疏水作用色谱介质的合成及色谱特性研究

利用国产大孔硅胶作基质合成了疏水填料。按照高效疏水作用色谱法,采用梯度洗脱方式分离了6种标准蛋白及唾液中α-淀粉酶和基因工程生产的γ-干扰素。柱子不可逆吸附小、被试验的α-淀粉酶和溶菌酶活性几乎定量被回收。应用合成的色谱填料研究了洗脱剂中盐浓度和温度对蛋白质保留行为的影响,论证了合成填料的色谱属性。     

用前沿色谱法测定蛋白质吸附等温线时增浓方式的研究

用连续前沿色谱法和断续前沿色谱法测定了七种标准蛋白在疏水色谱填料上的吸附等温线,两种方法之间存在着一定的差别。从流出曲线突跃处斜率测定的不确定性、色谱过程中动力学因素和实验方法本身存在的问题等几个方面探讨了误差的来源,指出了可能解决这一问题的途径。     

改进的分子连接性方法

通过用Mulliken键级来加权分子连接性指数中的点价,使分子轨道理论与分子连接性指数有机地结合起来,将分子连接性指数改进成为一种量子拓扑指数。对比发现,分子连接性指数的点价与Mulliken键级具有相近的物理意义,而Mulliken键级更具有独特的优越性。利用改进的分子连接性指数对几种具有代表性的烃类与其体积、疏水常数以及热力学性质进行了关联,得到了满意的结果。     

甲基橙为光谱探针研究聚电解质与表面活性剂相互作用

聚电解质与两亲分子间相互作用近年备受关注^[1,2].其原因之一是这种作用与作为形成生物膜基础的类脂间的相互作用极其相似,并可看作细胞中蛋白质-核酸相互作用的一种模式^[3].对众多水溶性高分子尤其是聚电解质与表面活性剂间相互作用研究表明,这种作用不仅有重要的学术意义,而且在实际应用方面也非常重要,如应用于泥浆凝聚,油井采油以及膜分离技术^[4]等.     

基于CaCO3/SiO2复合粒子的超疏水表面制备

通过表面化学修饰,制备了超疏水CaCO3/SiO2复合粒子,并用接触角测量仪检测疏水性能,当CaCO3与纳米SiO2质量比小于10：1时,可以制得超疏水复合粒子.基于表面修饰的CaCO3/SiO2复合粒子,对亲水涂料进行改性,当CaCO3与纳米SiO2质量比小于6：1时,可以制得超疏水涂层,且涂层疏水性随复合粒子加入量的增加而增大.同时,采用扫描电镜、红外光谱和热重分析等对复合粒子进行结构表征,探讨了基于CaCO3/SiO2复合粒子制备超疏水表面的机理.     

纳米水滴及真空中β-环糊精和对-甲基苯酚1:1包结物的约束动力学模拟研究

Two systems of 1: 1 inclusion of host β-cyclodextrin and guest p-cresol in nano-drip including 427 H2O molecules and in vacuum have been studied by the constrain molecular dynamics simulation technique with pcff force field and Rattle bond algorithm. The analysis on the dynamic structure of inclusion and radial distribution function of several kinds of oxygen atoms shows that the CD inclusion was stable during the simulation time period in two systems and none of water molecule was found to move into the CD cavity in the drip within 200 ps which conformed the hydrophobic property of CD cavity. In the drip,an obvious hydration caused by H-bonding existing in the CD hydrophilic outsides was observed,and it agreed well with the CD properties. The obvious H-bonding interactions existing between phenyl hydroxyl and water molecules in the drip and between phenyl hydroxyl and CD cavity in vacuum made the guest molecule insert into the CD cavity shallower in drip case than in vacuum case. It was concluded that the constrain molecular dynamics simulation technique can be used to investigate the dynamic behavior of CD aqueous solution.     

聚酯织物表面耐用超疏水涂层的制备及在油水分离中的应用

使用在含有甲基MQ(M:单官能团Si-O单元R₃SiO_1/2, Q:四官能团Si-O单元SiO₂)硅树脂与疏水SiO₂的二甲苯溶液中浸渍的方法,在聚酯织物表面制备了耐用超疏水涂层。经过处理后,微米级聚酯纤维表面被紧密的疏水纳米颗粒包裹,通过这种方法降低了纤维的表面能。聚酯织物展现出良好的超疏水特性,与水滴的静态接触角为156°,滚动角为5°。得到的超疏水聚酯织物在机械磨损、酸碱环境及紫外线照射条件下,表现出了良好的稳定性。此外,用超疏水聚酯织物作为过滤材料得到的油水分离效率达99%以上。该方法为大面积工业制备超疏水织物提供了新的思路。     

自清洁功能的超疏水微/纳米结构铜网用于高效的分离油水

本文介绍了一种简便的方法制备n-十二烷基三甲氧基硅烷@三氧化钨包覆的超亲油超疏水的铜网.所制备的铜网显示了较为突出的超亲油和超疏水性能,该铜网的水接触角大约有154.39°,而油接触角接近于0°.实验利用了各种有机溶剂和水的混合物对所制备网膜进行分离性能测试,结果表明所得涂覆铜网的油水分离效率高达99.3V,并且水的通量大约为9962.3 L·h~(-1)·m~(-2).所制备的铜网具有良好的稳定性,经过10次分离循环后分离效率仍然保持在90%以上.由于三氧化钨优异的光催化降解性能,所制备铜网具有自清洁能力.因此,被润滑油污染的网膜可以恢复超疏水性,而这种自清洁性使所制网膜可以反复用于油水分离.     

纳米结构超疏水表面冷凝现象的三维格子玻尔兹曼方法模拟

采用三维多相流格子玻尔兹曼方法 (lattice Boltzmann method, LBM),对纳米结构超疏水表面液滴的冷凝行为进行模拟研究.通过Laplace定律和光滑表面的本征接触角理论对三维LBM模型进行定量验证.模拟分析了超疏水表面纳米阵列的几何尺寸和润湿性的局部不均匀性对冷凝液滴形核位置和最终润湿状态的影响规律.结果表明,较高的纳米阵列使液滴在纳米结构间隙的上部侧面和底部优先形核长大,通过采用上下不均匀的间隙可避免液滴在底部形核长大,而在上部侧面形核的冷凝液滴在生长过程中向上运动,其润湿状态由Wenzel态转变为Cassie态;较低的纳米阵列使液滴在纳米结构底部优先形核长大,液滴的最终润湿状态为Wenzel态;润湿性不均匀的纳米结构表面使液滴在阵列顶端亲水位置处优先形核长大,成为Cassie态.冷凝液滴在不同几何尺寸的纳米结构表面上的最终润湿状态的模拟结果与文献报道的实验结果符合良好.通过模拟还发现,冷凝液滴在生长过程中的运动行为与液滴统计平均作用力的变化有关.本文的LBM模拟再现了三维空间中液滴的形核、长大和润湿状态转变等物理现象.