铁氨基黏土纳米结构脂肪酶的构筑 及催化特性

以铁氨基黏土(Fe-aminoclay)为载体, 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)为共价交联剂, 构筑了铁氨基黏土纳米结构脂肪酶催化剂(Feclay-lipase). 利用X射线衍射(XRD)、 透射电子显微镜(TEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)等技术对Feclay-lipase进行了表征, 并通过酶动力学对比研究了游离脂肪酶和Feclay-lipase的酶学特性. 结果表明, Fe-aminoclay的载酶量为414.4 mg/g, 固定化效率可达82.88%, Feclay-lipase的酶活较游离酶提高了3倍, 最适反应温度提高了10 ℃, 最适反应 pH向碱性偏移, 储存稳定性更好, 在4 ℃下贮存30 d后其酶活无明显减弱.     

桦甸油页岩有机岩相特征及其富集特性

为了研究油页岩中有机组分结合特性对有机质分离富集的影响,利用薄片透射光、反射单偏光、反射荧光等煤岩学研究手段研究桦甸油页岩中有机组分的种类、含量及赋存状态,并利用两种密度分离手段研究油页岩中有机质的解离特性.结果表明,桦甸油页岩有机质的变质程度较低,有机显微组分以沥青质体为主,占85.8%,镜质组和惰质组含量较低;有机质与矿物结合紧密,形成有机-矿物复合体,密度分离方法对有机质与矿物质分离效果有限;浮沉实验小于1.40g/cm³密度级样品的热解失重量及失重速率均低于较高密度级产物,这与颗粒状镜质组、惰质组与矿物质结合程度相对较差,在较低密度级产物中富集有关.     

铁氨基黏土-葡萄糖氧化酶纳米复合催化剂的构筑及多酶级联反应研究

以铁氨基黏土(FeAC)为载体, 通过共价交联固定葡萄糖氧化酶(GO_x), 构筑了铁氨基黏土-葡萄糖氧化酶纳米复合催化剂(FeAC-GO_x). 利用FeAC的过氧化物酶活性, 与GO_x结合进行级联反应, 可催化葡萄糖转化为过氧化氢并产生显色反应; 采用扫描电子显微镜(SEM)、 X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对FeAC-GO_x进行了形貌和结构表征, 并评价了其酶动力学参数、 催化稳定性和重复使用性等. 结果表明, GO_x的固定化率可达到76.4%, 所构筑的纳米结构酶复合体系具有高效的级联催化能力. 与天然酶体系相比, FeAC-GO_x具有更优异的温度和pH耐受性, 且在重复使用6次后, 酶催化活性无明显降低. 该体系不仅为新型葡萄糖传感器的开发奠定了基础, 还为多酶级联纳米结构酶的构筑提供了新思路.     

氨基黏土制备及其作为水基润滑添加剂的摩擦学性能研究

以MgCl_2和硅烷偶联剂KH550为原料,在乙醇溶液中制备了水溶性氨基黏土;采用X射线衍射仪、傅立叶变换红外光谱仪等分析了产物的组成和结构;采用四球摩擦磨损试验机考察了所制备的氨基黏土作为水基润滑添加剂的摩擦学行为,采用扫描电镜观察了钢球磨损表面形貌,采用能谱仪测定了磨损表面元素组成.结果表明:所制备的氨基黏土在水中的分散性良好;其作为水基润滑添加剂可在钢球摩擦副接触表面形成由Mg、Si、O和Fe等元素组成的润滑修复膜,从而表现出良好的减摩抗磨性能,并在一定程度上抑制水对钢的腐蚀作用.     

表面活性剂改性对Zn/Ti-PILCs吸附剂脱硫性能的影响

在柱撑黏土Ti-PILCs的合成过程中,加入各种表面活性剂进行改性,通过负载Zn制备了Zn/Ti-PILCs吸附剂,考察了其对模拟柴油中二苯并噻吩的选择吸附性能。结果表明,经表面活性剂尤其是十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）改性制备的Zn/Ti-PILCs其吸附脱硫率得以显著提高。当CTAB/Ti摩尔比为0.5时,Zn/Ti-PILCs-CATB具有最佳的吸附性能,DBT去除率达96.3%。N₂吸附脱附等温线和孔径分布研究表明,CTAB改性可增加1nm～4nm孔的数量,并改善黏土层间柱子的分布,使Ti-PILCs具有更高的比表面及更均匀的孔径分布。     

