碳纸自支撑N掺杂碳纳米管复合MoC/NiCo异质结构的电解水析氧性能

电催化分解水是当今最有成效的产氢方法之一,而析氧反应是水分解的决速步,但其动力学缓慢,因此,开发能有效加速析氧反应的电催化剂成为研究者关注的焦点。首先,选择以碳纸(CP)为自支撑基底,原位水热生长氧化锌(ZnO)纳米针,后进一步通过水热在其上生长NiCoMo的层状氢氧化物(NiCoMo-LDH)纳米片,制得NiCoMo-LDH/ZnO/CP。最后,以双氰胺(DCDA)作为碳源和氮源,与NiCoMo-LDH/ZnO/CP在N_(2)气氛下共退火2 h,制备出CP自支撑的封装有MoC和NiCo纳米粒的N掺杂碳纳米管(NCNT)阵列MoC-NiCo@NCNT/CP。由于MoC和NiCo的协同作用、高电导性以及无黏合剂的自支撑电极构建,使得所研制电极MoC-NiCo@NCNT/CP在1 mol·L^(-1)KOH溶液中具有很好的电解水析氧活性,过电位仅需243 mV时即可获得50 mA·cm^(-2)的电流密度,比RuO_(2)催化剂析氧过电位更低。此外,MoC-NiCo@NCNT/CP还显示出较好的稳定性。

聚阳离子/磁性壳聚糖负载纳米银的抗菌性能

以磁性壳聚糖(Fe_(3)O_(4)@CS)为载体,通过构建氨基-Ce(IV)盐氧化-还原引发体系,实现丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)在其上的接枝聚合,制得复合材料Fe_(3)O_(4)@CS/PDAC,并以Fe_(3)O_(4)@CS/PDAC为新型载体,通过液相还原法在其上均匀负载纳米银,制备了新型三元复合抗菌材料Fe_(3)O_(4)@CS/PDAC/Ag。以大肠杆菌为模拟体系,测试了复合抗菌材料的抗菌性能。结果表明,所制备的抗菌材料的抗菌能力由强到弱依次为:Fe_(3)O_(4)@CS/PDAC/Ag>Fe_(3)O_(4)@CS/Ag>Fe_(3)O_(4)@CS/PDAC>Fe_(3)O_(4)@CS。由于载体Fe_(3)O_(4)@CS/PDAC中PDAC和CS本身的抗菌活性及二者对Ag纳米粒抗菌活性的协同促进作用,三元复合抗菌材料Fe_(3)O_(4)@CS/PDAC/Ag表现出强的抗菌能力。通过对复合材料制备过程中PDAC的接枝量以及Ag前驱体的投料量进行优化,得出PDAC的接枝量(质量分数)为4.0%、Ag前驱体的投料量为0.17 g时,Fe_(3)O_(4)@CS/PDAC/Ag能够使大肠杆菌菌液的细菌存活率降低至8.74%。

聚(4-乙烯基吡啶季铵盐-丙烯酰胺)的抗菌性能与机理研究

Two series of cationic polyacrylamide of quaternary pyridine salt-type were synthesized, which have different cationic degrees and molecular weights respectively. The antibacterial property of QPAV was investigated, the influence of various factors on the antibacterial property was examined by using E. Coli as the disease-leading bacterium and the method of plate counting live bacterium. The antibacterial mechanism of QPAV was studied by using the method of measuring the activity of β-D-galactosidase. The experiment results show that QPAV possesses an excellent antibacterial property. The higher the cationic degree of QPAV is, the stronger the antibacterial property is. In certain range of molecular weight, the higher molecular weight of QPAV is, the better the antibacterial effect is. The pH value also influences the antibacterial property of QPAV. The antibacterial effect of QPAV is based on sterilization action certainly and is not only a restraining action.

