多孔HZIF-8固定化酶及其降解苯酚的性能研究

以水凝胶为模板,采用模板乳化法制备锌基MOF材料HZIF-8,利用包埋法和交联法相结合的方法固定辣根过氧化物酶,研究温度、pH以及苯酚浓度对HZIF-8固定化酶降解苯酚的影响。结果表明,HZIF-8固定化酶的最适温度为50℃,最适pH为7,环境耐受力远高于游离酶,半衰期为16 d。放置10 d时,相对酶活性仍达82%,124.64 U/mg。HZIF-8固定化酶最佳降解苯酚条件:50℃,pH=8。重复回收使用6次,相对酶活仍达到50%以上。酸根过氧化物酶(HRP)与HZIF-8固定化酶的K m值分别为9.57 mmol/L和5.69 mmol/L。HZIF-8固定化酶对底物的亲和力高于游离酶,其催化效率相对游离HRP有所提升,固定化酶的操作稳定性和酶活性也显著增强。

聚丙烯酰胺反相悬浮聚合的研究

以丙烯酰胺为单体、N,N′,-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂、过硫酸铵为引发剂、环己烷为分散介质、Span—80为分散稳定剂,采用反相悬浮聚合后期滴加单体和共沸脱水法合成了平均粒径大约为110μm的聚丙烯酰胺(PAM)吸水微球,并系统地研究了分散稳定剂、引发剂的用量及搅拌转速对聚合产物(PAM)稳定性和粒径大小的影响.所得产物采用红外和扫描电镜进行了分析表征.

磁性氧化石墨烯对HRP的固定及对苯酚的催化研究

以氧化石墨烯为原料,戊二醛为交联剂,用组装技术制备出磁性氧化石墨烯,并对辣根过氧化物酶(HRP)进行固载并考察其固载条件,选择最佳固载条件,探究磁性氧化石墨烯载体固载HRP对苯酚的催化研究。以苯酚为降解底物,比较了磁性氧化石墨烯固载酶与游离酶在不同pH、温度条件下的催化降解效率,在反应温度为40℃,pH=8条件下,制得的磁性氧化石墨烯固载HRP对苯酚的去除率最高达到96.7%。

ATRP法合成AC-g-PSStNa及其对辣根过氧化物酶固定化的影响

以活性炭(AC)为原料,利用原子转移自由基聚合法(ATRP)合成了AC-g-PSSt Na有机无机杂化材料,并对其进行FT-IR、SEM、XPS表征。以AC-g-PSSt Na为载体对辣根过氧化物酶(HRP)进行固定化,比较游离酶和固定化酶的pH稳定性、热稳定性及储存稳定性。结果表明,Ac-g-PSSt Na固定化HRP的pH稳定性及热稳定性均强于游离酶,特别是在高温范围内表现出高的催化活性;在碱性环境中固定化酶的活性比游离酶高。可见AC-g-PSSt Na复合材料可有效地应用于固定化HRP。

糠醛渣复合材料固定果胶酶的制备

本文以糠醛渣为原始材料进行磺化预处理,利用静自电组装技术将壳聚糖包覆表面,得到糠醛渣-壳聚糖和磺化糠醛渣-壳聚糖复合材料。以FT-IR、SEM等技术对以上制备的复合材料的进行分析表征;然后将两种复合材料利用戊二醛交联后进行果胶酶的固定化。采用单因素变量法研究新型固定化酶的最佳催化性能和稳定性。未磺化糠醛渣复合材料固定酶的最佳催化条件:pH 3.5,果胶酶浓度50 mg/mL,果胶浓度15 mg/mL,反应时间120 min,反应温度45℃;磺化糠醛渣复合材料固定酶的最佳催化条件:pH 3.5,果胶酶浓度20 mg/mL,果胶浓度10 mg/mL,反应时间60 min,反应温度50℃。其中糠醛渣复合材料的固定化果胶酶的最大载酶量为197.20 mg/g,在重复循环使用8次后剩余相对酶活可达81.78%,磺化糠醛渣复合材料的固定化果胶酶在4℃下储存32 d后仍剩余88.98%的相对酶活。两种固定酶都表现出较好的操载酶量和储存稳定性,有较好的经济价值和应用前景。

