不同分子筛的氮氩分离性能

采用水溶液离子交换法制备了不同离子交换的13X和4A分子筛,并在25℃下测 定了它们的静态吸附等温线和动态穿透曲线。研究发现,Ca~(2+)离子和Li~+离子 交换的13X和4A分子筛对氮的吸附性能都明显优于其相应的钠型分子筛,而它们对 氩的吸附量变化不大,说明这两种离子交换的分子筛是较好的氮氩分离吸附剂。从 动态吸附的结果来看,所研究的各种分子筛都有一个最优的吸附分离压力,在本论 文研究的压力范围内,这个最优压力在0.6MPa附近。通过穿透曲线推算出的混合气 体吸附量和纯气体吸附量的对比可以得出,对于氮氩吸附选择性较高的分子筛,氮 的存在对氩的吸附量有较大的影响。     

程序升温热脱附法研究HZSM-5和HM分子筛的酸性质

程序升温热脱附法测定HZSM-5和HM分子筛吸附氨的程脱谱均有两个峰。HZSM-5的峰Ⅰ和峰Ⅱ的T_M分别为199和418℃,HM的为207和526℃,它们代表了两种强弱不同的吸附中心。通过分析脱附的氨量,计算了强弱两种吸附中心数,并与两种分子筛中所含的理论酸中心数作了比较,得到了与两个峰相应的酸中心性质的信息。 另外用电子计算机模拟热脱附曲线的方法,测定了HZSM-5和HM分子筛上氨的脱附活化能E_d与覆盖度θ的函数关系,提出用E_d和E_d～θ表征酸强度和酸强度分布。结果表明:HM的强酸中心的强度较HZSM-5强,而且酸强度分布更不均匀。但两种分子筛的弱酸中心的性质从能量上看很相似,也较强酸中心均匀。     

Cr~(3+)改性NaY分子筛的吸附脱氮性能

对Cr~(3+)离子改性NaY分子筛的实验条件进行了研究,通过XRD、FT-IR、N_2吸附-脱附等方法对改性后的CrY分子筛进行表征,确定最佳改性条件为温度40℃,Cr~(3+)浓度0.5 mol/L,改性两次。FT-IR谱图表明,CrY分子筛波数1 147 cm~(-1)处峰明显消失,且波数1 024 cm~(-1)峰与标准的NaY分子筛相比发生了蓝移现象,可以判定Cr~(3+)交换到分子筛骨架上。考察了吸附时间和温度对CrY分子筛吸附脱除模拟燃料中喹啉的影响。结果表明,吸附温度对吸附影响不大,可在室温下进行。CrY对喹啉的吸附主要为化学吸附,且吸附类型为配位吸附和π络合吸附,最佳吸附时间为30 min,吸附等温线线性回归表明,CrY分子筛对喹啉吸附动力学模型为L型和F型混合吸附。     

烃类在ZSM-5分子筛上吸附的研究

本文对烃类在不同ZSM-5分子筛上吸—脱附的动态行为进行了研究。描述了程序升温脱附过程中扩散系数和扩散活化能的计算模型;测定了环己烷在ZSM-5分子筛样品上的迎头流出曲线。发现环己烷在ZSM-5分子筛上的吸附存在着可逆和不可逆两个过程,后者受环己烷在分子筛内部孔道的扩散所制约,同时不同样品上吸附性能的差异与X-射线衍射峰的特征以及甲醇转化为汽油的反应性能之间存在着密切关系。谱图属A 型的ZSM-5分子筛对环己烷有较大的吸附量、较小的孔道扩散障碍和较好的甲醇转化反应稳定性。     

分子筛材料在小分子吸附分离中的应用

吸附分离技术与工艺在工业上具有重要意义. 常见的吸附剂包括沸石分子筛、 金属有机框架材料、 活性炭等材料. 分子筛具有比表面积大、 稳定性高、 生产成本低等优势, 可以满足吸附分离技术中高效、 节能和环保的需求, 是一种非常有应用前景的小分子混合物分离吸附剂. 本文综合评述了吸附分离领域中常用的吸附剂材料的特点和吸附分离机理与评价方法, 总结了分子筛在空气分离、 烃类分离、 二氧化碳吸附、 芳香硫化物脱除、 一氧化碳吸附、 氮氧化物吸附、 氢气储存吸附及氢同位素分离等领域的应用, 并对基于分子筛膜的小分子混合物分离现状进行了介绍. 此外, 本文还系统分析了分子筛对不同混合物的吸附分离性能与其拓扑结构、 骨架组成及改性方法之间的关系, 并对未来的研究前景进行了展望.     