高分子吡啶季铵盐的抗菌性能及机理的探讨

以大肠杆菌(E.coli)为模拟体系,采用平板活菌记数法考察了自制的季铵化的4-乙烯基吡啶-丙烯酰胺共聚物(Quaternary P(4VP-co-AM),QCVA)的抗菌性能及pH值对QCVA抗菌性能的影响规律;并采用TTC-脱氢酶活性测定法与β-半乳糖苷酶活性测定法,研究了季铵化的4-乙烯基吡啶-丙烯酰胺共聚物的抗菌机理。实验结果表明,QCVA具有很强的抗菌能力,且在一定的pH值范围内,pH值越大,QCVA抗菌性能越好。2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)-脱氢酶活性测定与β-半乳糖苷酶活性测定结果表明,吡啶季铵盐型大分子的抗菌机理是基于杀菌作用,而不仅仅是抑菌作用。

P(4VP-co-St)/SiO_2固载的取代钴卟啉对乙苯的催化氧化性能

通过轴向配位法将不同结构的钴卟啉(CoTXPP(X=H,Cl,NO2))分别固载到接枝微粒聚(4-乙烯基吡啶-co-苯乙烯)/SiO2(P(4VP-co-St)/SiO2)上,室温下分别制备了P(4VP-co-St)/SiO2固载的金属卟啉催化剂CoTPP-P(4VP-co-St)/SiO2,CoTClPP-P(4VP-co-St)/SiO2和CoTNPP-P(4VP-co-St)/SiO2,利用傅立叶变换红外(FTIR)光谱和电子吸收光谱对其结构及轴配过程进行了表征.在无溶剂、无助催化剂和还原剂的体系中,研究对比了其催化分子氧氧化乙苯为苯乙酮的性能,考察了不同反应条件对苯乙酮产率的影响.研究发现,其催化活性随着环外取代基吸电子能力的增强而提高.CoTNPP-P(4VP-co-St)/SiO2的催化活性和选择性最好,在120℃常压下其催化乙苯反应12h,苯乙酮收率达到25.53%,产物α-甲基苄醇的含量则极少.与普通的催化剂不同,在催化氧化体系中,CoTNPP-P(4VP-co-St)/SiO2存在最适宜用量,过量的CoTNPP-P(4VP-co-St)/SiO2反而会使其催化活性降低;P(4VP-co-St)/SiO2表面CoTXPP的固载密度存在一最佳值.此外,固载化以后,催化剂具有较好的重复使用性.结果表明,接枝微粒P(4VP-co-St)/SiO2对金属卟啉不仅有明显的保护作用,而且能提高其稳定性.

接枝微粒PGMA/Al_2O_3对环氧树脂电子灌封材料的增强增韧作用

采用甲基丙烯酸缩水甘油酯对Al2O3颗粒进行接枝改性,制备了接枝微粒,考察了PGMA/Al2O3对环氧电子灌封材料力学性能的影响,并利用扫描电镜观察了环氧灌封材料经PGMA/Al2O3填充前后的冲击断面的形貌变化。研究结果表明,经接枝改性后,接枝微粒PGMA/Al2O3对环氧灌封材料的力学性能起到了明显的改善作用:PGMA/Al2O3对环氧灌封料的增韧效果明显优于未改性的Al2O3,且随PGMA/Al2O3填充量的增大,冲击韧性先增大后减小,在填充量较小(0.7%)时,冲击韧性最大;屈服强度也随PGMA/Al2O3的加入出现一最佳值;并随接枝微粒PGMA/Al2O3的接枝率的增加,其冲击韧性和屈服强度明显增大。

N-乙烯基咪唑共聚交联微球的制备及其对二氯苯酚的吸附特性

采用悬浮聚合法,以N-乙烯基咪唑（NVI）为主单体、苯乙烯（St）为共单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯（EGDMA）为交联剂、聚乙烯醇（PVA）为分散剂,制备了吸附材料PNVI-St交联微球。重点考察了分散剂用量、搅拌速率、油水两相体积比、交联剂用量、NaCl用量对交联微球的成球性能及粒度的影响规律,研究了该微球对二氯苯酚的静态吸附性能。结果表明：分散剂用量、搅拌速率与油水两相体积比是影响交联微球制备的主要因素,在水相中加入电解质NaCl有助于成球过程,控制悬浮聚合的反应条件,可以制备出球形度好、粒径在100~200μm可调控的交联微球PNVI-St。静态吸附实验结果表明：凭借强烈的氢键相互作用,微球表面的咪唑基团对二氯苯酚具有很强的吸附能力,饱和吸附量可达143 mg/g。

