双硫腙改性的聚(二甲基丙烯酸乙二醇酯-甲基丙烯酸羟乙酯)微球的制备及其对铜离子的吸附研究

用悬浮聚合法由二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)共聚制备得到聚(二甲基丙烯酸乙二醇酯-甲基丙烯酸羟乙酯)(PHEMA)微球,考察了NaOH浓度、反应时间等对用双硫腙进行PHEMA改性反应的影响以及铜离子水溶液浓度(5～500mg/L)、pH(2.0～6.5)、吸附时间等对改性后的微球对铜离子吸附性能影响的因素.改性的PHEMA微球对铜离子的最大吸附量为65.6mg铜离子/g双硫腙;而且,吸附有铜离子的改性PHEMA微球用0.1mol/L的硝酸的解吸率可达到90%以上,经过3次吸附-解吸循环后,解吸率仍基本不变,这表明双硫腙改性的PHEMA微球可以多次反复使用,具有良好的应用前景.     

汽爆技术促进中药资源高值化利用

汽爆技术在中药资源高值化利用中发挥的作用正在逐渐体现:汽爆处理打破中药植物细胞壁的屏障结构,有利于有效成分的分离提取;汽爆过程物料自体水解发生去糖苷化作用使天然植物中的苷元与糖基分离,提高苷类物质提取和分离效率;汽爆应用于中药炮制和中药脱毒有高效、快速和避免有效成分流失等优点;汽爆处理有利于中药非药用组分如纤维素、半纤维素等的有效分离和利用,联产乙醇、丁醇等能源和化工产品。本文对汽爆技术在中药资源高值化利用中的研究进展进行了综述。     

水在纳米管道中流动行为的分子动力学模拟

采用分子动力学方法模拟了纳米管道内水分子的流动行为. 考察了压强差、 管道直径和管道长度对通量的影响, 验证了流体在直径为2～2.8 nm管道中的流动行为符合Hagen-Poiseuille(HP)方程. 研究发现, 末端效应具有长度依赖性, 对于较短的管道其末端效应更为显著. 为了深入了解真实非均匀管道的流动行为, 使用直径不同的2种管道以不同的连接顺序组合成4种非均匀管道模型, 最终得到了不同的流量. 提出了二元管道模型, 对非均匀管道内的流动行为进行了初步探讨.     

超大孔离子交换制备色谱分离纯化高活性凝血因子VIII

建立了一条从人血浆中分离高活性凝血因子VIII(FVIII)的纯化工艺。基于FVIII和介质孔径的尺度比及其对蛋白质活性影响的分析,设计了以超大孔离子交换制备色谱为核心步骤的新型分离纯化工艺。分别进行超大孔离子交换色谱与传统离子交换色谱的条件优化,并对优化工艺所得产品进行了活性检测(底物显色法)和纯度检测(高效凝胶过滤和凝胶电泳)。结果表明,超大孔介质结构不但可以有效地保护蛋白质大分子结构,而且能够大幅度地提高制备色谱的传质速率,从而得到具有高凝血活性的FVIII产品。FVIII在超大孔制备色谱过程中的回收率(85%)比传统离子交换制备色谱高4～5倍,产品比活高达154 IU/mg。此外,还研究了超大孔介质的再生程序,采用5个柱体积的1 mol/L NaOH低流速清洗色谱柱,保证了色谱工艺的稳定性。本纯化工艺步骤简单,重现性好,易于放大生产。     

碱性介质电催化体系活性氧的生成及其光谱学研究

亚熔盐液相氧化技术可在相对低温下实现难分解两性金属矿物的高效转化,基于此进一步提出了碱性介质电化学活性氧协同强化新方法。利用紫外-可见光光谱和电子自旋共振波谱等手段对电催化体系活性氧的生成与转化机理进行了系统解析。通过阴极电催化的作用,在电极表面定向进行两电子氧气还原反应,原位产生大量的活性氧组分。研究发现过渡金属离子与两电子氧气还原产物HO-₂之间的“自诱发”效应,可生成具有更高氧化活性的羟基自由基,大幅促进两性金属转化过程,实现了碱性介质电化学高级氧化过程。利用紫外-可见光光谱检测到电化学体系活性氧催化氧化低价两性金属氧化物(Cr₂O₃和V₂O₃)的转化过程。与此同时,根据标准自由能变化的热力学数据计算可知,V₂O₃比Cr₂O₃更易在活性氧存在的条件下发生溶出反应。采用电子自旋共振波谱(ESR)对电催化体系内的羟基自由基进行检测,结果表明由V₂O₃引发的电化学-类Fenton反应激发产生的羟基自由基ESR信号比Cr₂O₃信号强。利用猝灭剂实验验证了具有高氧化电位的羟基自由基可以对两性金属液相氧化起到促进作用。该研究为碱性介质电化学矿物溶出实际反应提供理论参考。     

ICP-OES用于锂/钠离子电池三元正极材料及其前驱体中Li/Na元素含量的测定

在锂/钠离子电池三元正极材料及其前驱体的研究中,Li/Na元素的测定对于电化学性能的探索具有重要意义[1,4]。对于利用共沉淀法得到的前驱体,前驱体中Na的残留量将直接影响后续高温煅烧过程中烧结原料的用量。本文提出了一种利用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)测定锂/钠离子电池三元正极材料前驱体中Na及其烧结的三元正极材料中Li/Na含量的方法,在研究样品的溶解方法、称样量、测定介质浓度、仪器参数基础上,实现三元正极材料及其前驱体中Li/Na含量的准确测定。这种方法操作简单,化学干扰小,无需基体匹配即可精确测定前驱体中的Li/Na残留和三元材料中的Li/Na含量,结果重现性好,样品分析结果测量精度(RSD)小于2.0%,对于电池中Li/Na离子脱嵌量的研究具有指导意义。     

