微流控法制备的多孔微球对Cr(Ⅵ)的吸附性能

利用玻璃毛细管搭建单级微流控装置制备单分散水包油（O/W）乳液,以乳液为模板,紫外光照射乳液引发自由基聚合,成功制备了单分散甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯（MMA/DMAEMA）多孔微球。微球粒径偏差系数（CV）值小于5%,单分散性良好。研究了MMA/DMAEMA多孔微球对Cr(Ⅵ)的吸附性能、再生吸附性能、吸附机理。结果表明：pH对微球吸附Cr(Ⅵ)的量有较大影响,当pH=3时,微球对Cr(Ⅵ)吸附率达到52.9%;循环4次后微球吸附率基本不降低,循环性能好;微球吸附符合准二级动力学模型,属于化学吸附;微球等温吸附符合Langmuir模型,属于单分子层吸附。     

微流控法制备的多孔微球对Cr(Ⅵ)的吸附性能

利用玻璃毛细管搭建单级微流控装置制备单分散水包油(O/W)乳液,以乳液为模板,紫外光照射乳液引发自由基聚合,成功制备了单分散聚(甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸二甲氨基乙酯)[P (MMA/DMAEMA)]多孔微球。微球粒径偏差系数(CV)值小于5%,单分散性良好。研究P (MMA/DMAEMA)多孔微球对Cr(Ⅵ)的吸附性能、再生吸附性能、吸附机理。结果表明,p H对微球吸附Cr(Ⅵ)有较大影响,当pH=3时,微球对Cr(Ⅵ)的吸附率达到52. 9%,循环4次后其吸附性能基本不变;微球的吸附符合准二级动力学模型,属于化学吸附;微球等温吸附符合Langmuir模型,属于单分子层吸附。     

磁性壳聚糖微球的制备及对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

用壳聚糖包埋磁流体,用戊二醛交联制成磁性壳聚糖微球,并用红外光谱表征其结构。用制备的磁性壳聚糖微球吸附Cr(Ⅵ)离子,考察了其对Cr(Ⅵ)离子的吸附性能;探讨了吸附时间、溶液pH值、吸附剂用量、温度、Cr(Ⅵ)起始浓度以及其他离子存在对Cr(Ⅵ)离子去除率的影响。实验结果表明,磁性壳聚糖微球吸附Cr(Ⅵ)离子的最佳条件为:吸附平衡时间40 min,最佳吸附pH值6左右,磁性壳聚糖微球用量10 mg,温度升高有利于提高磁性壳聚糖微球的吸附效率,Cr(Ⅵ)离子起始质量浓度为12μg/mL,无机盐的存在引起磁性壳聚糖微球的吸附性能降低。并且考察了吸附剂的再生性能,实验结果表明磁性壳聚糖微球具有良好的重复使用性。     

单分散脲醛/SiO2复合微球的制备及其形成机理研究

在二氧化硅溶胶中,通过尿素和甲醛在酸性条件下的缩聚反应,用聚合诱导胶体团聚法(PICA)制备出单分散脲醛/SiO₂复合微球.分别用扫描电镜(SEM)和光学显微镜研究了反应条件[如:甲醛/尿素摩尔比(R)、pH值、溶剂的组成等因素]对复合微球的大小和形状的影响.结果发现:当pH＝0.3～0.8, R＝1～4,水溶液中乙醇体积含量(V_e)为10%～30%时,可重复获得平均粒径约为4 μm的单分散复合微球.对复合微球形成机理的研究表明,尿素和甲醛在SiO₂酸性溶胶中发生聚合反应,随着反应的进行,SiO₂胶体颗粒逐渐吸附在齐聚物分子链上,当聚合物链达到沉淀临界链长时,由于相分离作用,从前驱物溶液中析出,形成脲醛/SiO₂复合微球.     

