计算机模拟内毒素吸附剂吸附机理的研究

应用计算机模拟的方法研究了内毒素吸附剂的吸附机理. 模拟结果显示, 以二甲胺为配体的吸附剂, 当β位存在羟基时, 此羟基可与内毒素分子间形成氢键, 并形成一个八元环的稳定结构. 此时吸附剂与内毒素之间存在静电、 氢键、 疏水相互作用和八元环的协同作用. 同时模拟了羟基位于配体不同位置的吸附剂与内毒素的相互作用. 结果表明, 静电作用为主要的相互作用力, 羟基的位置对吸附剂的吸附能力影响显著.     

石墨烯复合材料的制备及对环境污染物的吸附性能研究

石墨烯(Graphene,G)是由类似苯环结构组成的蜂窝状二维晶形结构,具有大的比表面积和共轭体系,是一种优良的吸附剂。但G化学稳定性极好,几乎不溶解;另外,层与层之间强大的π-π共轭作用,致使其易在水或有机溶剂中发生聚集,不利于其本身特性的展现。将G与其它材料复合,不仅可以改善G的分散性,而且可以赋予复合材料一些新的特性。该文综述了近年G复合材料的制备方法及其作为吸附剂在吸附环境污染物中的研究进展,对吸附机理进行了简述,并对G复合材料作为吸附剂的发展趋势进行了展望。     

二维钴配位聚合物的构筑及对水中抗生素的吸附研究

利用水热法合成了[Co(ppda)(tib)]·4H2O配位聚合物。X单晶衍射分析表明，三链接体均苯三咪唑(tib)与钴离子配位构成二维网格面；顺式对苯二乙酸(ppda)与钴离子配位构成一维波浪线，并穿插于二维网格面，加强其稳固性；二维面之间通过π-π作用力形成复杂三维超分子网络结构。进一步研究了该配位聚合物作为吸附剂去除水中四环素(TEC)的行为与机理。结果表明，配位聚合物对四环素(TEC)的吸附量为51.394mg·g^-1；吸附数据与Langmuir模型和拟二级动力学方程具有更高的拟合程度，以此可判断吸附过程为单层化学吸附；主要的吸附作用力为配位聚合物与四环素的苯环之间的π-π相互作用；热力学研究说明该吸附是自发的吸热熵增过程。     

巯基苯并类浮选剂的浮选作用机理及其分子设计

应用带有分子碎片相互作用、分子轨道分析等功能的量子化学程序MOAN及分子动力学模拟软件Materials Studio计算了矿物表面的电子结构及其与巯基类浮选剂的相互作用．确定了矿物相的最可几计算模型，提出了合理的吸附作用模型及浮选剂在矿物表面的吸附排列方式，对其吸附作用机理及吸附剂与矿物表面之间的多种电子转移形式作了合理解释，发现巯基苯并类浮选剂的p-π共轭结构对浮选作用有重要的影响，从理论上确定的矿物表面单位面积内单层饱和吸附分子数与实验值接近．讨论了三种不同共轭效应、诱导效应的官能团取代浮选剂的苯环氢原子，对浮选剂的活性及选择性的影响．本研究将对理解浮选的高捕收性和选择性有着重要的意义，直接指导定向合成新型高效浮选剂，浮选试验结果与理论计算基本一致．     

尿毒症中分子毒物吸附剂的研究(Ⅲ)——酸性氨基酸修饰交联壳聚糖

以球状壳聚糖为载体,酸性氨基酸为配体,合成了尿毒症中分子毒物吸附剂,并测试了其血液相容性.为了研究吸附剂对尿毒症患者体内多肽蓄积物的吸附性能,选取分子量不同的6种多肽作为体内蓄积多肽的模拟物进行吸附实验.研究表明,吸附剂对多肽模拟物产生一定的吸附作用.在此基础上又对尿毒症患者血清超滤液进行了吸附实验,结果显示,吸附剂对血清中分子级分的清除率为10.3%.     

吸附剂结构的计算机辅助设计及吸附机理

以琼脂糖凝胶为载体, 二甲胺为配体, 制备了β-OH, γ-OH和β-SH吸附剂. 通过对水相中内毒素的动、静态吸附探索有效的吸附剂结构. 研究结果显示, 吸附剂对内毒素的清除率随配体结构的不同呈现出较大差异, 其中β-OH吸附剂的清除效果最好, 达到90.7%. 运用计算机模拟方法提出了β-OH吸附剂与内毒素作用的模型, 阐明静电力是影响吸附性能的主要因素, 同时氢键的协同和空间位阻效应也不可忽视.     