借助NB虚拟实验的社会性科学议题教学研究——以“冬奥会滑雪大跳台的建设:金属的腐蚀与防护”为例

在化学教学中引入社会性科学议题作为化学教学的情境,能够引起学生兴趣,提升学生的科学意识和社会责任感。基于冬奥会滑雪大跳台的建设开展借助NB化学实验的项目式学习,按照项目引入、项目开展、项目深入、项目结果的研究思路进行“金属的腐蚀与防护”的教学,并在各项目探究环节中渗透议题,最终基于知识解决议题。

基于NB虚拟实验进行中学化学实验的试误教学——以“探究原电池的形成条件”为例

在科技迅速发展的背景下,信息技术与化学教学整合成为基础教育的一大亮点。NB虚拟实验作为一种信息化的教学辅助手段,对化学实验教学具有重大意义。试误教学充分体现了新课程中的“教为主导,学为主体”的教育理念。基于NB虚拟实验开展探究原电池的形成条件的试误教学,能够激发学生兴趣,拓展学生思维,培养学生科学探究能力,有利于学生主动建构知识,对知识内容形成长期印象。

磁性壳聚糖微球固定化果胶酶的研究

利用共沉淀法制备壳聚糖微球(chitosan microspheres,CS),然后采用逐层自组装(layer-by-layer assembly,LbL)的方法制备了磁性壳聚糖微球(magnetic chitosan microspheres,M-CS),并用其固定果胶酶。分别研究了固定化果胶酶在水相介质中的pH和温度的稳定性。研究发现,固定化果胶酶的最佳反应pH为3.5,最佳反应温度为50℃。

磁性磺化煤基复合材料的制备及其对苯酚吸附性能研究

以太西煤和兰炭为原料,利用水热法制备出相应的磺化材料,壳聚糖与磺化太西煤、兰炭通过静电自组装方法制备出磁性磺化炭基复合材料,用于吸附废水中的苯酚。探究了pH值、吸附时间、温度、模拟废水初始浓度等对磁性磺化炭基复合材料吸附苯酚的影响。结果表明,磁性磺化太西煤复合材料在pH=5,反应时间2 h,反应温度45℃及苯酚初始浓度10 mg/L时,苯酚吸附率达98.01%;磁性磺化兰炭复合材料在pH=5,反应时间4 h,反应温度35℃及苯酚初始浓度10 mg/L时,苯酚吸附率达62.44%。

糠醛渣与磺化糠醛渣复合材料固定HRP降解苯酚

以糠醛渣和磺化糠醛渣为原料,使用戊二醛作为交联剂,发生Schiff反应形成复合载体,对辣根过氧化物酶(HRP)进行固载,考察其固载条件、固载酶和游离酶在不同温度、pH、固载酶底物浓度、储存时间、重复利用次数及动力学下的相对活性和降解苯酚的催化性能。结果表明,固载酶具有更宽的pH适用范围,碱性条件下固载酶对苯酚的降解率高于游离酶,在高温条件下,两种固载酶对苯酚的催化能力优于游离酶。固载酶在pH=8,40℃条件下对苯酚的催化效率最高,苯酚起始浓度为1.6 mmol/L,在30℃下反应12 h,SFR-CTS-GA固载酶和FR-CTS-GA固载酶对苯酚的去除率可达92%,85%。

