大孔吸附树脂的吸附机理

大孔吸附树脂(macroprous adsorption resin, MAR)是近几十年发展起来的一种具有多孔立体结构、人工合成的有机高分子聚合物。由于其特殊的理化性质和吸附性能,已被广泛应用于化学、医药、环保和食品等领域。本文介绍了近年来国内外对大孔吸附树脂在吸附机理研究方面的进展,重点介绍了不同温度条件下大孔吸附树脂对靶标分子的吸附热力学行为模式,靶标分子在大孔吸附树脂表面及孔内的吸附扩散行为模式。此外,大孔吸附树脂性能参数和靶标分子结构参数之间构效关系也对其吸附选择性规律具有重要的影响。因此,大孔吸附树脂与底物间构效关系的匹配程度及其对选择性的影响是大孔吸附树脂分离理论研究的核心。本文最后介绍了可以准确客观描述吸附过程并具有一定使用范围的大孔吸附树脂吸附模型的建立和评价。     

甲烷在富纳米孔炭质吸附剂上的吸附

分析了以石油焦为原料采用复合活化工艺制备的吸附剂的孔结构特性。发现吸附剂微孔含量在90%以上并且主要集中于1 nm～2 nm之间，是富含纳米孔的吸附材料。甲烷在此吸附剂上的吸附研究表明，在25 ℃，3.5 MPa的条件下，甲烷质量吸附量超过14.0%；有效体积吸附量超过120?V/V(吸附甲烷的体积/容器的体积)。甲烷在富纳米孔炭质吸附剂上的等温吸附曲线表明，吸附类型属于Ⅰ类吸附，符合微孔填充理论；等压吸附曲线表明，低温有利于体积吸附量的增加；吸附剂中水分的增加对吸附有不利的影响。     

介孔吸附常用经典分析模型的比较

对介孔材料的孔特征进行科学表征是其开发与应用的关键环节之一。本文简要介绍了介孔吸附相关知识和常用经典分析模型的发展历史、应用范围和各自特点,将经典介孔分析方法分为有模型法、无模型法、完全无模型法、逆向法四类,对这些分析方法和3种常用的介孔分析软件进行了对比分析,这些内容对吸附仪管理人员、介孔材料的教学和研究具有一定的参考价值。     

NPE在有序介孔炭上的吸附行为研究

采用有序介孔硅为硬模板制备了具有不同孔径的有序介孔炭(OMCs). 氮气吸附测试表明, 有序介孔炭具有丰富的介孔表面和集中的介孔分布. 以壬基酚聚氧乙烯醚(NPE)为探针分子, 研究了大分子酚类在有序介孔炭上的吸附行为. 吸附研究表明, NPE在有序介孔炭上的吸附满足Langmuir吸附模型. 孔结构分析表明, 大于1.5 nm的孔的表面积是决定NPE吸附量的关键因素, 而有序介孔炭的最可几孔径决定吸附速率的大小. 与吸附量相比, 吸附速率更容易受环境温度的影响. 动力学研究表明, NPE在有序介孔炭上的吸附满足准二级动力学方程.     

NPE在有序介孔炭上的吸附行为研究

采用有序介孔硅为硬模板制备了具有不同孔径的有序介孔炭(OMCs). 氮气吸附测试表明, 有序介孔炭具有丰富的介孔表面和集中的介孔分布. 以壬基酚聚氧乙烯醚(NPE)为探针分子, 研究了大分子酚类在有序介孔炭上的吸附行为. 吸附研究表明, NPE在有序介孔炭上的吸附满足Langmuir吸附模型. 孔结构分析表明, 大于1.5 nm的孔的表面积是决定NPE吸附量的关键因素, 而有序介孔炭的最可几孔径决定吸附速率的大小. 与吸附量相比, 吸附速率更容易受环境温度的影响. 动力学研究表明, NPE在有序介孔炭上的吸附满足准二级动力学方程.     