酸催化及竞争吸附对CeY分子筛吸附脱硫性能的影响（英文）

采用液相离子交换(LPIE)法制备了CeY分子筛,并研究烯烃和芳烃对其吸附脱硫性能的影响.利用固定床穿透曲线技术研究吸附剂的脱硫性能,结果表明:烯烃和芳烃的存在均导致吸附剂吸附硫容量减少,然而,烯烃的影响明显强于芳烃.采用原位傅里叶变换红外(FTIR)光谱技术研究噻吩、环己烯和苯的吸附行为,结果发现:烯烃和芳烃降低吸附剂脱硫性能的实质分别为吸附剂表面酸性导致的酸催化反应和π-络合吸附的芳烃分子与硫化物分子的竞争吸附.另外,烯烃的影响取决于吸附剂的表面酸性,尤其是强B酸(Br?nsted酸)中心.这是由于B酸中心会导致烯烃和噻吩发生质子化反应,且质子化物种易于进一步发生低聚反应.生成的低聚物覆盖吸附活性中心导致吸附剂对其它噻吩分子的吸附能力降低.     

π络合脱硫吸附剂Cu(I)-Y的生物再生

吸附与生物技术的耦合是实现燃料油品清洁生产的新发展方向,提出了一种吸附剂生物再生循环使用的新耦合方法,首先用吸附剂吸附脱除油品中的含硫化合物,然后用微生物脱附吸附剂表面吸附的硫化物,实现吸附剂再生.利用Y型分子筛通过离子交换再用He保护自动还原的方法制备了π络合吸附剂吸附Cu(I)-Y,以DBT为模型化合物考察了吸附剂的吸附性能.以选择性脱硫菌德氏假单胞菌(Pseudomonasdelafieldii)R-8为生物催化剂,考察了细胞浓度、油相体积、水相/吸附剂比对吸附剂脱附率的影响.加入油相可以大大提高DBT脱附量和生成2-HBP的量.增加水相中脱硫菌R-8的浓度、增大水相/吸附剂比,可以实现DBT脱附,促进DBT转化为2-HBP.在水相脱硫菌株R-8浓度为75g·L?1、水相/吸附剂比为300mL/g、油相/水相比1/3(V/V)的条件下,脱附的DBT在6h内转化率达到89%,24h内转化率为100%.生成2-HBP的量主要由吸附剂吸附硫化物的量、水相中微生物细胞的浓度、油相/水相体积比、水相/吸附剂比决定.吸附剂经过正辛烷洗涤、100℃下干燥24h、He保护450℃还原活化3h,再生吸附剂的吸附能力为新鲜吸附剂的95%.     

改性Ｙ型分子筛的吸附脱硫性能以及苯，萘对吸附的影响

采用离子交换法制备了经金属离子改性的Y型分子筛吸附剂, 并用XRF, XRD, XPS对吸附剂的化学组成, 晶相结构等进行了表征. 以含噻吩, 苯并噻吩的辛烷溶液为模型燃料考察了吸附剂的吸附脱硫性能以及苯, 萘对脱硫的影响. 结果表明, Cu(Ⅰ)Y, CuZnY具有较大的吸附容量, 而苯对苯并噻吩吸附脱除性能几乎没有影响, 但对噻吩的吸附性能影响较大, 萘对苯并噻吩和噻吩的脱除都有较大的抑制作用. 并由此推测, 吸附剂与苯并噻吩或萘的结合比噻吩或苯更紧密, 吸附的机理是π络合.     

新型磁性亲和吸附剂的制备及其在尿激酶纯化中的应用研究

合成了磁性聚乙烯醇和磁性聚甲基丙烯酸甲酯微球,并以它们为基质,用环氧氯丙烷、羰基二咪唑或溴化氰活化后,分别键合氨基乙酸、6-氨基己酸、乙二胺或己二胺为间隔臂,用1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)碳二亚胺盐酸盐或羰基二咪唑为偶联试剂,分别偶联对氨基苯甲脒、L-精氨酸甲酯、胍基乙酸或胍基己酸配体,合成了17种磁性亲和吸附剂,并用于尿激酶粗品的纯化.与前文制备的8种磁性亲和吸附剂作对照,研究了基质、活化试剂、间隔臂分子、偶联试剂及配体等因素对尿激酶纯化效果的影响.这些磁性亲和吸附剂在尿激酶的纯化中取得了较好的效果,大多数磁性亲和吸附剂的活性回收率在40%～70%之间,纯化倍数为15～40,吸附容量为0.08～0.2mg/mL.     

