钨磷酸催化H2O2氧化降解壳聚糖

钨磷酸催化H2O2氧化降解壳聚糖;壳聚糖;钨磷酸;H2O2;催化降解     

H_2O_2法氧化降解壳聚糖制备壳寡糖

壳聚糖不溶于水,限制了其广泛应用,故需将壳聚糖进一步降解成具有相同结构单元的壳寡糖。壳寡糖不仅易溶于水,而且具有更好的抑菌性效果和更广的抑菌谱,在医药、农业和工业等领域具有较好的应用前景。制备壳寡糖的方法主要有化学法、物理法和生物酶解法。其中,H_2O_2氧化降解法是一种高效、快速、无污染的方法,本文综述了H_2O_2法制备壳寡糖的反应机理、反应的影响因素及其应用前景。以及课题组通过使用黄粉虫的虫皮制备而得的CTS,在中性条件下用H_2O_2法进一步降解制备COS,得到的最优条件为:50℃、10%H_2O_2、1%CTS,反应5h,分子量7000Da左右,收率达到85%,产品颜色呈浅黄色。     

壳寡糖的制备及其对黄瓜的促生长作用

研究壳聚糖在乳酸介质中的氧化降解工艺，以制备数均分子量为2000－3000的壳寡糖。通过条件实验得到最佳工艺条件为：20g壳聚糖溶于8mL乳酸中，滴加ω＝0．30的H2O25mL,于55℃下反应6h。温室试验结果证明壳寡糖对黄瓜具有良好的促生长作用。     

壳聚糖的酶法降解

用壳聚糖酶降解壳聚糖,探讨了壳聚糖降解过程中温度、pH值、底物浓度和金属离子对酶促反应的影响。结果表明:酶促反应进行到5 h左右时,即可得到聚合度小于10的壳寡糖。该酶促反应的最适温度为50℃,最适pH=5.5;最适底物浓度为0.02 g/mL;金属离子Ca2+和Mg2+对酶降解有一定的促进作用,而Zn2+、Cu2+对酶降解有较强的抑制作用。该酶促反应符合米氏动力学方程,米氏常数Km=7.80 g/L,最大反应速率Vmax=7.72 g/(min.L)。     

壳寡糖的酶法制备

通过还原端基、酶解产物聚合度、水解液调碱性后透光率的测定以及酶解产物的TLC、HPLC分析,研究了壳聚糖酶降解壳聚糖过程中壳聚糖浓度、酶用量、反应时间和pH对酶促反应速率和产物聚合度的影响。结果表明:壳聚糖酶在底物浓度0.03 g/mL、壳聚糖酶用量4~6 u/g、pH=5.8和水解200 min时,可得到以聚合度3~7为主的壳寡糖。     

氧化降解壳聚糖铜配合物制备低聚壳聚糖

氧化降解壳聚糖铜配合物制备低聚壳聚糖;壳聚糖铜配合物;壳聚糖;氧化降解;催化     

壳聚糖和壳寡糖的磷酸化研究

以甲磺酸为溶剂,壳聚糖(CTS)和壳寡糖(COS)为原料,分别与五氧化二磷反应合成其磷酸酯。用电位滴定法测定取代度(DS),并用红外光谱法(FT-IR)和差热分析法(DTA)进行结构表征。通过分析壳聚糖与壳寡糖磷酸化正交实验结果,得出了甲磺酸用量、五氧化二磷用量、温度和反应时间等因素对产物取代度的影响,优化了合成工艺,并通过结构分析对两者进行了比较。     

特种纤维素酶催化水解壳聚糖及壳寡糖的制备研究

用凝胶渗透色谱法研究了特种纤维素酶催化水解过程中的分子量及其分布,制备了不同低分子量的壳聚糖和壳寡糖,详细研究了水解温度、pH值、时间和酶的用量等因素对酶催化水解产物的分子量及其分布的影响,制备壳寡糖的反应条件为壳聚糖质量分数w=0．01,水解温度58℃,pH=5．3,特种纤维素酶w=0．10,反应时间3h。     

镀铜铁屑-H_2O_2催化氧化降解含酚废水

采用镀铜铁屑代替传统Fenton体系中的FeSO4作为催化剂,通过改变H2O2与镀铜铁屑的投加量、溶液的pH值、反应温度、反应时间等条件,研究了该体系对处理苯酚废水的影响。结果表明,常温下处理实际含酚印染废水,在pH值为4~6,30%H2O2 12mL/L,镀铜铁屑5g/L,反应时间为45min时,COD去除率可达96%,其CODCr从5827mg/L降至419mg/L,色度从2000降至30,符合国家三级排放标准。     