制药设备与工艺设计的教学研究探索与实践

制药设备与工艺设计是制药工程专业的一门必修课程。本文分析了该课程目前在教学模式、教学内容等方面存在的问题,从现代制药企业的需求、新时期制药工程专业人才培养的需要、制药工程专业的发展等角度,研究提出了采用新型教学法、合理组织教学内容、采用现代教学手段、加强实践教学环节等教学改革的思路和途径,以期提高教学质量,强化学生的工程化思想和GMP理念。

固载化羟肟酸过渡金属配合物催化氧化乙苯的性能

采用付-克烷基化反应,使水杨羟肟酸(SHA)键合到氯甲基化聚苯乙烯微球(CMCPS)表面,制得SHA功能化聚苯乙烯微球(SHA/CPS);再以SHA/CPS为配体,与过渡金属离子M(Co(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)、Mn(Ⅱ))配位,制备了M-SHA/CPS配合物固体催化剂。研究了M-SHA/CPS在氧气非均相氧化乙苯中的催化行为。结果表明,M-SHA/CPS可有效地催化分子氧氧化乙苯。中心金属离子的电子结构对配合物催化性能有较大影响,其中Fe-SHA/CPS对乙苯氧化为EBHP的催化活性和选择性最高,在100℃下EBHP的含量高达14%。催化剂浓度、助剂四甘醇浓度和温度对Fe-SHA/CPS催化剂的活性和选择性有较大影响。此外,Fe-SHA/CPS具有较好的重复使用性。

PGMA/(Al)_2O_3制备及其对环氧树脂体系性能的影响

将带有环氧基的功能性单体甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)接枝聚合在微米级氧化铝颗粒表面,制备了接枝微粒PGMA/(Al)_2O_3。考察了各种因素对接枝率的影响;利用红外光谱、扫描电镜表征了PGMA/(Al)_2O_3;并通过扫描电镜观察了PGMA/(Al)_2O_3在环氧树脂中的分散情况,初步研究了PGMA/(Al)_2O_3对环氧树脂体系的增强增韧性能。结果表明:表面引发自由基聚合反应可以成功制备复合粒子PGMA/(Al)_2O3,其接枝率随引发剂浓度和氧化铝与GMA质量比的增大先增大后减小;将PGMA/(Al)_2O_3填充到环氧密封材料中后,氧化铝颗粒在环氧树脂中分散良好,其复合材料的韧性明显高于未改性Al2O3填充的复合材料。

羟肟酸型吸附树脂对苯酚的吸附性能

通过水杨羟肟酸(SHA)与氯甲基化交联聚苯乙烯微球之间的Friedel-Crafts烷基化反应,实现了SHA在交联聚苯乙烯微球(CPS)上的固载化,制得了SHA功能化微球SHA-CPS。采用红外光谱对其结构进行表征;通过吸附动力学实验和等温吸附实验研究了SHA-CPS微球对苯酚及对硝基苯酚的吸附行为,考察了介质的pH、温度对SHA-CPS微球吸附苯酚的影响,探讨了其吸附热力学与吸附机理。结果表明,SHA-CPS对苯酚及对硝基苯酚具有较强的吸附能力和较快的吸附速率,其吸附能力受温度和pH影响较大。SHA-CPS对苯酚及对硝基苯酚的吸附动力学过程符合准一级方程,其吸附行为符合Freundich吸附模型,属单分子层吸附。SHA-CPS吸附树脂具有良好的重复使用性能。

PGMA/Al_2O_3填充环氧树脂灌封材料性能的研究

采用"Grafting from"的方法,制备了接枝微粒聚甲基丙烯酸缩水甘油酯/Al_2O_3(PGMA/Al_2O_3)。研究了PGMA/Al_2O_3及固化剂用量对环氧灌封材料的性能影响。利用扫描电镜观察了PGMA/Al_2O_3填充的环氧灌封材料的冲击断面的形貌。结果表明,对氧化铝粒子进行接枝改性后,复合粒子在环氧树脂灌封中得到良好的分散、增韧效果明显优于未改性的Al_2O_3,且在用量较少时就可明显提高环氧灌封材料的冲击强度。