ZnO@ZIF-8核壳微球的制备及对U(Ⅵ)的吸附性能

利用ZnO诱导制备了ZnO@ZIF-8复合微球材料并将其用于溶液中U(Ⅵ) 的去除. 研究表明, 制备的ZnO@ZIF-8复合微球的直径为1~7 μm, pH=4时, 在水溶液中对U(Ⅵ) 的吸附量最大, 达到145.32 mg/g, 吸附机理可能与铀酰离子与复合材料之间的配位作用和氢键作用相关. 考虑到复合微球中用于U(Ⅵ) 吸附的有效成分ZIF-8的含量仅为12.6%, 以ZIF-8含量计算, 该材料对U(Ⅵ) 的单位吸附量高达1137 mg/g.     

壳聚糖微球负载的己二胺型聚酰胺-胺树状大分子的制备及对胆红素的吸附

通过反相悬浮反应制备了戊二醛交联的壳聚糖微球。以所制备的壳聚糖微球为载体,合成了己二胺型低代数聚酰胺-胺（Polyamidoamine,简称PAMAM）树枝状大分子（Genaration≤3）。考察了该微球在生理条件下对水溶液中胆红素的吸附行为,以及溶液的pH值,离子强度,温度,胆红素初始浓度,牛血清白蛋白等因素对吸附的影响。结果表明,吸附剂对胆红素具有良好的吸附性能,CS-G2.0,CS-G3.0,CS-G1.0,CS-G0和CS微球的平衡吸附率分别为94.61%,93.44%,92.97%,86.47%,52.38%,CS-G1.0-G3.0微球在0.5h吸附率已经超过70%,1h基本接近平衡,对胆红素的吸附量高达42.78mg/g。     

功能微球PEI-CPGMA的制备及其对胆红素的吸附特性

以乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂,采用悬浮聚合法制备了平均粒径为100 μm的交联聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(CPGMA)微球,然后通过胺基与环氧键之间的开环反应,将聚乙烯亚胺(PEI)偶合接枝在微球表面,制得了表面接枝PEI的功能微球PEI-CPGMA.研究了功能微球对胆红素的吸附性能,考察了接枝度、介质pH、离子强度等因素对微球吸附性能的影响.静态吸附实验结果表明:功能微球对胆红素具有强吸附能力,等温吸附满足Freundlich吸附方程,饱和吸附量可达14.1 mg/g;介质的pH对微球吸附性能有很大的影响,在近中性(pH=6)溶液中,接枝微球对胆红素的吸附能力最强,而在酸性与碱性溶液中吸附能力都比较弱;离子强度对吸附作用表现出微弱的增效作用;微球表面PEI的接枝度越高,吸附能力越强.     

Cu(Ⅱ)印迹壳聚糖交联多孔微球去除水溶液中金属离子

研究了以Cu2+为模板的壳聚糖交联多孔微球(Cu-CSCPM)对溶液中Cu2+的吸附性能,为该材料应用于去除废水、果蔬汁等有毒重金属铜离子提供理论基础。首先制备了Cu2+印迹壳聚糖交联多孔微球,并表征了微球的一些物理化学性质;其次采用静态吸附法研究了该微球对Cu2+的吸附行为。结果发现,制得的微球表面多孔,含有活性-NH2,其含水量为69.59%,树脂骨架密度为1.22g/cm3,孔度值为73.68%,交联度为82.42%。初始浓度为60mmol/L、吸附温度40℃、pH=4.0时,Cu-CSCPM对Cu2+的饱和吸附容量为1.89mmol/g。Cu-CSCPM再生5次对Cu2+仍然具有较高吸附容量。     

