金属醇盐法制备Ta2O5气凝胶

 以乙醇钽为前驱物,采用金属醇盐溶胶-凝胶技术,获得了Ta₂O₅湿凝胶,分析了不同条件下的溶胶-凝胶过程,并初步探讨了凝胶过程机理。Ta₂O₅的溶胶-凝胶过程主要受到水量、催化剂用量及钽源浓度等因素的影响：体系在强酸性条件下凝胶,且随着酸性的增强,体系凝胶时间明显缩短;当水量较少时,凝胶时间随水量的增加而增加,但当水量增加到一定程度时,体系凝胶时间基本不变;实验证明,通过增大溶剂用量,体系凝胶时间延长,气凝胶理论密度降低。通过对溶胶-凝胶过程的控制,结合超临界干燥技术,获得了密度低至44 mg/cm³的Ta₂O₅气凝胶样品。     

氨基的脱保护——乙酰苯胺水解实验教学设计*

通过开放性设计实验完成氨基脱保护实验的教学。指导学生以回收的乙酰苯胺为原料,自主设计乙酰苯胺在酸、碱条件下水解正交实验方案并分组独立操作,制备并提纯苯胺,比较不同条件下的苯胺收率,筛选出乙酰苯胺最佳的水解条件。对所选实验班级近3年的实验结果进行统计和分析,并通过验证实验考察了结果的可重复性。     

1,2-二甲基咪唑啉的合成及表征

对1,2-二甲基咪唑啉的合成进行了详细研究. 以甲胺水溶液和2-溴乙胺氢溴酸盐(1)为原料进行反应, 在两种原料物质的量之比为5∶1, 缓缓回流12 h的条件下, 得到N-甲基乙二胺(2), N-甲基乙二胺经过乙酸化得到N-甲基-N,N′-二乙酰基乙二胺(3), 然后, N-甲基-N,N′-二乙酰基乙二胺和氧化钙在高温下关环得到1,2-二甲基咪唑啉(4). 并对所得到的产物1,2-二甲基咪唑啉经元素分析, 1H NMR, IR和GC-MS得到了表征.     

微波辅助的金属氯化物Lewis酸催化纤维素水解

研究了微波辐射下四种金属氯化物Lewis酸的催化纤维素酸水解反应性能,发现CuCl₂的催化性能最好。反应温度、反应时间、微波功率、催化剂用量和酸种类对纤维素水解转化率、葡萄糖和5-羟甲基糠醛(5-HMF)的选择性均有明显影响。与传统热反应相比,微波辐射明显加快纤维素酸水解速率,提高葡萄糖的选择性。0.5g纤维素和15g水,在微波功率800W,温度到达225℃时立即停止反应的条件下,当CuCl₂用量为0.05mmol时,纤维素转化率和葡萄糖选择性达72.6%和62.3%;当CuCl₂用量为0.15mmol时,5-HMF的选择性最高为13.2%;当CuCl₂用量为0.30mmol时,纤维素的转化率高达90.6%,但葡萄糖选择性只有6.7%。     

气相色谱-质谱法检测饮用水新生含氮消毒副产物氯代乙酰胺

建立了气相色谱-质谱(GC-MS)法检测饮用水中新生致突变含氮消毒副产物(N-DBPs)二乙酰胺(DCAcAm)和三乙酰胺(TCAcAm)的分析方法.考察了GC/MS和GC/ECD两种检测仪器及不同样品前处理技术对氯代乙酰胺(CAcAms)的检测效果.对比发现,酸催化水解+GC/ECD的分析方法容易受其它消毒副产物(DBPs)的影响,直接液液萃取(LLE)+GC/MS更适合CAcAms的分析;乙酸乙酯(ETAC)的萃取效果优于DBPs分析常用萃取剂甲基叔丁基醚(MTBE).在选定条件下,DAcAm和TAcAm在10～1000 μg/L的范围内线性关系良好,r＞0.9995; 方法回收率在82.0%～111.9%之间;RSD小于10%;检出限(MDL)和测定限(RQL)均低于1 μg/L.     