IR-RAS光谱原位研究界面P507分子的存在状态及其变化

采用原位反射红外吸收光谱(IR-RAS)研究了气-液界面P507分子的存在状态及其随水相酸度的变化。结果表明:当水相pH降低时,P507分子极性端基团的质子化状态发生改变。P—O—H和P=O基团峰位向高波数移动,P—O—H吸收峰强度增强。P507分子极性端间的氢键相互作用随质子化程度增加而增强。本文的工作阐明酸性磷类萃取剂分子在油水两相界面处的存在形式及其与水相氢离子的相互作用机制,从而在理论上为指导改进皂化工艺奠定了基础。     

接枝多胺聚合物制备大孔阴离子交换色谱介质及其蛋白吸附行为评价

以环氧活化聚甲基丙烯酸酯大孔微球(FastSep-epoxy)为基质,通过接枝聚(烯丙基胺)(PAA)制备了大孔阴离子交换色谱介质(FastSep-PAA)。考察了介质的合成条件对离子交换容量(IC)及蛋白结合容量的影响,发现IC随PAA浓度、反应时间和溶液pH的增加均表现为增长趋势;同时结合蛋白吸附容量的变化选择了最优合成条件。通过扫描电子显微镜观察介质的表面形貌,发现其孔隙连通性较好,且接枝前后介质孔道结构无明显变化,PAA配基密度对介质结构无明显影响。此外,通过压汞法和氮气吸附法测定接枝前后不同介质的孔径尺寸和孔径分布情况,并考察该类介质的孔径与蛋白吸附行为的关系,发现其蛋白结合容量未出现随介质孔径尺寸增加而显著下降的现象,且孔径尺寸增加更有利于蛋白在介质内部传质。在126 cm/h的流速下FastSep-PAA介质的原始孔径(即FastSep-epoxy的孔径)为400 nm时的蛋白动态结合容量(DBC)最高(70.3 g/L),该孔径下介质比表面积大,蛋白可吸附位点较多;原始孔径为700 nm及以下的介质蛋白DBC均随流速增加而均有一定下降;原始孔径为1 000 nm的介质蛋...     

超大孔聚合物亲和色谱层析介质的制备及评价

探索了用席夫碱法在超大孔聚合物微球表面偶联Protein A配基制备亲和层析介质的方法,以亲水化后的聚丙烯酸酯类超大孔微球为基质,考察了氧化剂浓度(H5IO6)对配基偶联量的影响,以扫描电子显微镜表征微球表面形貌,结果发现其偶联Protein A后微球仍能够保持其大孔结构。考察了该类亲和介质在不同操作流速(361~3 600 cm/h)下的动态载量,在3 600 cm/h操作流速下,人抗体载量与361 cm/h相比仅下降10%左右,表明该类介质适合抗体大分子的快速传质,能够满足快速、高效、高通量分离纯化的需求。     

EBSD-XPS法分析磷石膏中杂质物相

磷石膏是湿法磷酸过程形成的固体副产物。磷石膏中含有磷、氟、硅等有害杂质组分,极大影响磷石膏制品的质量和性能,巨量磷石膏堆存严重威胁生态环境和生命安全。确定磷石膏中杂质物相的赋存状态,为磷石膏除杂净化和综合利用提供理论指导,非常重要。以低温干燥后的磷石膏为研究对象,利用X射线荧光光谱（XRF）分析确定磷石膏中杂质元素的组成,结果表明,磷石膏中的杂质元素含量较高的有P,Si,F和Al,含量较低的有Ba,Fe和Mg等。因二水硫酸钙物相强峰对杂质物相峰有较强遮蔽作用,X射线衍射光谱（XRD）分析不能确定磷石膏杂质的物相。利用扫描电子显微镜对磷石膏进行电子背散射衍射（EBSD）分析,根据被检样品衬度的区别探明磷石膏的杂质物相,利用X射线能谱分析（EDS）成分确定杂质物相组成;利用X射线光电子能谱（XPS）对硫酸钙晶体表面以及混合杂质物相作进一步分析。EBSD分析结果表明,磷石膏中杂质物相主要包括二氧化硅、氟硅酸钠、氟硅酸钾、氟磷酸钙、氟化钙、硫酸钡、硫化铁、三氧化二铝等,此外还有硅、铝、磷、氟等杂质混合组成的复盐物相,其中二氧化硅、硫酸钡、硫化铁、氟磷酸钙和三氧化二铝为独立赋存物相,氟硅酸钠和氟硅酸钾的物相则混合分布在硫酸钙晶体之间,氟化钙杂质与硅、铝、磷、氟杂质复盐物相结合赋存。XPS分析结果表明,磷石膏中还存在硅酸钙、氟化铝、氟化镁、硫酸铝、磷酸铝、磷酸钙、磷酸氢钙和磷酸二氢钙等物相,其中磷酸钙、磷酸氢钙、磷酸二氢钙和氟磷酸钙四种物相的特征峰位分布极为接近。采用EBSD-XPS组合分析方法,不仅确定了磷石膏中杂质的物相,还阐明了杂质物相与硫酸钙晶体之间的构效关系。该研究为磷石膏杂质物相分析提供新途径,为磷石膏除杂净化及其综合利用提供坚实的理论依据。