介孔SiO2/Fe3O4中空磁性微球的漆酶固定化

以介孔SiO2/Fe3O4磁性中空微球作为载体,采用物理吸附法对漆酶进行固定化,考察了时间、温度和pH值对漆酶固定化效果的影响,并对固定漆酶的活性及稳定性进行了研究.结果表明,介孔SiO2/Fe3O4磁性中空微球吸附漆酶分子后,介孔材料的比表面积与孔体积均减小.在3 h时复合微球对漆酶的吸附达到平衡,复合微球中介孔SiO2对漆酶的有效固定量为689 mg/g,大大高于纯介孔材料MCM-41的漆酶固定量(319 mg/g).在pH=3～6的条件下,复合微球中固定漆酶仍保持70%以上的相对酶活.当温度不高于60℃时,固定漆酶的相对酶活仍保持65%以上.固定漆酶的pH稳定性和热稳定性都明显优于游离漆酶,固定漆酶的米氏常数为1.05 mmol/L,与游离漆酶相比,固定漆酶与底物的亲和力有所降低.当2,4-二氯苯酚的浓度为10 mg/L时,固定漆酶对其去除率在6 h时达到81.6%,表现出很好的催化活性.     

盐溶液调控海藻酸钙微球中的自由羧酸根及其对阿霉素的装载和释放行为研究

采用膜乳化-凝胶化法制备了粒径窄分布的海藻酸钙微球.用不同浓度的氯化钠溶液处理微球来调控微球中的自由羧酸根的含量.用原子吸收光谱和红外光谱表征了微球中钙、钠离子以及化学基团的变化,证明盐处理后海藻酸钙微球内发生了钠离子置换钙离子的过程,海藻酸中的羧酸根由螯合态转变为自由态.用盐处理后的微球吸附带正电荷的小分子抗癌药物阿霉素的能力大大提高,其中用浓度1.8%的氯化钠溶液处理后的微球载药量达到1310μg/mg,是未处理微球的10倍.负载药物的微球具有pH敏感的释放行为,在pH5.5的PBS溶液中的释放速率和释放量显著大于在pH 7.4的PBS溶液中.     

改性榛壳吸附剂固相萃取-紫外可见分光光度法分析水中孔雀石绿

合成改性榛壳生物吸附剂SCHFS,利用FTIR、SEM、XPS对结构进行表征。以此吸附剂为固相萃取剂,研究淡水鱼源性食品中孔雀石绿的吸附富集行为。探讨溶液p H、吸附时间、吸附温度对吸附性能的影响;考察解吸液种类、体积对解吸效率的影响。实验结果表明,室温下溶液p H 6.0、振荡吸附60min时能达到最佳吸附效果,此时吸附率大于98%;选用50%甲醇乙酸溶液为解吸液,在60min内解吸率超过95%,在最佳实验条件下,富集倍数为5。该方法的线性范围0.1~3mg·L~(-1),检出限为0.022mg·L~(-1),测定水样中孔雀石绿含量,加标回收率在95.7%~108.8%。     

磁性壳聚糖-聚丙烯酸微球固载BSA研究

以牛血清白蛋白(BSA)为模拟蛋白药物,以吸附的方法就磁性壳聚糖-聚丙烯酸微球对BSA的固载效果进行探讨,研究了制备条件(丙烯酸浓度、交联时间、交联剂用量、搅拌速度)和环境因素(溶液的pH、离子强度E、温度T、BSA初始浓度)对其固载效果的影响,并对吸附动力学进行了讨论。结果表明,合成的最佳条件为20%的丙烯酸(AA)10mL、25%戊二醛4mL、交联时间30min、低搅拌速度(r<1000r/min)。磁性壳聚糖-聚丙烯酸微球在固载BSA的过程中受到环境因素(溶液的pH、离子强度E、温度T、BSA初始浓度)的影响,在pH=4.6的磷酸缓冲液中,T=37℃条件下磁性壳聚糖-聚丙烯酸微球对BSA的固载量较大,可达到400mg/g。     

聚乙烯醇-海藻酸钠固定化活性污泥微球的制备及对重金属铅的吸附

分别以海藻酸钠和聚乙烯醇包埋活性污泥,以小球强度、粒径大小、成球难易为指标,定性确定包埋条件,以最佳包埋条件下制备的活性污泥固定化微球为吸附剂进行重金属铅溶液的吸附实验,研究了吸附条件对吸附效果的影响.结果表明,吸附平衡时间120 min;pH对吸附效果影响较大,pH 7时吸附效果最佳;最佳温度选择30 ℃.     

