沸石咪唑酯骨架结构材料ZIF-71用于低浓度生物基2，3-丁二醇/1，3-丙二醇的吸附分离性能

1,3-丙二醇是一种重要的化工原料,生物发酵法生产1,3-丙二醇往往会产生副产物2,3-丁二醇,限制了生物基1,3-丙二醇的进一步工业化应用。1,3-丙二醇与2,3-丁二醇亲水性强,导致其在低浓度发酵液中分离困难。基于2,3-丁二醇比1,3-丙二醇具有长的碳链和大的极化率,本文采用含有―Cl基团（憎水且具有大的极化率）的ZIF-71吸附分离水中低浓度的2,3-丁二醇/1,3-丙二醇。结果表明,ZIF-71对双组分2,3-丁二醇/1,3-丙二醇（50 g/L,50 g/L）中2,3-丁二醇的静态竞争吸附容量为123.6 mg/g,对2,3-丁二醇/1,3-丙二醇分离选择性高达7.6,分离效果优于沸石材料Beta。在3次循环吸附-解吸实验中ZIF-71依旧保持着稳定的结构和对2,3-丁二醇的选择性吸附能力。通过分子模拟,揭示了ZIF-71对1,3-丙二醇和2,3-丁二醇的吸附分离机制。ZIF-71与1,3-丙二醇之间主要通过弱的范德华力作用;而ZIF-71与2,3-丁二醇之间则是通过强的范德华力与弱的氢键协同作用,从而对2,3-丁二醇产生选择性吸附。可以看出, ZIFs材料有望成为选择性吸附分离低浓度副产物2,3-丁二醇的吸附剂,推动生物法制1,3-丙二醇的工业化发展。     

二元醇水溶液性质与喷射性能研究

研究了具有相同碳链不同羟基位置的两种丙二醇(1,2-丙二醇和1,3-丙二醇)和三种丁二醇(1,3-丁二醇、2,3-丁二醇和1,4-丁二醇)对其水溶液保湿性、粘度、动态表面张力和喷射性能的影响。实验结果表明,相同碳链的二元醇中含伯羟基多的二元醇保湿性较差;每种二元醇水溶液随着二元醇浓度增加,粘度逐渐增加,表面张力逐渐降低,仲羟基在分子发生相对滑动时更容易使分子缠绕,体现为溶液的粘度大,含-CH_3基团的醇分子疏水性相对较强,使醇分子更多的在气液界面排列,表现为溶液表面张力较低;高频喷射时,溶液粘度接近时,表面张力大的溶液在喷射时容易离开喷嘴,液滴尾部获得初速度大,容易获得良好的液滴形态。     

310.15K时蛋白质模型化合物与二元醇在水溶液中的异系焓相互作用

利用2277热活性检测仪的流动量热系统测量蛋白质模型化合物(甘氨酸、丙基酸、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和N,N-二甲基乙酰胺(DMA))与二元醇(1,3-丁二醇和2,3-丁二醇)的混合过程焓变以及各自的稀释焓;依据McMillan-Mayer理论对实验数据进行分析,获得310.15K时水溶液中蛋白质模型化合物与二元醇异构体分子的异系焓相互作用系数(hxy,hxxy,hxyy).结果表明,hxy值均为正值,此过程吸热效应占主导作用,并且hxy(DMA)hxy(丙氨酸)hxy(甘氨酸)hxy(DMF)和hxy(2,3-丁二醇)hxy(1,3-丁二醇).根据结果讨论了溶质-溶质相互作用和溶质-溶剂相互作用情况,阐明了二元醇官能团相对位置的变化对hxy值的影响,发现DMF或DMA与二元醇之间有较强的氢键作用,由于DMF分子共振结构有较好的可极化性,DMF与二元醇的氢键作用被进一步加强.     