13X分子筛上硫化促进剂的动态行为研究

采用TPD技术对13X分子筛的表面酸性及3种硫化促进剂在其表面上的动态行为进行了研究。结果表明,13X分子筛具有吸附能量高低不等的多种表面酸性吸附部位。对于吸附型缓释交联剂,有效的表面吸附部位为弱化学吸附位.表观脱附动力学计算结果表明,不同的硫化促进剂从13X分子筛表面有效部位脱出时,其动力学特征亦不同,但均与晶内扩散有关,表观脱附活化能(kJ/mol)分别为51.5(二乙胺)、68.6(环己胺)和78.3(乙二胺)。     

改性NaY分子筛吸附模拟油中噻吩的研究

用静态吸附方法研究了CuY分子筛、CeY分子筛和CeCuY分子筛对3种含噻吩的模拟油的吸附。实验结果表明,在相同条件下,以上3种分子筛对模拟油A、B的脱硫率为95%左右,对含环己烯的模拟油C的脱硫率均低于63%。运用BET对分子筛孔结构进行表征和运用IR对吸附模拟油后的分子筛情况进行考察,分析结果表明,Cu和Ce离子交换后的分子筛,BET比表面积下降,微孔比表面积下降,由此影响对模拟油A、B中噻吩的吸附。IR谱图表明,以上3种分子筛都会吸附环己烯,是导致其对模拟油C脱硫率下降的主要原因。     

Ca2+交换的几种分子筛的氮氩分离性能

采用水溶液离子交换法制备了Ca2+交换的4A,13X和LSX分子筛,并在25 ℃下测定了它们的静态吸附等温线和动态穿透曲线.研究发现, Ca2+交换的4A,13X和LSX分子筛对氮的吸附性能都明显优于其相应的钠型分子筛,而它们对氩的吸附量变化不大,说明Ca2+交换的这三种分子筛是较好的氮氩分离吸附剂.从动态吸附的结果来看,所研究的各种分子筛都有一个最优的吸附分离压力,在本论文研究的压力范围内,这个最优压力在0.6 MPa附近.由穿透曲线可推算出混合气体的吸附量,通过氮和氩在混合气体中的吸附量和相应纯气体吸附量的对比可以得出,对于氮氩吸附选择性较高的分子筛,氮的存在对氩的吸附量有较大的影响.     

Ca2＋交换的几种分子筛的氮氩分离性能

采用水溶液离子交换法制备了Ca2＋交换的4A、13X和LSX分子筛，并在25 ℃下测定了它们的静态吸附等温线和动态穿透曲线.研究发现， Ca2＋交换的4A、13X和LSX分子筛对氮的吸附性能都明显优于其相应的钠型分子筛，而它们对氩的吸附量变化不大，说明Ca2＋交换的这三种分子筛是较好的氮氩分离吸附剂.从动态吸附的结果来看，所研究的各种分子筛都有一个最优的吸附分离压力，在本论文研究的压力范围内，这个最优压力在0.6 MPa附近.由穿透曲线可推算出混合气体的吸附量，通过氮和氩在混合气体中的吸附量和相应纯气体吸附量的对比可以得出，对于氮氩吸附选择性较高的分子筛，氮的存在对氩的吸附量有较大的影响.     

吸附剂性能和操作参数对液相色谱流出峰不对称性的影响

色谱流出峰的拖尾现象普遍存在于制备和大型色谱分离过程中,它直接影响分离的产率和回收率．本文提出采用色谱流出峰形的不对称偏差度来表征色谱流出峰的拖尾程度;并基于液相制备色谱分离过程FAD－SMT模型及吸附速率理论,通过计算机模拟,定量分析了吸附剂性能和操作参数对色谱流出峰形不对称性的影响。结果表明：不仅是吸附剂的热力学和动力学性能（包括吸附相平衡关系、液固两相间的传质阻力）;而且柱的设计和吸附剂的装填状况（包括轴向扩散系数）,以及色谱分离的操作条件（进料时间、浓度和流速等）都直接影响色谱流出峰形的不对称性。随着吸附相平衡等温线的非线性程度增大,或者总传质系数的减小,色谱流出峰形的不对称偏差度明显增大;吸附剂吸附容量的减小也将引起色谱流出峰形的不对称偏差度的增加;色谱流出峰形的不对称偏差度与进科体积、浓度和流体线速,以及轴向扩散系数的增大成正比。     

IgG adsorption on a new protein A adsorbent based on macroporous hydrophilic polymers. I. Adsorption equilibrium and kinetics