接枝微球PMAA-HEMA/NVP对溶菌酶的吸附行为与吸附机理

采用反相悬浮聚合法制备了甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)与N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)的交联共聚微球HEMA/NVP,然后采用"接出"法,实施了甲基丙烯酸(MAA)在交联微球表面的接枝聚合,制得了接枝微球PMAA-HEMA/NVP.以溶菌酶(LYZ)为模型碱性蛋白,深入研究了接枝微球PMAA-HEMA/NVP对碱性蛋白的吸附性能与吸附机理.测定了微球PMAA-HEMA/NVP的zeta电位,考察了PMAA接枝度、介质pH值及离子强度等因素对体系吸附性能的影响.结果表明,在较大的pH范围内,接枝微球PMAA-HEMA/NVP的zeta电位为绝对值较大的负值,即其表面携带有高密度的负电荷.在强静电相互作用的驱动下,接枝微球PMAA-HEMA/NVP对溶菌酶表现出很强的吸附能力.随介质pH值的增高,接枝微球对溶菌酶的吸附容量呈现先增大后减小的变化趋势,在与溶菌酶等电点接近的pH值处(pH=9),具有最大的吸附容量(90mg.g-1);离子强度对接枝微球的吸附能力也有较大的影响,当pH9时,溶菌酶吸附容量随NaCl浓度的增高而减小;当pH9时,吸附容量随NaCl浓度的增高而增大.     

改性果胶磁性微球的制备及吸附性能研究

为了提高果胶磁性微球的分散性及成球性,采用油酸对磁性微球进行表面改性后,制备改性果胶磁性微球。通过红外光谱、扫描电镜、XRD和磁性分析等对样品进行表征。油酸和果胶在纳米四氧化三铁表面形成了良好的修饰层,且油酸的加入提高了果胶磁性微球的分散性及成球性。研究了改性果胶磁性微球用量和溶液pH值等对其吸附Cu(Ⅱ)性能的影响,考察了其吸附动力学和吸附等温线。25℃时,改性果胶磁性微球对Cu(Ⅱ)的吸附达平衡需要2 h,饱合吸附容量为52.36 mg/g,Freundlich模型和Langmuir模型可以较好的拟合实验结果,最大吸附量为119.05 mg·g~(-1)。     

高效利用稻壳热解炭制备吸附炭与硅酸钙

报道了一种稻壳热解炭高效综合利用的方法.以稻壳热解炭为碳源和硅源,采用同步溶硅活化法分离碳和硅,采用碱溶液表面修饰法制备吸附炭,采用氧化钙沉淀法制备硅酸钙并回收碱溶液.以对孔雀石绿溶液的脱色率作为评价吸附炭性能的指标,考察制得的吸附炭的吸附性能.实验结果表明,在优化的条件下(pH=7、吸附温度30℃、吸附时间60 min),吸附炭的脱色率可达到99.9%.利用X射线衍射研究了不同钙/硅摩尔比(Ca/Si)和热处理温度下制备的硅酸钙的晶型结构.发现Ca/Si摩尔比和热处理温度对硅酸钙的晶型结构存在影响.当Ca/Si摩尔比为3,热处理温度为800℃时可以获得α_L'-Ca_2SiO_4型稻壳基硅酸钙.采用统计学方法考察了Ca/Si摩尔比、反应温度和反应时间对碱回收率的影响.其影响大小顺序为:Ca/Si摩尔比,反应温度,反应时间.当Ca/Si摩尔比为3.0时,在90℃下反应1 h后碱回收率达到100%.     

