氧化铝/聚乙二醇溶胶凝胶对酪氨酸酶的固定及应用研究

氧化铝/聚乙二醇(Al2O3/PEG)溶胶凝胶复合材料对酪氨酸酶具有较好的生物相容性和较高的稳定性。将生物酶固定于其中制备成的生物传感器具有良好的反应活性。实验证明这种生物传感器具有好的稳定性和灵敏度高的特点。     

基于溶胶-凝壳聚糖/SiO2杂化材料的安培型葡萄糖生物传感器

近年来 ,基于溶胶 -凝胶技术的有机 /无机杂化复合材料由于具有有机物的柔性和易修饰性 ,以及无机物的刚性和稳定性等 ,因此有利于保持生物分子的活性和生物传感器的研制 [1] .壳聚糖 ( CS)具有易成膜性和生物相容性 ,其在生物传感器中的研究已受到重视 [2 ] .本文通过原位溶胶 -凝胶 ( Sol- gel)技术 ,用 CS和甲基三甲氧基硅烷 ( MTOS)制备了 CS/Si O2 有机 /无机杂化材料 ,并将其用于对葡萄糖氧化酶 ( GOD)的固定 ,研制出葡萄糖生物传感器 .采用人工过氧化物酶普鲁士蓝 ( PB) [3]作为电子传递的媒介体 ,并外加一层 Nafion膜以增强…     

块状石英纤维/Al_2O_3气凝胶复合材料的非超临界干燥法制备及表征

采用溶胶-凝胶法和常压干燥法以N,N′-二甲基甲酰胺(DMF)作为干燥控制化学添加剂制备了低密度石英纤维增强Al2O3气凝胶复合材料.通过氮气吸附-脱附实验比较研究了石英纤维对氧化铝气凝胶孔结构参数的影响;采用X射线衍射技术表征了在升温过程中石英纤维/Al2O3气凝胶复合材料的相结构变化;利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察了Al2O3气凝胶基体及其石英纤维复合材料的微观形貌;初步探讨了DMF对Al2O3气凝胶形貌和密度的影响.研究结果表明石英纤维/Al2O3气凝胶复合材料成块性好,纤维与气凝胶基体结合紧密,石英纤维提高了Al2O3相转变温度,适量的DMF有利于形成均匀凝胶网络结构,减小干燥收缩压力.     

铁系催化剂上乙苯与CO2氧化脱氢反应

采用浸渍法和溶胶-凝胶法制备了三种含Mg,Fe和Al量相同的Fe2O3-MgO/γ-Al2O3,Fe2O3/MgAl2O4和MgFe0.1Al1.9O4催化剂,在580°C考察了它们催化乙苯与CO2氧化脱氢反应性能,并采用X射线衍射,表面元素分析,H2-程序升温还原和CO2-程序升温脱附等技术对催化剂体相及表面性质进行了表征.结果表明,催化剂制备方法影响Fe物种的存在形态,进而影响催化剂的稳定性和活性.采用浸渍法制备的Fe2O3/MgAl2O4催化剂含有高度分散的Fe2O3活性物种,该物种具有较好的初活性,但是稳定性较差;而采用溶胶-凝胶法制备的MgFe0.1Al1.9O4催化剂中,Fe物种主要以同晶取代的形式存在于尖晶石骨架中,因而具有较高的乙苯与CO2氧化脱氢催化活性和稳定性.     

纳米ZrO2/Al2O3复合载体及Ni/ZrO2/Al2O3催化剂的性能研究

 采用溶胶-凝胶法在经过扩孔处理的Al2O3基载体上制备了纳米ZrO2/Al2O3复合载体,并通过浸渍法制备了NiO/ZrO2/Al2O3催化剂. 用XRD,TPR,TPD和N2吸附等技术分别考察了载体和催化剂的结构及表面性能,研究了复合载体对Ni/ZrO2/Al2O3催化CO2重整CH4反应性能的影响. 结果表明,纳米ZrO2/Al2O3复合载体具有较大的比表面积、适宜的孔径分布及稳定的t-ZrO2结构,Ni/ZrO2/Al2O3催化剂具有较好的CO2重整CH4反应活性和稳定性.     