纤维素酶水解动力学的人工神经网络模型研究

酶作用机制的模糊以及影响异相体系因素的大量存在, 使得纤维素水解的酶催化过程高度复杂, 很难为之建立理论模型. 采用非理论模型人工神经网络模拟和预测了纤维素酶水解反应, 并与常用的响应面模型进行了比较. 选取加酶量 X1, 底物浓度 X2 和反应时间 X3 作为自变量, 还原糖浓度 Y1 和原料转化率 Y2 作为响应值. 结果表明, 人工神经网络模型比响应面模型更适合作为研究纤维素酶水解的动力学工具. 在模拟过程中, 除中心试验点外, 只有 1 个试验点上人工神经网络模拟值 Y2 产生的误差大于响应面模型. 在预测过程中, 人工神经网络模型的预测值都比响应面模型更接近实验值.     

非离子型表面活性剂辅助酶水解玉米秸杆蒸爆渣

研究纤维素酶对蒸汽爆破预处理玉米秸杆的水解过程. 实验结果表明,玉米秸杆蒸爆渣中的木质素对纤维素酶存在非生产性吸附,降低了纤维素酶对玉米秸杆蒸爆渣的水解率;通过添加非离子型表面活性剂PEG 6000,减少纤维素酶的非生产性吸附,改善纤维素酶对玉米秸杆蒸爆渣的水解性能;在pH值为4.8,温度为50℃,PEG 6000浓度为3.5g/L的优化条件下,纤维素酶水解玉米秸杆蒸爆渣48h,还原糖水解率和葡萄糖水解率分别为83.61%和64.15%.     

三羟甲基苯酚与部分水解聚丙烯酰胺成胶机理研究

采用13C固体核磁共振技术、X-射线电子能谱及红外光谱技术对部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)与三羟甲基苯酚交联前后的结构进行了表征,发现体系中生成仲胺基团的同时伯胺基团有所减少;进一步采用两种表征手段对一系列交联样品进行了测试,定量地计算了仲胺基团含量的增加和伯胺基团含量的减少,得到一致的结果;在此基础上提出了水溶性酚醛交联剂与HPAM的交联机理.     

含有一个非平面杂环胺配体的新型反铂抗癌药物的水解机理

用B3LYP杂化泛函和等电子聚焦极化连续模型(IEF-PCM)研究了trans-[PtCl2(NH3)(Am)](Am: 非平面哌啶或哌嗪)新型反铂抗癌药物的水解反应机理. 对经由一般的SN2机理的第一步和第二步水解反应势能面上的稳定点进行了全优化和表征. 在水解中, 最显著的结构变化发生在反应过渡态和中间体的五配位三角双锥的赤道面上. 与经典顺铂(cisplatin)比较, 反式[PtCl2(NH3)(piperazine)]的第一步和第二步水解活化能均低于顺铂, 而反式[PtCl2(NH3)(piperidine)]的第一步水解活化能稍高于顺铂, 第二步水解活化能稍低于顺铂. 计算表明, 这些含有非平面杂环胺反铂的配合物减小了赤道面上的立体效应和水解势垒.     

NMR对MDI在稀溶液中水解反应机理的表征

采用核磁共振波谱(NMR)研究了二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)在稀溶液中的水解反应机理.将同一MDI样品分别溶解在氘代氯仿、氘代丙酮和加入少量水分的氘代二甲基亚砜溶剂(DMSO)中,进行核磁共振氢谱(1H NMR)、核磁共振碳谱(13C NMR)测试.结果显示,MDI在含水的DMSO溶剂中测得的谱图与氘代氯仿、氘代丙酮中的差别显著.对该溶液进行了13C-1H异核近程相关(HMQC)、13C-1H异核远程相关(HMBC)及碳原子级数(DEPT 135)测试,并利用经验公式对其进行了详细归属,确认了反应产物的结构.分析得知MDI在含水溶剂中迅速反应,异氰酸酯基转化为脲基和氨基基团.异氰酸酯与水反应生成氨基基团,其与异氰酸酯反应活性比水高,对位取代氨基与水的竞聚率比值为7.1,邻位为1.4,对位取代氨基活性约是邻位的5倍.