基于ZIF-8的新型复合吸附材料及从水中吸附孔雀石绿的应用

近年来,ZIFs型金属-有机骨架材料被发现可作为吸附剂应用于吸附分离水中有机污染物。但由于ZIFs的非球形型粉末形态及强的疏水性使其在水溶液中分散性差,不利于充分发挥吸附性能。针对这一不足,本文以聚丙烯酸酯羧基微球(PC-SMM)为载体,通过原位生长法在其表面生长一层ZIF-8纳米粒子外壳层,制备既具备ZIF-8粒子的结构特性又呈现出微球形态的ZIF-8/PC-SMM复合微球。以MG水溶液为分离体系来评价ZIF-8/PC-SMM复合微球的吸附分离性能,结果显示,ZIF-8/PC-SMM复合微球对MG的吸附量高达101.2mg/g,与ZIF-8及PC-SMM微球相比,其吸附性能得到明显提高。     

产酸克氏杆菌1,3-丙二醇发酵液中2,3-丁二醇的定性和定量分析

产酸克氏杆菌(Klebsiella oxytoca)在厌氧和微好氧条件下均可以发酵甘油产生1,3-丙二醇。相对于厌氧发酵液,在微好氧发酵液的高效液相色谱图中出现两个未知物峰。对微好氧发酵液进行离心,脱盐和蒸馏处理,以两未知物质为主要成分的馏分通过气相色谱-质谱联机分析显示两种未知物质均为2,3-丁二醇,通过气相色谱和高效液相色谱分析确定两未知物质分别为meso-2,3-丁二醇和L-( )-2,3-丁二醇。建立了用HPLC法对meso-2,3-丁二醇和L-( )-2,3-丁二醇进行外标定量的测定方法,在标准品浓度100~1200mg/L范围内,meso-2,3-丁二醇线性方程为y=7×10-6x,r=0.9991;L-( )-2,3-丁二醇线性方程为y=7×10-6x,r=0.9998。在发酵液样品中meso-2,3-丁二醇的回收率为99.67%;相对标准偏差RSD为0.35%,L-( )-2,3-丁二醇的回收率为99.89%;相对标准偏差RSD为0.09%。     

疏水膜色谱法对生物大分子的快速纯化

首次采用自制的分别级合了辛基、丁基、苯基及聚乙二醇-4000的4种常用疏水基团的纤维素疏水膜色谱柱,以键合了辛基、苯基的SepharoseCL－4B凝胶柱为对照,考察了疏水膜色谱柱对牛血清白蛋白（BSA）的动态吸附容量及流速对吸附容量的影响。疏水膜色谱柱对蛋白及酶具有较好的疏水吸附及纯化作用,但吸附容量比相应的琼脂糖凝胶柱低得多。增大流速及降低蛋白溶液质量浓度对疏水膜色谱柱的吸附容量影响较小,这些性能使膜色谱柱非常适合于大体积低质量浓度蛋白溶液（如基团工程培养液）的分离纯化。     

液晶修饰的有机-无机杂化硅整体柱的制备及电色谱性能

合成了一种含有端烯基的液晶4'-(ω-十一烯基氧)-4-联苯酚,通过偶氮二异丁腈(AIBN)引发的自由基聚合反应将其用于修饰含有烯基的有机-无机杂化硅整体柱.将该整体柱应用于毛细管电色谱,成功分离了萘酚、多环芳烃、酞酸酯和甾体激素,与未修饰柱的分离效果进行比较发现,疏水作用、π-π作用和氢键作用是导致分离的主要原因.以...     

ZIF-8对金银花叶中有机酸的选择性吸附：实验和理论研究（英文）

建立一种有效的制备、分离、纯化金银花叶中有机酸的方法很具有挑战性。以ZIF-8号为吸附剂,从金银花叶中选择性吸附分离有机酸,并对吸附机理进行了研究。考察了吸附剂用量、吸附时间、吸附温度和解吸条件等主要参数。在最佳条件下,ZIF-8富集的成分主要是有机酸(新绿原酸、绿原酸、咖啡酸、异绿原酸B、异绿原酸A和异绿原酸C)。ZIF-8对这6种化合物在三个加标水平(0.5、5、10 mg·L~(-1))下的回收率在70.7%～107.7%,相对标准偏差在0.89%～7.57%之间。此外,我们认为ZIF-8对有机酸的吸附主要归因于表面吸附、静电和氢键相互作用。这些结果证明了MOFs材料从复杂药用植物中选择性提取活性成分的可行性。     