氢键吸附树脂的合成及高纯度沙棘叶黄酮的制备

针对黄酮分子的酚羟基结构特点,有目的地选择了4种结构不同的商品化树脂,考察了它们对沙棘叶中黄酮类有效成分的吸附能力和吸附选择性.在此基础上优化了树脂结构设计方案,合成了具有氨基功能基、可形成氢键作用、疏水性可调变的大孔吸附树脂.以沙棘叶粗提物为原料,考察了树脂骨架疏水性、功能基间隔臂长短等对树脂纯化效果的影响规律.研究结果表明,当吸附发生在水体系中,一定强度的疏水性作用是树脂与吸附质之间形成氢键的必要条件,对于尺寸较大的黄酮分子,氢键功能基的间隔臂长短也显著影响了树脂对它的吸附能力.最后,我们选择了疏水性和氢键功能基间隔臂长短适宜的XM20-2树脂,对吸附和洗脱条件进行了优化,将其用于沙棘叶粗提物中黄酮类有效成分的进一步纯化,可将黄酮纯度从粗提物中的10.4%提高到50%以上,且树脂具有很好的重复使用性.     

Dendrimer PAMAM为手臂的LDL吸附剂制备及性能研究

树状高分子聚酰胺-胺(Dendrimer PAMAM)是一种具有大量活泼氨基末端的对称大分子.通过官能团转化,可将其变为具有不同端基的新性能的树状高分子.本文研究了不同代数的Dendrimer PAMAM作为血液净化吸附剂的"手臂"对配基牛磺酸的连接和对LDL吸附性能的影响.初步研究树状高分子的手臂效应,证明使用枝化手臂是一种能提高吸附剂吸附性能的有效方法.     

氢同位素吸附容量与吸附剂比表面积的关系

采用容积法测量了77 K下氢气与氘气在不同微孔与介孔分子筛吸附剂上的吸附容量与比表面积. 结果表明, 同类吸附剂上氢同位素的吸附容量与其比表面积之间存在较好的线性关系, 这有力地证明了超临界温度下氢同位素吸附遵循单分子层吸附机理. 在相同的温度、压力和比表面积条件下, 氢同位素气体在微孔分子筛上的吸附容量比介孔分子筛上的大, 这是由于在吸附剂微孔内吸附势场叠加所致, 并通过构建的吸附势模型, 较好地解释了该实验结果.     

π-Selective stationary phases: (II) Adsorption behaviour of substituted aromatic compounds on n-alkyl-phenyl stationary phases

The frontal analysis method was used to measure the adsorption isotherms of phenol, 4-chlorophenol, p-cresol, 4-methoxyphenol and caffeine on a series of columns packed with home-made alkyl-phenyl bonded silica particles. These ligands consist of a phenyl ring tethered to the silica support via a carbon chain of length ranging from 0 to 4 atoms. The adsorption isotherm models that fit best to the data account for solute–solute interactions that are likely caused by π–π interactions occurring between aromatic compounds and the phenyl group of the ligand. These interactions are the dominant factor responsible for the separation of low molecular weight aromatic compounds on these phenyl-type stationary phases. The saturation capacities depend on whether the spacer of the ligands have an even or an odd number of carbon atoms, with the even alkyl chain lengths having a greater saturation capacity than the odd alkyl chain lengths. The trends in the adsorption equilibrium constant are also significantly different for the even and the odd chain length ligands.     

Gemini表面活性剂联接基团对合成硅基介孔材料结构的影响

考察了Gemini表面活性剂不同联接基团对介孔结构的影响, 通过改变联接基团碳链的长度和在联接基团中加入苯基和羟基改变链的柔性和亲水性, 可改变表面活性剂在两相界面的头基面积和电荷分布, 形成不同的表面活性剂溶液结构, 并通过自组装过程控制生成不同介孔材料的孔结构. 当联接基团链长为4~8个碳时, 得到六方相孔道结构, 而当碳链长度增加为10~12个碳时, 形成立方相孔道结构, 其中以GEM16-6-16为模板, 形成了高度有序的MCM-41, 以GEM16-12-16为模板, 则得到高度有序的MCM-48. GEM16-3(OH)-16可合成出层状结构, 但有序性较低. GEM16-(1-Ar-1)-16的cmc较低, 在水溶液中溶解度极低, 当加入共溶剂乙醇时, 得到了空心球结构.     