Experimental determination and modeling of IgG binding on a new protein A adsorbent based on a macroporous resin were performed. The new adsorbent consists of polymeric beads based on hydrophilic acrylamido and vinyl monomers with a pore structure optimized to allow favorable interactions of IgG with recombinant protein A coupled to the resin. The particles have average diameter of 57 μm and a narrow particle size distribution. The IgG adsorption equilibrium capacity is 46 mg/cm³ and the effective pore diffusivity determined from pulse response experiments for non-binding conditions is 8.0 × 10⁻⁸ cm²/s. The IgG adsorption kinetics can be described with the same effective diffusivity by taking into account a heterogeneous binding mechanism with fast binding sites, for which adsorption is completely diffusion controlled, and slow binding sites for which adsorption is controlled by the binding kinetics. As a result of this mechanism, the breakthrough curve exhibits a tailing behavior, which appears to be associated with the slow binding sites. A detailed rate model taking into account intraparticle diffusion and binding kinetics is developed and is found capable of predicting both batch adsorption and breakthrough behavior over an ample range of experimental conditions. The corresponding effective diffusivity is independent of protein concentration in solution over the range 0.2–2 mg/cm³ and of protein binding as a result of the large pore size of the support matrix. Overall, the small particle size and low diffusional hindrance allow capture of IgG with short residence times while attaining substantial dynamic binding capacities.     

4A沸石从水溶液中吸附氯化十四烷基吡啶

4A沸石可部分或全部代替三聚磷酸钠,以减少合成洗涤剂对水质富营养化的影响,在硬水中使用也不致降低洗涤效力.本文研究了4A沸石在不同pH水溶液中和无机盐存在下对氯化十四烷基吡啶(TPC)的吸附作用,初步探讨了吸附机制.     

In situ determination of adsorption kinetics of proteins in a finite bath

A method for fast in situ measurement of adsorption kinetics based on a finite bath was developed. We modified the conventional finite bath by replacing the external loop by a dip probe which enables in situ measurement of the concentration change in the contactor. Deposition of adsorbent particles on the reflection surface of the dip probe compromised measurements. Different membranes, a polyamide, a polypropylene and a nylon membrane were tested to protect the internal reflection surface of the dip probe from fouling with adsorbent particles. The nylon membrane provided efficient protection and high mass transfer evaluated by response time experiments. Unspecific adsorption of the model protein on the membrane could also be excluded. To corroborate the measurements of the dip probe the results were compared to a conventional finite bath and to a shallow-bed. The uptake curves for human polyclonal IgG at different concentrationes (0.1-3 g/l) on rProtein A Sepharose FF and MabSelect were used as model system. The effective diffusion coefficients were determined using a pore diffusion model. These values were in good agreement for all methods.     

超声波合成磁性4A沸石分子筛

为了解决微细粉末状沸石产品应用中与所处理溶液难以分离的问题, 在传统水热合成法合成4A沸石的晶化原料液中, 加入磁性Fe3O4微粒, 经过70 ℃, 功率为100 W的超声波晶化6 h, 合成了一系列Fe3O4含量不同的磁性4A沸石,并对其进行了XRD、SEM、IR、TG/DTA、EDX、磁化率及吸附性能等表征测试. 结果表明, 磁性4A沸石具有良好的磁稳定性, 其磁化率随Fe3O4含量的增加而增大; 磁性4A沸石对水中氟离子和六价铬的吸附与纯4A沸石性能相同, 其吸附速率可以用拟二级动力学方程来描述.     

Separation of salvianic acid A from the fermentation broth of engineered Escherichia coli using macroporous resins

Salvianic acid A (also known as danshensu) is a plant‐derived polyphenolic acid, and has a variety of physiological and pharmacological activities. Our laboratory previously constructed an unprecedented artificial biosynthetic pathway in Escherichia coli and established the fermentation process to produce salvianic acid A. Here, we developed an efficient method for separating salvianic acid A from the fermentation broth of engineered Escherichia coli by macroporous resins. Among ten tested macroporous resins, the static and dynamic adsorption/desorption experiments demonstrated that X5 resin was the best to separate salvianic acid A from fermentation broth. Other parameters during static and dynamic procedures were also investigated. Under the optimum separation conditions, the average adsorption capacity of SAA were 10.66±0.54 mg/g dry resin and the desorption ratio was 85.6±4.1%. The purity and recovery yield of salvianic acid A in the final dry product were 90.2±1.5 and 81.5±2.3%, respectively. The results show that adsorption separation with macroporous resin X5 was an efficient method to prepare salvianic acid A from fermentation broth. This work will benefit the development and application of plant‐derived salvianic acid A and its derivatives.     