聚合方法对硅胶表面接枝聚合物过程的影响研究

分别用溶液聚合与分散聚合两种方法,在硅胶载体表面实施了苯乙烯的接枝聚合,重点考察了聚合方法对接枝聚合过程的影响。结果表明,在基本相同的反应条件下,分散聚合体系的接枝率明显高于溶液聚合体系的接枝率,最高可达47%(即47g/100g);除聚合方法之外,影响聚合物在硅胶表面接枝率的因素还有硅胶表面的双键含量、单体浓度、引发剂浓度、温度等。

表面活性单体NaAMC_(14)S的胶束化行为对共聚合过程的影响

测定了表面活性单体2-丙烯酰胺基十四烷磺酸钠(NaAMC14S)的Krafft点与不同温度下的临界胶束浓度(cmc),使NaAMC14S的浓度分别处于cmc上下,实施了NaAMC14S与丙烯酰胺(AM)的水溶液共聚合.用复合电导滴定法测定了共聚物的组成,用差示扫描量热法(DSC)测定了共聚物的热行为,采用荧光探针芘测定了共聚物水溶液的疏水缔合性,重点探索了在临界胶束浓度上下NaAMC14S与AM的共聚合机理.实验结果表明,NaAMC14S的胶束化行为对共聚合过程有很大的影响,当NaAMC14S在临界胶束浓度以上与AM共聚合时,遵循的是一种微嵌段共聚合的模式,聚合过程中共聚物的组成随转化率大幅度地变化;当NaAMC14S在临界胶束浓度以下与AM共聚合时,进行的是无规共聚合,聚合过程中聚合物的组成随时间变化比较缓慢;DSC的测试与荧光探针法的测定结果证实了上述机理.

固载MnP-PGMA/SiO_2催化剂的制备及其对乙苯氧化反应的催化性能

在溶液聚合体系中,将聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA)接枝在硅胶微粒表面,制备了接枝微粒PGMA/SiO2;通过环氧键的开环反应,实现了Meso-四(对羟基苯基)卟啉(THPP)在PGMA/SiO2上的键合,制备了键合有羟基苯基卟啉(HPP)的HPP-PGMA/SiO2;进一步使锰盐与HPP-PGMA/SiO2发生配位反应,制备了固载MnP(锰卟啉)-PGMA/SiO2催化剂.以分子氧为氧源,将MnP-PGMA/SiO2催化剂用于乙苯氧化反应,常压下实现了乙苯向苯乙酮的转化,并探索了乙苯氧化过程中的若干规律.结果表明,MnP-PGMA/SiO2催化剂能有效活化分子氧,显著催化乙苯氧化为苯乙酮的反应过程;于95℃常压下反应12 h,苯乙酮收率接近18%,产物α-甲基苄醇的含量则极少.在催化氧化体系中,作为仿生催化剂的MnP存在最适宜用量,过量的MnP反而会抑制催化剂活性.在PGMA/SiO2表面,MnP的固载密度越小,催化剂的活性越高.在循环使用中,催化剂的活性呈升高的趋势.

季铵化聚乙烯亚胺的制备

以环氧丙烷为叔胺化试剂,氯化苄为季铵化试剂通过聚乙烯亚胺(PEI)的叔胺化与季铵化反应制备了季铵化的聚乙烯亚胺(QPEI),其结构经IR表征。考察了反应条件对合成QPEI的影响。研究结果表明,使用环氧丙烷,可绿色化地实现PEI链中的伯胺基和仲胺基的叔胺化得到叔胺化的聚乙烯亚胺(TPEI);以氯化苄为季铵化试剂,于50℃反应30 h可使TPEI链中90%以上的叔胺基实现季铵化,从而使PEI链中的总N原子数实现50%以上的季铵化。