基于溶胶-凝胶壳聚糖／SiO2杂化材料的安培型葡萄糖生物传感器

近年来，基于溶胶-凝胶技术的有机/无机杂化复合材料由于具有有机物的柔性和易修饰性，以及无机物的刚性和稳定性等，因此有利于保持生物分子的活性和生物传感器的研制．壳聚糖(CS)具有易成膜性和生物相容性，其在生物传感器中的研究已受到重视．本文通过原位溶胶-凝胶(Sol-gel)技术，     

耐高温高表面氧化铝的制备及性质──添加钡及钡与镧的协同作用对氧化铝热稳定性的影响

氧化铝是高温催化反应中常用的载体材料. 高于1 000 ℃时, Al2O3通过表面活性原子的迁移和表面羟基脱水发生烧结, 并向α相转变[1,2], 同时随着比表面积剧烈下降, 导致催化剂活性组分聚集, 催化剂活性下降等. 大量研究表明, 稀土元素, 硅及碱土元素可明显改善氧化铝的热稳定性[3～8]. 本文以溶胶-凝胶法单独引入Ba元素, 考察了Ba添加量对Al2O3热稳定性的影响. 还采用溶胶-凝胶与表面浸渍相结合的方式共同引入La和Ba, 考察了两元素协同作用对Al2O3热稳定性的影响.     

轻质高强度C/Al2O3复合气凝胶的制备及表征

采用溶胶-凝胶法和CO2超临界干燥工艺制备RF/Al2O3复合气凝胶,再经高温热处理过程得到轻质高强度C/Al2O3复合气凝胶,研究了不同热处理温度对气凝胶结构的影响,利用氮气吸附、X射线衍射、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等手段对气凝胶的结构和性能进行了分析并且测试了不同热处理温度样品的压缩强度。实验结果表明:C/Al2O3复合气凝胶具有均匀的三维网络结构且成块性好,随着热处理温度的升高,气凝胶比表面积和强度均先增大后减小,当1 400℃时,C/Al2O3复合气凝胶比表面积最高,为831 m2.g-1,压缩强度最大,为9.5 MPa。     

Al2O3-PLOT毛细管色谱柱的溶胶-凝胶法制备

首次将溶胶-凝胶法用于制备Al2O3-PLOT毛细管色谱柱.采用正硅酸乙酯、稀盐酸以及氧化铝的乙醇悬浮液组成的溶胶体系,高压动态法涂敷石英毛细管,然后通过高温凝胶反应固定Al2O3涂层,再用无机盐溶液淋洗灭活得到成品.考察制备过程的重复性,表明溶胶-凝胶法制备Al2O3-PLOT色谱柱简单易行,重复性好;对色谱柱性能进行评价,18组分C1 ～C5烃类标准气完全基线分离,环丙烷和丙烯的分离度为1.55 ～1.65,甲烷和正丁烷保留时间变化范围分别小于0.5%和1%,色谱柱的耐温性和稳定性显著提高.     

钕对苯直接氧化制苯酚催化反应的促进作用

采用溶胶凝胶法制备Cr/Al2O3,Nd-Cr/Al2O3催化剂,通过X射线衍射(XRD)、N2吸附脱附和透射电子显微镜(TEM)对催化剂进行表征,结果表明稀土的加入增加了负载过渡金属的氧化铝的比表面积,使孔道结构更加规则有序。程序升温脱附(TPD)、程序升温还原(TPR)、X射线光电子能谱(XPS)和27Al固体核磁共振(27Al MAS NMR)的表征进一步说明稀土金属和过渡金属对载体表面性质和Al配位的影响,在催化反应中铬是主催化剂,钕是助催化剂。将催化剂用于苯一步氧化制备苯酚的反应中,反应结果表明所得催化剂均具有较高活性,并且Nd-Cr/Al2O3的催化活性高于Cr/Al2O3。     

胶溶法制备改性氧化铝的结构及织构特点

对胶溶法制备的镧和聚乙二醇(PEG)改性的氧化铝载体进行了深入研究.     