甲苯在多级孔丝光沸石上的吸附平衡和吸附动力学

为了考察多级孔丝光沸石中介孔的存在对丝光沸石吸附平衡和动力学的影响,选择甲苯分子作为探针分子,对其在具有不同介孔孔隙度的多级孔丝光沸石上的吸附等温线和吸附动力学曲线进行了测试。结果表明,甲苯在多级孔丝光沸石上的吸附等温线可以很好地用双位Toth吸附模型进行描述,由拟合参数以及亨利常数（K_H）和初始吸附热（Q_st）的计算得知,相对于微孔丝光沸石,介孔的引入增大了甲苯在丝光沸石内的吸附量,但减弱了甲苯与沸石表面的相互作用力;另外,甲苯在多级孔沸石表现出高的吸附速率,并随介孔孔隙度的增加而增大,反映了沸石内介孔的存在可有效促进沸石的传质能力。     

氩吸附法研究多级孔分子筛的孔结构

采用不同方法分别制备了双介孔分子筛、介微孔分子筛及介孔沸石材料,利用氩吸附法并结合XRD技术表征了多级孔分子筛的孔结构。探讨了适用于多级孔分子筛的孔径分布计算方法,揭示了不同类型吸附等温线与孔径分布、孔型及孔容等之间的关系。研究表明,对于多级孔分子筛、微孔和介孔的孔径分布分别用SF法和BJH法计算较适宜,全孔分析可用NLDFT法计算。通过对TS-1介孔沸石的孔结构分析发现, TPAOH 在改性制备介孔TS-1的过程中起到了生成介孔及促进二次晶化的双重作用。     

Stockmayer流体在活性炭孔中的吸附的分子模拟

应用巨正则系综monteCarlo方法模拟Stockmayer流体[以一氯二氟甲烷(R22)为代表]在活性炭孔中的吸附。模拟中R22分子采用等效Stockmayer势能模型,狭缝碳孔墙采用10-4-3模型。通过模拟得到了最佳孔径,并在最佳孔径下,针对不同的主体压力及活性基团密度,得到了吸附等温线、孔中流体的局部密度分布图和较为直观的孔内流体分子的瞬时构象,分析了吸附等温线的特征及孔内流体的吸附结构,认为在0.0,1.0sites/nm^2的活性基团密度下的碳孔内分别发生物理及化学吸附,并确定了最佳操作压力,为工业设计合适的催化剂提供依据。     

大孔吸附树脂对酯型儿茶素吸附性能的研究

系统研究了AB-8,PA,HPD600,NKA-9,NKA-II等5种大孔吸附树脂对EGCG的吸附性能。结果表明,这5种大孔吸附树脂对EGCG的吸附效率随AB-8,PA,HPD600,NKA-9,NKA-II的顺序依次减小。选择大孔吸附树脂PA为吸附剂,用PA对EGCG、ECG、GCG进行静态和动态吸附实验以及解吸剂的选择实验,研究了吸附速率曲线,确定了最佳吸附流速,根据解吸效果和绿色提取的需要,决定选用无毒有机溶剂C作为解脱剂。     

Advances in DNA Origami Nanopores: Fabrication,Characterization and Applications

In recent years, bio‐nanopore and solid‐state nanopore have been greatly improved for molecule bio‐sensing. Whereas, the development of this scientific field seems to have encountered a bottleneck due to their respective limitations. The small pore size of the former impedes the detection of large single molecule, and the latter is difficult to achieve similar accuracy and functional control. DNA origami plays a novel role to bring more opportunities for the development of nanopore technology since it is relatively easy to synthesize and modify. This review mainly focuses on introducing the DNA origami nanopore fabrication methods, characterization and application. Meanwhile, the challenges in the present DNA origami nanopore research are also discussed.     

压力对带有pH值可调聚电解质刷的仿生纳米孔中离子选择性的影响

具有pH值可调聚电解质（Polyelectrolyte,PE）刷的合成纳米孔的仿生离子通道在纳米尺度下离子、流体和生物粒子的主动运输控制方面具有重大应用潜力. 离子选择性是纳流体设备中离子传输的重要现象,具有很大的现实意义和实用价值. 本文提出了施加压力控制纳米孔中离子选择度的方法,综合研究了溶液pH值、浓度、外加电压和压力对离子选择度的影响. 仿真结果表明,离子选择度对压力的刺激是敏感的,且不像电压对离子选择度的影响会受到溶液pH值和浓度的制约,且方向不定,速度不可控;压力对离子选择度的影响不受溶液性质制约,并且灵活可控. 该结果对设计带pH值可调聚电解质刷的纳米孔有重要的启发作用.     