在交联聚苯乙烯微球表面实现苯基卟啉的同步合成与固载

以键合有对羟基苯甲醛（HBA）的交联聚苯乙烯（CPS）微球HBA-CPS、苯甲醛和吡咯为反应物，采用Adler方法，实现了苯基卟啉（PP）在CPS表面的同步合成与固载，制得了固载有苯基卟啉的微球PP-CPS．研究了卟啉同步合成与固载过程的影响因素，同时进行了微球PP-CPS与钴盐的配合反应，制备了固载有钴卟啉（CoP）的功能微球CoP-CPS，初步考察了其对分子氧氧化乙苯的催化活性．实验结果表明，在苯基卟啉同步合成与固载的反应过程中，催化剂的酸性与溶剂的极性是两个主要的影响因素，使用强极性溶剂与pK．在2．8-3．4范围的酸，微球PP-CPS表面的苯基卟啉固载量高．微球CoP-CPS对分子氧氧化乙苯的反应具有明显的催化活性。

侧链键合锰卟啉的线型聚甲基丙烯酸缩水甘油酯的制备及其谱学性质

采用Adler法合成了Meso-四(对羟基苯基)卟啉(THPP),在均相体系中使聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA)与THPP发生开环反应,得到侧链键合有羟基苯基卟啉的线型PGMA(HPP-PGMA);进一步使HPP-PGMA与锰离子发生配合作用,得到侧链键合有锰卟啉(MnP)的线型PGMA(MnP-PGMA),测定了HPP-PGMA的1HNMR谱,表征了其化学结构;测定了HPP-PGMA与MnP-PGMA的UV-Vis光谱及荧光发射光谱,考察了其光物理行为.实验结果表明,通过THPP外环上羟基与PGMA侧基环氧键的开环成醚反应,可以顺利地将羟基苯基卟啉及其锰配合物键合在PGMA的侧链上.HPP-PGMA具有THPP的特征电子吸收光谱与荧光发射光谱,且随着THPP键合度的增加,光谱的强度增强.MnP-PGMA具有小分子锰卟啉的特征电子吸收光谱与荧光特征,其Soret吸收带发生显著红移(红移58nm),Q吸收带的数量减为3个吸收峰;实验发现,MnP-PGMA与小分子锰卟啉类似,在Q发射带没有荧光发射.

基于PEI的亚氨乙酸型复合螯合吸附材料IAA-PEI-SiO_2的制备及其螯合吸附特性

以偶联剂γ-氯丙基三甲氧基硅烷为媒介,将聚胺大分子聚乙烯亚胺(PEI)以偶合接枝的方式,接枝于微米级硅胶微粒表面,制得接枝微粒PEI-SiO2,然后以氯乙酸为试剂,通过亲核取代反应将亚氨乙酸(IAA)基团键合于硅胶微粒表面,形成了具有多齿配基的亚氨乙酸型螯合微粒IAA-PEI-SiO2。重点研究了螯合微粒IAA-PEI-SiO2的制备过程,初步探讨了其对重金属离子及稀土离子的螯合吸附特性。研究结果表明:接枝微粒PEI-SiO2与氯乙酸之间的亲核取代反应遵循SN2反应历程;反应温度较高或缚酸剂用量过多时,会促进氯乙酸的水解,减缓亲核取代反应,使亚氨乙酸的键合率下降;适宜的反应温度为60℃,适宜的缚酸剂NaHCO3用量是使体系中NaHCO3与氯乙酸物质的量之比为1∶1。与接枝微粒PEI-SiO2相比,螯合微粒IAA-PEI-SiO2对Cu2+及Eu3+的吸附容量大幅度提升,显示出强螯合吸附特性。

塑料孔板旋转填料床吸收性能研究

目前旋转填料床已在天然气中选择性除硫和脱硫除尘等方面得到了较好的应用.塑料孔板填料与金属填料相比,具有气阻小、造价低、堆密度小和加工简便等优点.为此,以CO2-NaOH为系统,研究了塑料孔板错流旋转填料床的吸收性能,重点考查了液量、超重力因子和气量等对流体力学和传质性能的影响.试验结果表明:塑料孔板错流旋转填料床的压降随气量和超重力因子的增加而增大,与液量几乎无关;传质性能随气量、液量和超重力因子的增加而增大,其综合传质性能比传统填料塔设备高1～2个数量级.应用MATLAB语言编制了应用程序,并通过对试验数据的回归分析得出了体积传质系数的关联式.