含氰基聚合物微球对铜离子吸附性能的研究

以火焰原子吸收光谱法(FAAS)为检测手段,研究了聚丙烯腈微球(PANMS)对溶液中Cu2+的吸附及其影响因素,并建立了PANMS分离富集-FAAS法。实验结果表明,溶液pH为5、静态吸附时间为1.5 h、温度为20℃时,其对Cu2+的吸附达到饱和而稳定,吸附容量为30.2 mg/g,吸附率可达到87.5%。随着吸附时间的延长吸附率有所提高,但幅度不是很大。以0.1 mol/LHC l溶液作为解吸剂,解吸率可达到96.5%。经富集50倍后,测Cu2+工作曲线的回归方程为A=0.0025C(μg/L)-0.0026(r=0.9993),方法的检出限为1.68μg/L,相对标准偏差(RSD)小于2.9%。加标回收率为91.4%~97.0%。     

新型聚合物单分散温敏色谱固定相的制备及其在生物大分子分离中的应用

以2.5 μm的单分散聚苯乙烯为种子,乙二醇二甲基丙烯酸酯 (EDMA)为交联剂,甲苯和环己醇为致孔剂,采用"一步种子溶胀聚合法"制备了单分散微球; 再以过硫酸钾为引发剂将水溶性温敏单体N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)分子引发聚合到微球表面,制备了粒径为7.0 μm、分散系数为0.02的单分散交联温敏色谱填料,温敏单体NIPAM的接枝率为5.2%.考察了该填料对标准蛋白质的分离性能、温敏性能、稳定性和重现性以及动态吸附容量对蛋白保留的影响.实验结果表明,该色谱填料对蛋白的分离性能、温敏性能、稳定性及重现性良好,且对溶菌酶的动态吸附容量为32.3 mg/g.在疏水模式下,该填料不但可以同时基线分离5种标准蛋白,而且通过改变温度可以有效地将3种在低温下保留时间重叠的蛋白(细胞色素-C、β-乳球蛋白和核糖核酸酶)完全分离.     

T型微通道装置制备单分散PLGA微球

利用微通道法乳化技术原理,研制了一个可拆卸T型玻璃微通道装置,以聚乙烯醇水溶液为连续相,聚(乳酸-co-羟基乙酸)(PLGA)的二氯甲烷溶液为分散相,制备了单分散的PLGA微球.考察了乳化剂用量、连续相和分散相流速以及PLGA浓度对形成的液滴平均粒径和变异系数(CV值)的影响.结果表明,增大乳化剂用量,提高连续相流速或降低分散相流速,制备得到的PLGA微球直径减小;分散相浓度在5～20 g/L之间变化时,其对微球直径的影响有限.PLGA微球表面光滑无孔,且内部是实心的.用本装置制备得到的PLGA微球,其粒径范围在30～200μm之间,CV值在15%以下,最低可至3%.该方法可使用挥发性有机溶剂作为分散相而且能避免微球制备时易堵塞等问题,可应用于药物缓控释领域中微米级单分散微球的制备.     

球型乙二醇单苯醚-甲醛负载三乙烯四胺螯合树脂的制备及其对Cu2+的吸附性能

以乙二醇单苯醚、甲醛为原料,采用分散聚合方法制备出乙二醇单苯醚-甲醛聚合物微球;经二甲亚砜氧化,制得醛基化改性微球(PB-CHO);微球(PB-CHO)与三乙烯四胺进行Schiff碱反应及加氢反应,制备出球型乙二醇单苯醚-甲醛负载三乙烯四胺螯合树脂(PB-TETA).对所制备的新型螯合树脂进行了红外光谱、扫描电镜等表征,并研究了PB-TETA对Cu2+的吸附性能.结果表明,在pH值为5时,PB-TETA对Cu2+的最大吸附量为0.16mmol/g;树脂对Cu2+的吸附受液膜扩散控制;吸附动力学符合拟一级动力学模型;等温吸附符合Langmuir吸附模型.