Adsorption of Supercritical Fluids

Adsorption isotherms for supercritical fluids are calculated using lattice theory. Results are compared with experimental data for methane on graphon and for carbon dioxide on coal. It is shown that the model reflects the peculiar features in adsorption isotherms of supercritical fluids (in particular, a maximum in the adsorption with increasing pressure). The analysis shows that there is two layer adsorption over a wide range of densities.     

纳米银颗粒在模拟体液中的表面吸附特性

为了了解纳米银颗粒在体内是以Ag⁺还是以纳米银颗粒的形式存在,本研究设计了体外模拟试验,考察纳米银颗粒在模拟体液中所发生的表面化学反应。将纳米银颗粒放在模拟体液中反应5 min, 30 min, 1 h和4 h,反应结束后利用ICP-MS测定溶解到模拟体液中的银离子浓度,利用TEM观察纳米银颗粒在模拟体液中的分散状态,利用XPS分析与模拟体液反应后纳米银颗粒表面化学元素组成。结果显示,纳米银颗粒与体液接触后,体液中的蛋白质会吸附到纳米银颗粒表面,绝大部分纳米银颗粒转化成覆蛋白膜的颗粒,这些覆膜颗粒可以均匀的分散在模拟体液中。只有极小一部分(小于0.01%)的纳米银颗粒会在初始阶段溶解为Ag⁺。这一结果说明纳米银颗粒在模拟体液中主要是以覆蛋白膜的纳米银颗粒形式存在,预示着在体内纳米银颗粒能够以颗粒形态在全身分布。这一特性可能会导致一些生物负效应的发生。     

活性炭的zeta电位对各种染料吸附的影响3．活性炭对阴离子染料洋红的吸附

测定了在不同pH下活性炭吸附阴离子染料洋红的变化规律,发现活性炭表面的电位(ζ对洋红吸附量的影响起着重要作用.当溶液pH小于活性炭的零电位pH(pHZPC=6.2)时,活性炭表面带正电,它对洋红阴离子具有静电引力,而当pH增大时活性炭的ζ电位下降,静电引力减弱,使得吸附量下降;另一方面由于洋红变色(pH3.5橙色,～pH6.8玫瑰红)后,洋红的溶解度增大,所以导致吸附量很快下降并趋于零.通过活性炭对洋红在不同pH下的吸附动力学和吸附热力学参数的估算,进一步揭示了活性炭在不同pH下对洋红的吸附机理.     

Electrokinetic properties of monovalent electrolytes confined in charged nanopores: Effect of geometry and ionic short-range correlations

The electrokinetic properties (such as capillary conductance, electroviscosity, and the streaming potential) are obtained for a restricted primitive model electrolyte confined in a slitlike nanopore made up of two infinite parallel plates and in a cylindrical cavity of infinite extension. The hypernetted chain/mean spherical approximation (HNC/MSA) is used to obtain the equilibrium ionic concentration profiles inside the pores, which in turn are used to calculate the electrokinetic properties via linear hydrodynamic equations. Our results are compared with those obtained via the classical Poisson–Boltzmann (PB) theory. Important quantitative and qualitative effects, attributed to geometry and to the proper consideration of short-range correlations by HNC/MSA, are discussed.     

活性炭的zeta电位对各种染料吸附的影响3.活性炭对阴离子染料洋红的…

测定了在不同ｐｈ下活性炭吸附阴离子染料洋红的变化规律，发现活性炭表面的电位（ξ）对洋红吸附量的影响起着重要作用。当溶液ＰＧＨ小于活性炭的零电位ＰＨ（ＰＨｚｐｃ＝６．２）时，活性炭表面带正电，这绎洋红阴离子具有静电引力，而当ＰＨ增大时活性炭的ξ电位下降，静电引力减弱，使得吸附量下降；另一方面由于洋红变色（ＰＨ３．５橙色，－ＰＨ６．８玫瑰红后），洋红我溶解度增大，所以导致吸附量很快下降并趋于零， 通过     

计算化学在认识吸附现象中的应用*

吸附是重要的表面物理化学现象,其在工业实践及生活中有较多的应用。随着量子化学理论的发展及计算机技术的不断突破,采用计算化学的方法研究物质结构及化学反应已经变为现实,本文着重讲述如何采用计算化学方法研究吸附现象,在分子原子层次对吸附现象的本质进行模拟研究。