FI-IR、HMR、拉曼光谱、TG方法验证了二茂铁单体成功接枝在羧基碳纳米管上,并利用电化学的方法研究了更长二茂铁侧链碳纳米管接枝聚合物对三聚氰胺和有机磷的检出限的问题,实验结果证明,该修饰电极具有良好的电催化氧化性能,如图1所示,修饰电极MWCNTs-g-HTPB-b-PABFC的电化学性质更加活泼,且响应快、灵敏度高、检测范围宽和抗干扰能力强,也呈现处良好的重现性和回收率。
  • 摘要:酸性重金属废水来源广泛,日趋紧张的重金属资源需求,凸显出从重金属废水中回收利用重金属的重要性和必要性.吡啶类螯合树脂以吡啶基为主要的功能基团,因吡啶环特殊的物理化学性质而具有一定的耐酸能力,在酸性条件下不易被质子化,能与多种重金属离子形成稳定的配合物,并且不与共存的碱(土)金属离子络合而具有优越的耐盐性,适用于酸性含盐环境中多种重金属的选择性分离.本文以重金属Cu(ID和Ni(lD为研究对象,优选以聚丙烯酸系白球为基体,与乙二胺发生胺化反应制得多胺类螯合树脂,然后多胺类螯合树脂与2-氯甲基吡啶盐酸盐发生吡啶化反应,合成吡啶类螯合树脂(PAPY),并通过元素分析(EA)、比表面积及孔结构(PSD)、红外光谱(FTIR)等表征手段,定性定量描述树脂的理化结构。研究了该树脂在无盐/有盐(以NaCl为代表)条件下Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)双组份静态吸附特性(pH、吸附热力学、吸附选择性和吸附动力学),强酸高盐条件下双组份动态吸附特性并考察了树脂的吸附稳定性,为树脂在强酸高盐重金属废水的无害化、资源化处理技术中的应用提供理论指导和技术支持。
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