热改性红黏土的光催化产氢机理

利用太阳能驱动的光催化产氢技术是解决能源短缺和环境污染的重要途径。选用天然矿物红黏土(R-Clay)为前驱体,将其在氮气氛、400℃热处理后(标记为R-Clay₄₀₀),用于可见光(λ≥420 nm)条件下分解水制备氢气。结果表明,R-Clay经热改性后,其结构及微观形貌发生了改变,比表面积增大,表面羟基(—OH)显著减少,氧空位增多,带隙能减小,且其产氢活性显著提升,R-Clay₄₀₀的产氢效率(28.634μmol·g^-1·h^-1)是R-Clay(12.620μmol·g^-1·h^-1)的2.27倍。X光电子能谱证实热改性后R-Clay的氧空位相对含量增加了13.2%,荧光光谱及电化学阻抗谱结果显示R-Clay₄₀₀电子-空穴复合率及界面电荷阻力均较R-Clay降低,因而其光催化产氢性能得到提升。     

晚更新世以来杭州湾沉积物黏土矿物特征及其古环境意义

通过对杭州湾南岸HZW1907长84 m及甬江口YJ19-02长9 m柱状样进行粒度分析、X射线衍射（XRD）分析,研究了沉积物粒度变化、黏土矿物特征,探讨杭州湾地区晚更新世以来源区风化程度、水动力条件变化、物质来源及环境演变情况。根据岩性粒度特征及黏土矿物变化规律,将HZW1907柱状样划分为4个沉积阶段：阶段1（0~26 m）、阶段2（26~49 m）、阶段3（49~70 m）、阶段4（70~84 m）。阶段4和3处于晚更新世至早全新世,沉积物以粉砂、砂质粉砂、粉砂质砂为主,处于湖泊河床相、泛滥平原相沉积,水动力条件较强。阶段4黏土矿物组合较复杂,高岭石、蒙皂石占比异常高,阶段3以伊利石—绿泥石—高岭石—蒙皂石组合类型为主,2个阶段沉积物受钱塘江物质输入影响巨大,同时部分受长江物质影响,气候环境由温暖湿润转为温凉偏湿,源区经历较强风化过程。阶段2和1沉积物主要由粉砂组成,粒度较细,水动力条件较弱,处于近岸潮坪相及河口湾相沉积,黏土矿物组合类型均以伊利石—绿泥石—高岭石—蒙皂石为主,指示全新世（约10.8 ka BP）以来杭州湾沉积物主要受长江物质输入影响,经历温凉偏湿—冷凉干燥的环境,源区风化程度较弱。甬江口YJ19-02柱状样沉积物类型为粉砂及砂质粉砂,水动力条件较弱,黏土矿物组合类型为伊利石—绿泥石—高岭石—蒙皂石,沉积物主要由长江物质输入,处于相对稳定、偏寒冷干燥的环境,源区风化过程较弱。柱状沉积物粒度、黏土矿物在垂向上的变化及组合特征为研究区及邻区沉积物的物质来源及古环境状况提供了有效指示。     

Ⅱ型加载条件下页岩断裂行为的预测研究

实际工程中岩体往往处于Ⅰ型和Ⅱ型加载同时存在的状态,而这种复合加载条件下岩石断裂行为的预测较为复杂,也是迫切需要解决的问题。本文基于Ⅰ型加载条件下测试得到的页岩试样断裂韧度,应用MTS(Maximum Tangential Stress,最大切向应力)断裂准则对页岩试样在Ⅱ型加载条件下的裂纹起裂角以及断裂韧度进行了预测。为评估预测效果,通过Ⅱ型加载条件下2种尺寸页岩断裂试验,发现Ⅰ型断裂韧度随岩样尺寸变化的趋势不同,Ⅱ型断裂韧度基本没有尺寸效应。通过比较预测结果以及试验结果发现,利用传统的MTS断裂准则预测的理论值与试验测试值相差较大。在预测过程中断裂过程区尺寸的确定也是非常重要的,如果不考虑断裂过程区的尺寸效应同样会造成很大的预测误差。结合MTS准则确定的断裂过程区尺寸,利用GMTS(Generalized Maximum Tangential Stress,广义最大切向应力)断裂准则预测的岩样裂纹起裂角以及断裂韧度都与试验测试值非常接近。     

宝明页岩柴油碱性氮化物的梯度富集及GC-MS分析

利用溶剂萃取和柱色谱等技术浓缩分离新疆宝明页岩油柴油馏分中的碱性氮化物。以宝明页岩柴油为原料,经糠醛溶剂精制,初步得到富集碱性氮化物的抽出油。以抽出油为深度富集碱性氮化物的原料,采用柱色谱等分离方法,从抽出油中分离得到碱性氮化物。利用傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)和气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分别对富集的碱性氮化物进行官能团检测和定性、定量分析。结果表明:新疆宝明页岩油柴油馏分中的碱性氮化物经溶剂精制和柱色谱等分离方法梯度富集后,碱性氮化物的质量分数由抽出油的12.08%提高到最终产物的69.48%,并在富集分离的产物中鉴定出60种碱性氮化物,其中主要为苯胺类、喹啉类和吡啶类化合物,各占25.85%,23.56%和16.52%。