壳聚糖锰(Ⅱ)配位与氧化控制降解寡糖的分子量分布

Complexes of chitosan with Mn(Ⅱ) were prepared by adding Mn(OAc)₂·4H₂O to Chitosan solution. IR, elemental analysis and TG analysis were used to character the complex. The results showed that there were coordinate bands formed. H₂O₂ was used to degrade chitosan-Mn(Ⅱ) complex, and the molecular distribution of degraded products were investigated after eliminating Mn(Ⅱ) ions using the cation exchange resin column. The result suggested that the Chitosan could be degraded rapidly, the degradation started from higher molecular weight range, the molecular weight distribution of oligosaccharides was much more narrower than that of degradated products from common methods such as hydrolysis, acidic and oxidizing methods. The index of molecular weight distribution was changed with the average degradability. When exceeding 10 oligosaccharides, the smaller of the DP, the smaller of the index.     

壳聚糖与壳寡糖结构及其对放射性核素铀吸附性能

采用酸碱滴定法测定壳聚糖和壳寡糖脱乙酰度分别为90.9%和90.1%,用IR方法表征了壳糖中乙酰基和氨基。 MALDI-FT-MS进一步给出了经葡聚糖凝胶柱纯化后壳寡糖脱乙酰度和聚合度的信息。 通过壳聚糖吸附性能的研究发现,壳聚糖对放射性核素铀具有较强的吸附能力,吸附率达96%以上,即使在大量Cu2+存在情况下,也可高效吸附放射性核素铀,说明壳聚糖有望成为一种新型的放射性核素吸附去污材料。     

臭氧降解法制备壳低聚糖及其结构表征

以85％脱乙酰度、相对分子质量为25×10^4的壳聚糖为原料,在20℃、pH为3、氧气流量0．7m^3／h的条件下降解6h,降解液用氨水调至pH为9,无沉淀,分别用截留相对分子质量为2k、3k、5k、10k的中空纤维膜超滤,获得所需聚合度的壳低聚糖。降解产物的结构用红外光谱、核磁共振碳谱表征,结果说明降解前后的结构基本没有变化。降解产物的聚合度用飞行时间质谱表征,其中经过2k中空纤维膜超滤后的壳低聚糖聚合度主要为4～10。     

壳聚糖的配位控制氧化降解及量子化学研究

提出一种新的壳聚糖降解法——金属配位控制氧化降解法，首先对壳聚糖实行人为特异性结构改造，将壳聚糖转化为壳聚糖金属配合物，再以H2O2对配合物进行氧化降解。对比金属配位控制氧化降解和直接氧化降解的反应结果，表明在相同降解条件下，前一种方法的降解速度明显高于后一种方法，且降解产物分子量分布较后者窄。半经验量子化学hyperchem6.01 ZIND0/1模拟计算结果显示，壳聚糖金属配合物高分子链上配位糖元对应的糖苷键比其他糖苷键更容易发生断裂，壳聚糖链断裂优先发生在该位置，降解反应具有更好的选择性和可控性。     

Na_2WO_4催化H_2O_2氧化环己烯合成己二酸反应研究

以Na2WO4为催化剂,H2O2(30wt.%)为氧化剂,考察了环己烯合成己二酸过程中反应条件的影响。采用单因素实验确定最佳的反应条件:反应体系的物料比为Na2WO4·2H2O∶H3PO4∶H2O2∶C6H10=5∶20∶400∶100(mmol比),Na2WO4与H2O2加热回流温度为60℃,加热回流时间为30 min,反应温度为102℃,反应时间为2 h,此时己二酸的产率最高为63%。采用正交实验法确定影响己二酸产率的三个主要因素顺序为:反应温度Na2WO4与H2O2加热回流时间Na2WO4与H2O2加热回流温度。     