载钛羟基磷灰石光催化降解内分泌干扰物双酚A

对载钛羟基磷灰石（TiHAP）进行了透射电镜、X射线衍射、紫外-可见光谱和Zeta电位表征,并应用液相色谱-质谱技术对比了TiHAP和P25 TiO₂对环境内分泌干扰物双酚A（BPA）的吸附和光催化降解性能,探讨了富里酸和Fe³⁺对TiHAP薄膜光催化性能的影响。结果表明,TiHAP和TiO₂粉体对BPA的吸附符合Langmuir吸附等温方程,且前者吸附性能更大。TiHAP薄膜光催化降解BPA的性能优于TiO₂薄膜;富里酸和Fe³⁺对TiHAP和TiO₂薄膜光催化性能的影响趋势不同,从能带结构、电子转移和吸光性等角度分析了性能不同的原因。本结果可以为应用TiHAP降解环境内分泌干扰物提供依据。     

磁性石墨烯@聚多巴胺纳米复合材料分离去除水中双酚A

本文通过水热法和多巴胺的自我团聚反应合成了磁性石墨烯@聚多巴胺(PDA@MG)纳米复合材料,该材料具有表面积大,含有丰富的π电子共轭体系、很好的水溶液分散性,易分离及可重复使用等特点。以PDA@MG为吸附剂材料,研究了其对水溶液中双酚A(BPA)的吸附性能。考察了吸附时间、温度、溶液的pH、吸附剂的用量等因素对该材料吸附性能的影响。结果表明在优化实验条件下,PDA@MG对BPA的最大吸附容量为151.3mg/g。PDA@MG具有优异的循环吸附性能,经过10次循环使用后其吸附能力没有明显减弱。     

Interactions between dextran-modified poly(methyl methacrylate) latex particles and concanavalin A

The electrostatic and affinity interactions between concanavalin A (Con A) and dextran-modified latex particles were investigated. The ratio of the initial number of dextran active sites to that of Con A molecules plays an important role in determining the structure of flocs formed during adsorption and, thereby, has an influence on the amount of adsorbed Con A and the subsequent elution yield. NaCl and d-glucose, used successively in the two-step desorption of Con A, were employed to study the relative importance of electrostatic and affinity interactions involved in the Con A adsorption process. A significant fraction of adsorbed Con A is attributed to the electrostatic interaction mechanism. The feasibility of using the dextran-modified latex products to purify Con A from Jack bean meal was demonstrated. Received: 22 February 2000 Accepted: 19 September 2000     

氧化石墨烯对水中内分泌干扰物双酚A的吸附性能

以氧化石墨烯(GO)为吸附剂, 内分泌干扰物双酚A (BPA)为目标污染物, 考察了GO对水中BPA的吸附性能. 结果表明: GO对BPA的最大吸附量(q_m)约为87.80 mg·g^-1 (25℃), 30 min左右即可达到吸附平衡, 远快于活性碳; 吸附动力学和等温线数据分别符合准二级动力学模型和Langmuir 吸附模型; 在溶液接近中性和低温的条件下有利于吸附的进行, 在溶液中存在电解质的条件下不利于吸附的进行. GO具有优异的循环吸附性能, 经过多次循环使用后依然可以保持良好的吸附能力. GO对BPA的吸附机理主要是由于GO本身的片状结构以及表面的含氧极性基团, 会与BPA之间产生π-π色散作用和氢键作用. 虽然GO对BPA的吸附能力不如石墨烯, 但是相比于石墨烯, GO表面含有大量极性基团, 具有良好的亲水性, 且GO合成方法相对简单, 可批量生产用于工业污水处理. 因此, 在水处理领域, GO有能力成为新型高效的吸附剂.     

吸附等温方程参数估算方法的分析

采用定容容量法,在温度6~60℃、平衡压力达106Pa的条件下,测得N2和O2在5A分子筛上系统的吸附相平衡数据。通过Langmuir和Toth等温方程关联这些相平衡数据,结果表明:线性化拟合的方法不可靠,其中用1/q~1/P形式线性化Langmuir方程,会得到误差很大的结果;用非线性法在各温度下单独拟合的等温方程和实验结果吻合很好,但是参数不符合其物理意义,进一步处理则误差较大。应当用非线性最小二乘法将所有温度下的相平衡数据一起拟合吸附等温方程。Langmuir和Toth方程都能用于描述体系的平衡吸附量随温度和压力的变化关系,而Toth方程的误差更小。