离子排斥色谱法同时测定2,3-丁二醇发酵液中的葡萄糖和木糖及各种代谢产物

针对2,3-丁二醇发酵体系,以高交联度磺化苯乙烯-二乙烯基苯共聚物多孔微球为固定相的Aminex HPX-87H离子色谱柱为分析柱,利用示差折光检测器对该体系中的6种代谢产物(2,3-丁二醇、3-羟基丁酮、乙醇、乙酸、甲酸和乳酸)以及2种残留底物葡萄糖和木糖进行了分离.在65 ℃柱温下,以5 mmol/L H2SO4作为流动相,发酵液样品中底物葡萄糖和木糖及2,3-丁二醇等各种代谢产物的线性相关系数均在0.9990～0.9999之间,回收率为98.8%～103.2%,精密度为0.3%～2.1%.在最佳色谱条件下,能够同时测定2,3-丁二醇发酵体系中的残留底物和各种代谢产物的含量,适合于实时定量监测2,3-丁二醇发酵过程.     

面向C4烯烃混合物吸附分离的真实金属-有机骨架材料高通量筛选

常规的烯烃/烷烃冷冻加压精馏分离过程具有高能耗和低效率的特点, 吸附分离技术可以在温和条件下高效纯化烯烃分子而在烯烃/烷烃分离领域展现出广阔应用前景. 本工作采用高通量筛选技术从12723个真实金属-有机骨架(MOF)材料中筛选具有优异C4烯烃混合物选择性吸附性能的吸附剂, 用于1,3-丁二烯的分离纯化. 首先, 根据MOF材料的结构参数进行筛选获得了7681个具有合适孔径和比表面积的吸附剂. 然后, 采用分子力学方法计算出上述吸附剂的力学性能, 以UIO-66力学性能为阈值得到959个结构稳定的候选MOF材料. 接下来采用巨正则蒙特卡洛(GCMC)方法模拟出298 K、0.1 MPa下五元等摩尔C4烯烃混合物在不同候选MOFs中的选择性吸附行为, 根据候选MOFs对1,3-丁二烯的吸附性能分值(APS)进行排序, 得到具有最佳吸附分离性能的8种MOF材料. 通过定量构效关系、吸附等温线及理想吸附溶液理论等揭示了高吸附分离性能MOFs的结构特征, 利用穿透曲线模拟进一步验证了填充最优吸附剂RIGPEE01的固定床能够有效分离2-顺式丁烯/1,3-丁二烯双组分混合物. 最后, 通过径向分布函数和结合能计算分析, 确定RIGPEE01对1,3-丁二烯产生优先吸附的机理主要归因于Cu(I)强吸附位点、π键耦合效应和尺寸筛分效应. 本工作提出的高通量筛选方法以及从分子尺度理解MOF材料应用于烯烃分离机制的视角, 为进一步开发烯烃/烷烃混合物分离的新型吸附剂奠定了理论基础.     

高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱法测定化妆品中2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇

建立了高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱(HPLC-ICP-MS)测定化妆品中2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇的方法。采用ZORBAX RX-C_8色谱柱(150×2.1 mm,5μm)进行分离,以甲醇-水-5%磷酸(10∶985∶5,用2 mol/L NaOH调至pH 3.0)为流动相,流速为0.7 m L/min,柱温为室温。结果显示,2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇在2.5 min处出峰,其线性范围为0.01~1.0 mg/L,相关系数为0.999 9。不同基质化妆品的方法检出限均为1.0μg/g,回收率为94.6%~101.3%,相对标准偏差(RSD,n=6)为1.5%~4.5%。该方法快速、准确、灵敏、无干扰,适用于化妆品中2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇的定性定量测定。     