负载Cr_2O_3的H_2Ti_2O_5·H_2O纳米管的制备及其作为锂离子电池正极材料的电化学性能

限制纳米电极材料倍率性能的一个重要因素是,在大电流下充放电时,纳米结构可能坍塌,造成容量迅速衰减.通过异价离子的掺杂或第二相的负载有可能弥补纳米材料的这一缺陷.本文以含有Cr2O3的锐钛矿TiO2为原料,通过超声化学-水热法,制备了负载Cr2O3的H2Ti2O5·H2O纳米管.采用X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)对制得的H2Ti2O5·H2O/Cr2O3纳米管的晶体结构和微观形貌进行了表征和分析.恒流充放电测试显示,H2Ti2O5·H2O/Cr2O3(5%(w,质量分数))纳米管作为锂离子电池阳极材料具有优异的循环稳定性及倍率性能.在150mA·g-1的电流密度下,H2Ti2O5·H2O/Cr2O3纳米管的首次放电容量达到288mAh·g-1;120次循环后,充放电容量仍保持在145mAh·g-1.在1500mA·g-1的电流密度下,首次放电容量为178mAh·g-1;600次循环后,充放电容量保持在80mAh·g-1以上;继续在150mA·g-1电流密度下充放电30个循环,充放电容量达到155mAh·g-1,显示出充放电容量的可回复性.循环伏安测试结果表明,H2Ti2O5·H2O/Cr2O3纳米管的充放电过程由法拉第赝电容反应控制.该一维纳米结构在锂离子电池和非对称电容器领域显示出良好的应用前景.     

纳米壳寡糖-铁配合物的制备及其生物活性的研究

用分子量为5000的壳寡糖与FeCl₃反应制得纳米壳寡糖-铁配合物, 并通过FTIR, UV, DTA, TEM, PCS等手段对其结构与形态进行了表征. 同时用紫外光谱法和凝胶电泳法对纳米壳寡糖以及纳米壳寡糖-铁配合物的生物活性进行了研究, 实验结果表明纳米壳寡糖-铁配合物是以静电嵌插的方式与质粒DNA进行结合, 而致使DNA损伤.     

羧甲基壳寡糖与钆配合物的制备

用羧甲基壳寡糖(CM-COS)与硝酸钆反应,制备了羧甲基壳寡糖与钆的配合物(CM-COS-Gd).用红外光谱、热重分析等测试手段对配合物进行了表征.讨论了溶液的酸碱度、反应时间和物料比对配合物形成的影响,对CM-COS-Gd的配位机理进行了初步研究.结果表明,不仅CM-COS中的羧基参与了配位,氨基上的氮原子和羟基氧原子也参与了配位.CM-COS-Gd和CM-COS相比,热稳定性有所增加.     

用GPC研究壳聚糖氧化降解过程中的分子量及其分布

用凝胶渗透色谱法跟踪研究了过氧化氢对壳聚糖氧化降解过程中壳聚糖的分子量及其分布的影响,结果表明,反应温度、时间和过氧化氢用量对壳聚糖的降解程度及降解产品质量均有影响。     

V_2O_5/Ti-Ce-PILC在H_2S选择性催化氧化过程中的催化性能

合成了TiO_2-CeO_2柱撑黏土负载V_2O_5催化剂,通过XRD、氮气吸附脱附、TG、FT-IR、H_2-TPR、NH_3-TPD、XPS等方法对其物理化学性质进行了表征,研究了该催化剂在H2S选择性催化氧化反应中的活性。结果表明,负载5%V_2O_5的TiO_2-CeO_2柱撑黏土在180℃下催化效果最好,且尾气中不含SO_2。V_2O_5、TiO_2和CeO_2之间的相互作用提高了催化剂的活性,CeO_2提高了催化剂的热稳定性,同时提供大量晶格氧,加强了V_2O_5的氧化还原作用,降低了反应温度;TiO_2加强了VO_x和CeO_x的再氧化,降低了硫酸盐的覆盖率,从而降低了催化剂的失活速率。     

H2O2氧化法修复柴油污染土壤

用20 mL H2O2氧化处理柴油重度污染土壤,研究了土壤含水量过饱和状态下pH值对反应的影响。结果表明,24 h之内,5%初始含油量污土,pH值为5~8时,去油率在96%以上,即pH值近中性的土壤介质,在含水量过饱和情况下,处理条件相同时,其氧化去除效果差别不大;反应后溶液pH值由7.34、6.74、5.78降至7.02、6.58、5.49,这主要是由于一些酸性基团如CO2、H 、羧基、β-酮酸等的产生所致;反应溶液中H2O2量下降明显,1 h时由初始浓度0.05 mol/L降至0.000 3 mol/L左右,测出值趋近于0;表层油含量变化不稳定,但总趋势下降,下层油含量变化则呈明显下降趋势,说明整个氧化过程中柴油组分经历了分解、挥发和自下而上的迁移。