ATPR法制备AC-g-PSStNa及其固定化HRP的研究

为了克服单一材料性能上的局限性,以活性炭(AC)为原料,对AC进行氧化处理,使其表面获得含氧活性基团,应用原子转移自由基聚合(ATRP)法对AC进行表面改性得到接枝共聚物。通过与2-溴异丁酰溴(BiBB)反应获得ATRP引发剂,室温下以溴化亚铜(CuBr)为催化剂、2,2-联吡啶(bpy)为配体、甲醇/水为溶剂、对苯乙烯磺酸钠(SStNa)为单体,通过ATRP法得到活性炭接枝对苯乙烯磺酸钠(AC-g-PSStNa)复合材料。复合材料兼具无机粒子的化学稳定性以及接枝聚合物的多样性。通过傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪、热重分析仪对制备的接枝材料进行表征。利用静电吸附法对辣根过氧化物酶进行固定,用单因素变量法考察固载酶和游离酶在不同温度、pH条件下的相对活性和苯酚降解率。结果表明:与游离酶相比,固载酶具有更好的热稳定性,其在60℃时对苯酚依然有65%的降解率,说明固载酶可以在较大的温度梯度内发挥催化作用。pH=8时,固载酶对苯酚的降解率最大,达到78%,在偏碱性条件下固载酶有较高的降解率。

聚电解质刷SiO_2-g-PSStNa固定化果胶酶的研究

[目的]研究果胶酶的固定化方法,以期提高固定化酶的活性。[方法]通过表面原子转移自由基聚合(SI-ATRP)的方法,利用SiO2表面引发剂合成了SiO2-grafted PSStNa的纳米复合材料。并分别研究了固定化对果胶酶在水相介质中的pH、温度以及存储稳定性的影响。[结果]SiO2-grafted PSStNa不仅具有核壳结构,而且是表面富集大量负电荷的"聚电解质刷",将果胶酶固定于该"聚电解质刷",实现了方便、温和和省时的果胶酶的固定化。研究发现,自由果胶酶和固定化果胶酶的最佳反应pH为6.0,最佳反应温度为50℃。[结论]该研究结果对固定化酶在工业上的制备及应用有着重要的意义。

果胶酶的SiO_2-Coated PSSNa/Fe_3O_4固定化制备

将Fe3O4包覆在聚电解质刷上,利用SiO2-coated PSSNa/Fe3O4固定化果胶酶,由于SiO2-coated PSSNa/Fe3O4粒子表面吸附的Fe3O4增强了其磁力性能,使得其在反复利用的催化过程中具有简便、快速分离的优点。分别研究了固定化对果胶酶pH和温度稳定性以及贮藏稳定性的影响。结果表明,固定化果胶酶与自由果胶酶相比,受温度的影响较小且pH稳定性更高;在4℃放置30 d后,固定化果胶酶的活力仍保持在最初活力的50%以上,而自由果胶酶则几乎失活,即固定化果胶酶的稳定性有了很大程度的提高。

利用表面原子转移自由基聚合的方法合成球形聚电解质刷

利用SiO2引发剂通过表面原子转移自由基聚合(SI-ATRP)的方法,合成了SiO2-grafted PSStNa的纳米复合材料。该纳米复合材料不仅具有核壳结构,而且是表面富集大量负电荷的"聚电解质刷"。并用X-射线光电子能谱(XPS)、透射电镜(TEM)和热分析(TGA)等对其进行了表征。

质子化g-C3N4/β-SiC复合材料的制备及光催化降解茜素红性能

分别采用热解法和溶胶-凝胶-碳热还原法合成了石墨相氮化碳(g-C3N4)和纳米级碳化硅(β-Si C),通过浸渍-热处理法将两者复合并通过浓盐酸质子化,分别制备了g-C3N4/β-Si C和质子化g-C3N4/β-Si C(P-g-C3N4/β-Si C)复合光催化剂.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis-DRS)和光致发光光谱(PL)等对样品进行了表征.结果表明,P-g-C3N4/β-Si C复合材料的比表面积增大,光生电子-空穴对的复合几率降低,光催化性能明显提高.在光催化降解染料茜素红(ARS)研究中,样品的可见光催化活性顺序为P-g-C3N4/β-Si C>g-C3N4/β-Si C>P-g-C3N4>g-C3N4>β-Si C.其中P-g-C3N4/β-Si C在60 min内对ARS的降解效率高达99.9%,符合准一阶动力学模型,速率常数为0.0967 min-1,且循环使用9次后,光催化降解效率仍保持97.5%以上.