疏水二氧化硅气凝胶对甲苯蒸气吸附性能研究

吸附法是控制挥发性有机物(VOCs)的重要方法,对吸附材料的研究有着重要的意义。为了开发出吸附量高、稳定性好的吸附材料,利用溶胶-凝胶法制备出疏水二氧化硅气凝胶,并对其进行了低温氮气吸附、傅里叶变换红外光谱和热重分析,同时对疏水二氧化硅气凝胶进行了甲苯蒸气的静态、动态和循环吸附实验,研究其对甲苯蒸气的吸附性能。结果表明,所制疏水二氧化硅气凝胶为比表面积达732m~2/g的介孔吸附材料,其表面具有疏水性甲基基团,吸附容量高达1.6g/g,吸附稳定性强,动态吸附温升最高达12℃,用Logistic模型拟合吸附穿透曲线相似度高。     

ZIF-8吸附剂上CH4/N2的吸附分离性能与热力学性质

将沸石咪唑酯骨架结构材料应用于抽放煤层甲烷的浓缩净化研究。以三乙胺(TEA)为导向剂,ZnSO₄为金属离子源,水为溶剂,采用水热合成法进行了ZIF-8吸附剂的制备。采用XRD、物理吸附、动态吸附分离和反相气相色谱(IGC)等方法对ZIF-8的物理结构、化学稳定性、吸附分离性能和热力学性质进行了研究。结果表明,ZIF-8具有良好的化学稳定性,能够在强酸、强碱和强极性的溶剂中保持结构的稳定性;在298 K时,ZIF-8对CH₄/N₂的分离因子达到3.4,与活性炭相当,但CH₄、N₂在ZIF-8上的吸附热比在活性炭上低20%左右。     

羧基微孔有机网络材料的合成及其对水中苯并三唑类污染物的快速吸附与去除

以富含羧基的反应单体合成了比表面积大、溶剂和热稳定性好的羧基微孔有机网络材料MON-2COOH,开展了其用于快速吸附和去除水中苯并三唑类污染物的研究。通过固体核磁碳谱、N₂吸附-解吸、傅里叶变换红外光谱、热重分析、扫描电镜和水接触角实验对所合成的MON-2COOH进行了表征。考察了MON-2COOH吸附1H-苯并三唑(BTri)和5-甲苯基三唑(5-TTri)的吸附等温线、吸附动力学和热力学,以及离子强度、p H值和腐殖酸等对吸附的影响。BTri和5-TTri在MON-2COOH上的吸附符合准二级和Langmuir吸附模型。MON-2COOH在10 min内即可实现对BTri和5-TTri(100 mg·L^-1)的吸附平衡,最大吸附量分别为251.3、369.0 mg·g^-1,优于文献报道的大多吸附剂。MON-2COOH还具有良好的可重复使用性和再生性,并成功用于实际水样中BTri和5-TTri的吸附和去除。机理研究表明π-π、疏水和氢键相互作用在吸附过程中起重要作用。该文为设计和合成高效去除苯并三唑类污染物的吸附剂提供...     

硝酸银-硅胶纯化α-亚麻酸的研究

采用柱层析法,以硝酸银-硅胶H为吸附剂,对花椒籽油中α-亚麻酸进行了分离纯化,并对纯化过程中硝酸银-硅胶H对多不饱和脂肪酸 (α-亚麻酸) 的动态吸附特性做了初步探索.结果表明,以硝酸银-硅胶H为吸附剂,采用柱层析法,可以使花椒籽油中的α-亚麻酸的纯度达到96%以上.     

