Pd/CeO_(2)对2,4-二氯苯氧乙酸的液相催化加氢脱氯

采用NaBH4还原法分别制备了不同载体CeO_(2)、活性炭(AC)和石英砂(SiO_(2))的负载型Pd基催化剂。采用Zeta电位、X射线衍射、透射电子显微镜等手段对催化剂进行表征,并利用高活性Pd/CeO_(2)催化剂对2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)进行液相加氢脱氯反应研究。研究结果表明:载体对催化剂活性影响较大,其中Pd/CeO_(2)催化剂具有高等电点、较强的金属-载体相互作用以及Pd颗粒高分散度的活性特征;Pd/CeO_(2)催化剂对2,4-D的脱氯效果随Pd负载量增加而增加,随pH值的增加呈现先升高后降低的趋势;Pd/CeO_(2)催化剂对2,4-D的加氢脱氯反应符合Langumir-Hinshelwood模型,表明2,4-D在催化剂表面的吸附是反应的速率控制步骤,且Pd/CeO_(2)对不同的污染物都表现出较高的液相加氢还原活性。

腐殖质在Comamonas koreensis CY01介导的2,4-二氯苯氧乙酸还原脱氯过程中的作用

从广东四会原始森林土壤中分离到一株能高效还原Fe(III)和腐殖质(HS)的兼性厌氧菌,编号为CY01,该菌株被鉴定为Comamonas koreensis(韩国丛毛单胞菌)。以Comamonas koreensis CY01为研究对象,研究了厌氧条件下HS(腐殖质)的模式物AQDS对微生物介导的2,4-D(2,4-二氯苯氧乙酸)还原脱氯过程的影响。研究结果显示,1)CY01具有使2,4-D进行脱氯降解的能力,CY01引起的2,4-D的脱氯降解过程是伴随着电子供体葡萄糖的氧化同时进行的;2)反应体系中加入AQDS,会促进2,4-D的降解过程,AQDS在Fe(III)/HS还原菌和2,4-D之间充当电子穿梭体。综合以上实验结果表明,CY01菌株引起的2,4-D的还原脱氯过程的完成是随着电子供体的氧化产生电子,然后AQDS将产生的电子加速传递至2,4-D,使2,4-D发生还原脱氯降解。

改性碳纳米管负载Pd基催化剂对二氯乙酸的催化加氢脱氯

以壳聚糖(chitosan,CS)为单体,采用表面沉积交联法对多壁碳纳米管(CNT)改性得到壳聚糖修饰的碳纳米管(CS-CNT).分别以CS-CNT和CNT为载体,用硼氢化钠还原法制备Pd/CNT和Pd/CS-CNT负载型催化剂.采用元素分析仪、电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP)、透射电镜(TEM)、比表面积与孔径分布测定仪(BET)、X射线光电子能谱(XPS)等对材料进行表征,并对二氯乙酸的液相催化加氢脱氯反应进行了研究.结果表明,与Pd/CNT相比,Pd/CS-CNT对二氯乙酸有更高的催化活性.此外,该催化加氢脱氯反应受溶液pH及催化剂表面Pd颗粒的影响.二氯乙酸的催化加氢脱氯反应符合Langmuir-Hinshelwood模型,表明该反应过程由二氯乙酸在催化剂表面的吸附所控制.

还原脱氯-生物联合降解2,4-二氯苯氧乙酸

采用Pd/Fe双金属对2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)进行催化还原脱氯,以活性污泥对2,4-D脱氯产物进行生物氧化,考察初始pH、活性污泥量、污染物初始浓度、温度等因素对生物氧化的影响情况.通过PCR-变性梯度凝胶电泳分析污泥体系菌群变化情况,高效液相色谱测定来推测目标污染物的降解过程.结果表明:1 Pd/Fe双金属可有效还原2,4-D,其主要先还原为2-氯苯氧乙酸(2-CPA),最终顺序脱氯为苯氧乙酸(PA).2 2,4-D具有较大生物毒性,其脱氯产物毒性下降,更易被生物降解.3 pH=7、污泥量50 mL/200 mL、适量的初始PA浓度(14.6 mg·L-1)和30℃均有利于PA的去除.在该条件下反应96 h,PA去除率可达84.3%.

3-氯-2-硝基甲苯的合成研究

以2,6-二氯苯胺为原料,经重氮化,取代反应、缩合、水解、脱羧反应制得3-氯-2-硝基甲苯。本文系统地研究了其中的水解和脱羧反应,对主要的工艺参数进行了优化,确定了最佳反应条件。

氯化氢对醋酸氯化液氢解的影响

对醋酸氯化液加氢脱氯反应进行了研究。考察了氯化氢对反应的影响,得出没有氯化氢气体通入时较佳反应条件为:温度为115～130℃,压力为0.10～0.14 MPa,停留时间在1.8～2.2 h;通入氯化氢之后,氢解的较佳条件为:温度为135～145℃,压力为0.14～0.18 MPa,停留时间为2.2～2.5 h。将实验结果作对比,发现氯化氢对加氢脱氯反应的负面影响较大,在同样的条件下,氯化氢的加入使得二氯乙酸和醋酸含量偏高,一氯乙酸含量偏低。