二乙烯苯-异氰酸三烯丙基酯-丙烯腈共聚物大孔树脂对原花青素的吸附

根据原花青素含有疏水性的苯环和酚羟基的特点,设计合成了含有苯环和酰胺基的大孔二乙烯苯-异氰酸三烯丙基酯-丙烯腈(DTA)共聚物吸附树脂,DTA树脂通过疏水作用和氢键吸附原花青素.比较了DTA吸附树脂和3种商品化吸附树脂ADS-5(非极性)、ADS-8(弱极性)和ADS-17(中极性)对原花青素的吸附性能.结果表明,DTA、ADS-8、ADS-17对原花青素的吸附既包含疏水作用又有氢键参与.在合适的单体和致孔剂配比情况下合成的DTA吸附树脂对原花青素有很好的吸附性能.     

取代基效应对三苯甲酸纤维素酯类吸附剂的吸附性能的影响

采用催化合成法制备三苯甲酸纤维素酯（CTB）、三（4-甲基苯甲酸）纤维素酯（CTMB）和三（4-氯苯甲酸）纤维素酯（CTCB），将其分别负载于Gas Chrom Q载体上，用不同类型的探针分子及气相色谱法表征其吸附性能，研究取代基团的电子效应和空间效应对其吸附性能的影响。实验结果表明：在三苯甲酸纤维素酯类吸附剂和苯衍生物吸附质的苯环上的取代基效应（电子效应和立体效应）对吸附质在吸附剂上的吸附热（-Δha）的影响显著，但两者的影响各不相同。     

CO_2 adsorption performance of different amine-based siliceous MCM-41 materials

A series of amine-based adsorbents were synthesized using siliceous MCM-41 individually impregnated with four different amines(ethylenediamine(EDA),diethylenetriamine(DETA),tetraethylenepentamine(TEPA) and pentaethylenehexamine(PEHA)) to study the effect of amine chain length and loading weight on their CO2 adsorption performances in detail.The adsorbents were characterized by FT-IR,elemental analysis,and thermo-gravimetric analysis to confirm their structure properties.Thermo-gravimetric analysis was also used to evaluate the CO2 adsorption performance of adsorbents.Longer chain amine-based materials can achieve higher amine loadings and show better thermal stability.The CO2 adsorption capacities at different temperatures indicate that the CO2 adsorption is thermodynamically controlled over EDAMCM41 and DETA-MCM41,while the adsorption over TEPA-MCM41 and PEHA-MCM41 is under kinetic control at low temperature.The chain length of amines affects the CO2 adsorption performance and the adsorption mechanism significantly.The results also indicate that CO2 adsorption capacity can be enhanced despite of high operation temperatures,if appropriate amines(TEPA and PEHA) are applied.However,adsorbents with short chain amine exhibit higher adsorption and desorption rates due to the collaborative effect of rapid reaction mechanisms of primary amines and less diffusion resistance of shorter chain length amines.     

A comparison study between polymeric ligand and monomeric ligand for oligopeptide adsorption

This work aimed to compare two types of affinity ligands, i.e. polymeric and monomeric ligands, by investigating their adsorption affinity, capacity and selectivity to oligopeptide. The peptide NH(2)-VVRGCTWW-COOH (VW-8) was chosen as the target adsorbate, while histidine (His), aspartic acid (Asp), and leucine (Leu) were selected as the ligands, respectively. For each kind of ligand, both monomeric (M) and polymeric (P) forms were introduced onto the Sepharose matrix respectively to obtain the corresponding adsorbents. Both affinity tests using isothermal titration calorimetry (ITC) and adsorption capacities using static adsorption experiments indicated that the adsorbents with polymeric ligands (MX-P) exhibited better adsorption ability for VW-8 than the adsorbents with monomeric ligands (MX-M). In particular, the MX-PHis exhibited its affinity constant of 2.39 × 10(6) M(-1) and its adsorption capacity of 77.4 mg/g for VW-8, which was approximately 8-10 times higher than that of MX-MHis. Such distinct adsorption abilities between polymeric and monomeric ligands were interpreted based on nuclear magnetic resonance (NMR) and ITC data, and the results indicated that such better characters of polymeric ligands were ascribed to their good flexibility which facilitated the cooperative effects as well as the accessibility of ligands to the peptide. Additionally, the selective adsorption experiments indicated that all the adsorbents with polymeric ligands exhibited good selectivity to the peptide VW-8.