ZSM-5高硅分子筛硅烷化疏水改性的研究

以甲苯为溶剂,正辛基三乙氧基硅烷(OTS)为改性剂,进行了ZSM-5高硅分子筛疏水改性研究。通过傅立叶红外(FT-IR)、X射线粉末衍射(XRD)、N2吸附-解吸附、静态水接触角、水与正己烷的静态吸附,以及水热稳定性试验等测试了改性前后样品结构与性能。结果表明,通过硅烷化改性在ZSM-5上接枝了-Si(CH2)7CH3基团,并实现了超疏水性。当0.8g ZSM-5使用0.24g改性剂时,改性后分子筛的接触角达152°,水吸附量下降了1.49%,比表面积、孔容、孔径分别减小了62.7m2/g、0.0329cm3/g、0.42nm,孔道长程有序性有所降低,且具有较高的水热稳定性。     

大孔型疏水整体柱的制备及其表征

利用液体致孔剂正庚烷,将双甲基丙烯酸乙二醇酯(EDMA)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)聚合成含有环氧基团的大孔型整体柱,用正丁胺修饰制备成疏水性整体柱。压汞法分析表明,疏水整体柱的孔隙率为60.2%,500nm以上的大孔占疏水整体柱孔隙率的65.7%。在2890cm/h的高流速下,疏水整体柱的背压只有10.9MPa。以牛血清白蛋白(BSA)为研究对象,动态吸附容量为14.4mg/g介质,在一定范围内,分离效果不受操作流速的影响。此外,在1445cm/h的流速下,3min内即可对细胞色素C、RNase A、溶菌酶和鸡卵清蛋白进行基线分离。结果表明,大孔型疏水整体柱可用于蛋白质的快速分离和分析。     

2,4-/2,6-二氨基甲苯在D151树脂上的吸附分离

从10种树脂中筛选出D151树脂对2,4-二氨基甲苯和2,6-二氨基甲苯的吸附分离及其热力学性质进行了研究。 测定了吸附等温线,Freundlich模型对实验的拟合度大于Langmuir模型,其相关系数大于0.99。 热力学研究结果表明,在293～313 K条件下,初始质量浓度为60～80 g/L时,2,4-二氨基甲苯的吸附焓变为-4.3490～-5.7558 kJ/mol,自由能变为-0.2911～-1.0346 kJ/mol,吸附熵变为-12.965～-16.150 J/(mol·K);而2,6-二氨基甲苯的吸附焓变为-2.9645～-3.6054 kJ/mol,自由能变为-0.1610～-0.6384 kJ/mol,吸附熵变为-7.939～-11.005 J/(mol·K)。 进一步研究了D151树脂对二氨基甲苯的动态吸附分离,可以将2,6-二氨基甲苯含量从20%提高至99.93%,将2,4-二氨基甲苯含量从80%提高至99.42%。     

几种二醇与非质子溶剂相互作用的红外光谱研究

测定了1，2-乙二醇、1，2-丙二醇、1，4-丁二醇和1，6-己二醇在CCl4中分别与十几种非质子溶剂相互作用的红外光谱，通过考察频率位移的变化，定量地研究了二醇分子内氢键与分子间氢键的协同效应．在四氯化碳介质中，乙二醇、1，2-丙二醇和1，4-丁二醇体系中存在明显的氢键协同效应。利用红外光谱数据，估算了常温下二醇分子内缔体与非质子溶剂的交叉缔合常数，其数值大于一元正链醇与相应溶剂的交叉缔合常数．     

大黄素键合硅胶固定相的制备及其在核苷碱基药物分离中的研究

通过γ-[(2,3)-环氧丙氧]丙基三甲氧基硅烷(KH-560)偶联剂将具有抗菌功能的植物有效成分大黄素键合到硅胶上,制备了大黄素液相色谱键合固定相(EDSP)。采用元素分析、红外光谱和热分析对该固定相的结构进行表征。以嘧啶、嘌呤和核苷为溶质探针,并用ODS柱做参比,对固定相的色谱性能及保留机理进行了研究。研究结果表明,该固定相具有类似ODS的反相色谱性能,除疏水作用外,由于大黄素的大π共轭体系,为溶质提供了n-π和π-π作用位点;且两个邻位羟基和两个羰基的存在,能够与溶质之间发生氢键作用和偶极-偶极作用。与ODS柱相比,该固定相在极性化合物分离中占优势,且分析速度较快。此外,实验还发现,该固定相能较好地分离二甲苯同分异构体,预示着该固定相有一定的立体选择性分离能力。