碳化硅基碳复合核壳固体酸的制备及催化合成苯甲醛-1,3-丙二醇缩醛

以碳化硅粉体为载体,葡萄糖、油酸、腐植酸钠等为碳源,采用水热法炭化及400℃低温炭化获得Si C/C材料,继而气相磺化合成了碳基碳化硅核壳固体酸催化剂。采用XRD、IR、XPS、TG、SEM和TEM对催化剂进行了结构表征,酸滴定法测得其酸度为1.33mmo L/g。以其催化苯甲醛和1,3-丙二醇缩合反应为探针反应测试了其催化活性。考察了原料配比、催化剂用量、反应时间及催化剂重复使用性对缩合产率的影响。结果表明,适宜反应条件为:苯甲醛投料量为0.1mol时,催化剂用量为0.075g,醛醇摩尔比1∶1.5,100℃回流2h产率可达83%,该催化剂可以重复使用4次以上。

螯合纤维的制备-聚乙烯醇缩甲醛纤维(PVF)的改性

研究了以电子束预辐射处理聚乙烯醇缩甲醛纤维[Poly(Vinyl formal)Fiber,PVF]后接枝丙烯腈 (Acrylonitrile,AN),并对该接枝共聚物进行胺肟化,得到一种含胺肟基的新型螯合纤维[Amidoxime Poly (Vinyl Formal)Fiber,AOPVF]。[Poly(Vinyl formal)Fiber,PVF]接枝丙烯腈(Acrylonitrile,AN)最佳实验参数:反应温度70℃、反应1 h、吸收剂量300kGy;硫酸0．05mol／L;摩尔盐0．1W％;丙烯腈10％。傅里叶变换红外光谱仪(Fourier Transform Infrared Spectroscopy, FT-IR)对这种新型螯合纤维进行了表征并讨论了聚乙烯醇缩甲醛纤维接枝丙烯腈[Poly(Vinyl formal)Fiber graft acrylonitrile,PVF-g-AN]的接枝率随诸多因素的变化规律。

煤基固体酸催化合成席夫碱反应

以煤基活性炭(AC)和苯胺(ANI)为原料,通过原位-溶液聚合法制备了煤基固体酸催化剂AC@PANI-SO_3H(APS),利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)和热重分析(TG)等技术手段对催化剂进行了结构和性能的表征。研究了该催化剂在微波辐射下催化合成Schiff碱化合物的活性,并对其催化工艺条件进行了优化考察。结果表明,催化剂用量5%(以每摩尔邻苯二胺用量为基准),反应时间3~20 min,溶剂选用乙醇(Et OH),Schiff碱化合物产率可达80%~93%,说明该催化剂在微波催化合成席夫碱反应中变现出良好的催化活性,反应时间短,工艺简单操作,且催化剂能重复使用5次。通过红外发现,催化剂重复5次后活性下降的主要原因是固体酸表面键合的磺酸基官能团消失,从而导致活性降低。

自我同一性及其对大学生人格发展的启示

同一性几乎是当代社会科学无所不在的概念[1],这一概念由被誉为＂同一性之父＂的埃里克森于1946年引入心理学。并于1963年,他提出自我同一性概念,将之广泛应用于社会心理学、人格心理学、发展心理学、教育心理学、咨询心理学和文化心理学。但自我同一性的概念至今没有一个普遍接受的定义,

“一锅法”无溶剂条件下碳基固体酸催化合成萘酚衍生物

无溶剂条件下,含高密度(1.96 mmol·g^(-1))-SO_3H基团的太西煤基活性炭@聚苯胺基磺化固体酸可有效催化2-萘酚、醛和胺三组分反应,并采用"一锅法"合成酰胺基烷基萘酚衍生物。考察了催化剂用量、温度及溶剂条件对产率的影响。结果如下:在无溶剂条件下,反应时间为20-80 min,反应温度为100℃,催化剂用量为1%时,产率可达76%-95%,且该催化剂重复使用4次仍保持较高活性。通过熔点,~1H NMR,^(13)C NMR分析对产物的结构进行测定和表征。同时推测该反应可能的反应机理。