Effect of Nd-doping on the Thermal Stability and Pore-structure of Al2O3 Membranes

Unsupported Nd-doped Al2O3 membranes have been prepared with a sol-gel treatnt by using aiuminium isopropoxide and Nd(NO3)3 as the main raw materials. The properties of Nd-doped Al2O3 membranes were characterized by XRD, DTA-TG, IR and N2 adsorption. The effects of Nd-doping on the phase composition, thermal stability as well as applications of porestructure of Nd-doped Al2O3 membranes at high temperature were discussed. The results show that Nd-doping can raise the transition temperature rom γ-Al203 to α-Al2O3, enhance the thermal stability of Al2O3 membranes, and evidently improve the pore-structural parameters of Al2O3 membranes applied at higher temperatures.     

制备方法对负载型纳米ZrO2/Al2O3复合载体性能的影响

采用浸渍-沉淀法制备了负载型纳米ZrO2/Al2O3复合载体.采用X射线衍射、N2物理吸附、差示扫描量热(DSC)和程序升温脱附等技术考察了浸渍方式和干燥方法对复合载体的表面性能、热稳定性和晶相结构的影响.结果表明,ZrO2/Al2O3复合载体中没有生成ZrO2-Al2O3复合氧化物或固溶体,纳米ZrO2仅负载在Al2O3的表面.微波干燥法制备的ZrO2/Al2O3复合载体的比表面积(158.7 m2/g)较大,最可几孔径为19.4 nm,ZrO2的粒度为4.2 nm,晶相结构为四方相ZrO2.微波诱导作用使ZrO2/Al2O3复合载体表面产生了新的酸碱中心,微波干燥法制备的ZrO2/Al2O3复合载体具有较强的热稳定性,在873~1 073 K范围内DSC曲线没有出现吸热峰,而其它干燥方法制备的复合载体在903~1 023 K范围内出现了较明显的吸热峰,表明复合载体表面的部分四方相ZrO2转变为单斜相ZrO2(m-ZrO2).对超声波处理过的复合载体进行微波干燥能进一步提高纳米ZrO2与Al2O3之间的相互作用,纳米粒子的粒度(3.4 nm)更小,分布更均匀,但没有改变ZrO2的晶相结构.     

XPS study of the major minerals in bauxite: gibbsite, bayerite and (pseudo-)boehmite

Synthetic corundum (Al2O3), gibbsite (Al(OH)3), bayerite (Al(OH)3), boehmite (AlO(OH)) and pseudoboehmite (AlO(OH)) have been studied by high resolution XPS. The chemical compositions based on the XPS survey scans were in good agreement with the expected composition. High resolution Al2p scans showed no significant changes in binding energy, with all values between 73.9 and 74.4 eV. Only bayerite showed two transitions, associated with the presence of amorphous material in the sample. More information about the chemical and crystallographic environment was obtained from the O1s high resolution spectra. Here a clear distinction could be made between oxygen in the crystal structure, hydroxyl groups and adsorbed water. Oxygen in the crystal structure was characterised by a binding energy of about 530.6 eV in all minerals. Hydroxyl groups, present either in the crystal structure or on the surface, exhibited binding energies around 531.9 eV, while water on the surface showed binding energies around 533.0 eV. A distinction could be made between boehmite and pseudoboehmite based on the slightly lower ratio of oxygen to hydroxyl groups and water in pseudoboehmite.     

基于脱乙酰基魔芋葡甘聚糖固定酶的葡萄糖传感器

制备了脱乙酰基魔芋葡甘聚糖(d-KGM)的溶胶-凝胶,用红外光谱表征了其脱乙酰基前后的结构转化.探讨了d-KGM溶胶-凝胶的制备条件对其成膜性能及酶固定化的影响.在此基础上将d-KGM用于电极表面葡萄糖氧化酶的固定,制备了相应的葡萄糖传感器,并对传感器的工作条件进行了优化.所制备的传感器灵敏度为240 nA/mmol/L,线性范围为0.1～8 mmol/L,表观米氏常数KM为19.6 mmol/L,稳定性好,寿命长.实验结果表明d-KGM是一种可用于生物传感器中酶固定化的优良材料.     