谷胱甘肽S-转移酶Zeta类基因在酿酒酵母中的表达

谷胱甘肽S-转移酶Zeta类（GSTZ）是一种重要的多功能酶，与细胞生化代谢、环境净化等密切相关。将拟南芥、甘蓝型油菜品系陕2B与垦C1的GSTZ基因克隆到大肠杆菌-酿酒酵母穿梭表达载体pYES2的多克隆位点，筛选到重组子后，提取重组质粒并将其转入酿酒酵母营养缺陷型菌株INVSc1细胞中，经SC-U培养基选择得到重组酵母Y2At、Y2BnB和Y2BnC。重组酵母在含棉子糖和半乳糖的诱导培养基中，表达出了具有二氯乙酸脱氯活力的谷胱甘肽S-转移酶Zeta类，且主要以可溶状态存在于酵母细胞中。不同碳源比较发现，使用半乳糖为唯一碳源时，与棉子糖和半乳糖共同使用相比，酵母生长虽受到轻微影响，但表达的GSTZ比活力几乎不受任何影响。0～96h诱导时间的优化实验表明，36h诱导下呈现最高比活力。同时也对不同GSTZ的Km值进行了比较。

EDTA优化纳米Pd/Fe对2,4-D的催化脱氯研究

采用EDTA优化纳米Pd/Fe催化脱氯水中2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D),并考察了EDTA投加浓度、pH、钯化率、温度等因素对2,4-D还原的影响.结果表明,EDTA的加入络合了纳米Pd/Fe在催化脱氯过程中生成的铁离子,抑制纳米Pd/Fe颗粒表面钝化层的形成,提高了体系的反应活性.适宜的EDTA浓度、低pH、高钯化率、低温等有利于2,4-D的还原脱氯.当EDTA浓度为25.0 mmol·L-1,纳米铁含量为1.0 g·L-1,初始pH=4.3、钯化率为0.5%,温度为25.0℃,搅拌速率为200 r·min^(-1)时,反应50 min,10.0 mg·L-1的2,4-D去除率及苯氧乙酸(PA)生成率均达到100%.

拟南芥谷胱甘肽S-转移酶Zeta类进化酶的获得及其特性分析

拟南芥谷胱甘肽S-转移酶Zeta类(AtGSTZ)是一种与细胞代谢和环境净化密切相关的多功能酶.应用易错PCR和多轮DNA洗牌技术构建了AtGSTZ随机突变文库,再利用pH指示剂颜色改变法对突变文库进行筛选,获得了9个二氯乙酸脱氯活性提高的突变子.其中,NN23含25个氨基酸突变,比活力提高120%,NN20含24个氨基酸突变,比活力提高102%,EC1含2个氨基酸突变,比活力提高47%,其他6个为单点突变,比活力分别提高9%～60%.酶学分析显示,所有进化酶对底物二氯乙酸的催化效率和对谷胱甘肽的亲和力以及个别进化酶的复性能力都得到不同程度的提高,但热稳定性均没有明显改善.同时,对一系列与AtGSTZ空间折叠及催化活性相关位点进行了讨论.

植物GSTZ基因在毕赤酵母中的高效分泌表达

谷胱甘肽 S-转移酶 Zeta 类(GSTZ)是一种重要的多功能酶,与细胞生化代谢、环境净化等密切相关.将拟南芥、甘蓝型油菜"陕2B"和"垦C1"的 GSTZ 基因重组到表达载体 pPIC9,电转化到毕赤酵母株 GS115中,得到了分泌表达 GSTZ 酶的毕赤酵母工程菌株.甲醇诱导表达显示,最佳诱导时间在48～60 h,DCA-DC 比活力为83.21～115.31 U/mg,GSTZ 分泌量为25.71～42.90 U/mL.研究结果表明,植物 GSTZ 基因在毕赤酵母中的表达是高效的,为大规模发酵生产 GSTZ 奠定了基础.

纳米级Fe_3O_4-Pd/Fe复合材料催化脱氯2,4-D研究

采用共沉淀法制备纳米级Fe_3O_4,将其包覆在纳米Pd/Fe颗粒表面制成纳米级Fe_3O_4-Pd/Fe复合材料,并用于2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)的催化脱氯.同时,采用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)等方法对复合材料的结构进行分析,并考察了初始pH、钯化率、反应温度、纳米Fe_3O_4投加量等实验参数对n Fe_3O_4-Pd/Fe复合材料催化脱氯2,4-D的影响.结果发现,纳米Fe_3O_4粒径小于Pd/Fe纳米颗粒,具有一定的磁性,包覆于纳米Pd/Fe表面,提高了纳米材料的稳定性及分散性,并有利于复合材料的回收和循环利用.此外,纳米Fe_3O_4具有一定的导电性,可作为良好的电子通道为纳米Pd/Fe颗粒传递电子,促进反应的进行,增强2,4-D的去除效果.实验结果表明,较高的钯化率、反应温度、Fe_3O_4∶Fe质量比及中性pH条件均有利于反应的进行.当纳米Fe投加量为1.0 g·L-1,m(Fe_3O_4)∶m(Fe)为1∶1,初始pH为7.0,钯化率为0.15%,反应温度为25.0℃时,反应90 min后,40.0 mg·L-1的2,4-D的去除率达到100%,苯氧乙酸(PA)的生成率达99.8%.

纳米级Fe_3O_4-Pd/Fe复合材料还原性能研究

利用纳米级Pd/Fe颗粒可将2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)还原脱氯,转化成低毒性的苯氧乙酸(PA)。但由于其易团聚、钝化,导致反应活性降低。本文在纳米级Pd/Fe体系中引入纳米级Fe_3O_4,它可作为电子转移媒介使复合材料具有更高、更稳定的反应活性。