乙烷部分氧化制C2氧化物用Fe－Al－P－O催化剂的研究Ⅰ．超细Fe－Al－P－O催化剂的制备与表征

 用溶胶－凝胶法制备了超细Fe－Al－P－O催化剂，并用DTA－TG，BET，TEM，XRD，TPR和IR等技术研究了催化剂的微观组成和结构及其晶格氧活性，探讨了催化剂的制备工艺，考察了溶胶－凝胶的形成机理、凝胶干燥及焙烧条件对催化剂微观组成和结构的影响规律．结果表明，Fe－Al－P－O催化剂呈非晶态，是具有均匀分布的超细粒子（10nm），其比表面积大（238m2／g），晶格氧活性高．FePO4和AlPO4间隔分布在催化剂表面，形成Lewis碱位（P＝O，P－O－Fe）和Lewis酸位（Fe3＋，Al3＋）．     

颗粒模板法制备大孔Al2O3材料

采用颗粒模板法制备了大孔氧化铝(Al2O3)材料. 扫描电子显微镜(SEM)结果显示, 大孔Al2O3结构中的大孔呈“囊泡状”且孔道的贯通性较差. Zeta电位测量表明, 共沉积条件下聚苯乙烯(PS)和Al2O3两种胶体颗粒带有相反的电荷, 在静电引力作用下先发生了吸附, 再沉积在一起. 吸附在PS微球表面的Al2O3纳米颗粒形成的吸附层是导致大孔呈“囊泡状”和孔道不贯通的主要原因. 采用聚二烯丙基二甲基氯化铵(PD)溶液对PS胶体微球带电性质进行了改性, PS微球的Zeta电位由−44.36 mV变成了+37.41 mV, 进而消除了沉积过程中二元颗粒间的吸附现象. 扫描电子显微镜显示, 大孔样品中“囊泡状”大孔消失, 同时孔道贯通性得到改善.     

XANES研究Al2O3包覆LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2材料的稳定性

采用溶胶凝胶水解法在LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2(NCM)表面包覆了0.5 wt%Al2O3.透射电镜(TEM)表明在NCM表面形成了均匀的Al2O3包覆层;分别采用恒电位极化及热重分析(TG)研究了包覆前后NCM的析氧特性;采用X射线吸收近边结构谱(XANES)研究了包覆前后O的电子结构.结果表明,包覆后的NCM析氧量更少;Al2O3包覆使得NCM表面层中与金属3d轨道杂化的O比例减少,而更稳定的、与金属4sp轨道杂化的O比例增加.这些因素导致Al2O3包覆后的NCM更加稳定、安全性更高.     

高比表面积窄孔分布氧化铝的制备研究 Ⅱ.加硅的影响

 采用pH摆动法，以硫酸铝为铝源，以氢氧化钠为碱沉淀剂，考察了添加SiO2对沉淀氧化铝物性的影响．通过孔结构分析、粒度测定和电镜观察等证实，加入少量SiO2可使沉淀粒子分散、变小，颗粒相对均匀，从而提高了氧化铝的比表面积和孔集中的程度．当加入2．5％的SiO时，pH仅摆动2次，即可使氧化铝粉体的孔体积高达1．2ml／g，比表面积达380m2／g．这类氧化铝的孔结构适宜，粒子小，易直接成型为孔径集中和耐压强度好的载体，故用于重油高压加氢脱氮反应具有较好的性能．沉淀时酸侧pH值降低，尽管沉淀氧化铝的孔径向较小的方面集中，但此时沉淀粒子呈紧密堆积，颗粒变大，比表面积下降，氧化铝沉淀粒子的结构发生改变．不同结构的氧化铝表现出不同的催化活性．