松香基吸附树脂纯化三七总皂苷及吸附机理

该研究以氢化松香(β-丙烯酰氧乙基)酯、甲基丙烯酸为单体,二乙烯基苯为交联剂合成了新型松香基吸附树脂(Rosin-Based Adsorption Resin,RBAR),采用FT-IR、TGA、粒径分析、SEM和氮气吸附-脱附等温线对RBAR进行了表征,并研究了RBAR对三七总皂苷(Panna notoginseng Saponins,PNS)的吸附。结果表明RBAR具有良好的热稳定性、均一的颗粒粒径、规整的球形、较高的比表面积(563.37 m^(2)/g)和丰富的微/介孔结构。在PNS初始质量浓度6 mg/mL,温度328 K,固液比0.046 g/mL,吸附时间180 min下,平衡吸附量127.97 mg/g,树脂用φ=70%乙醇再生,重复使用10次后吸附率为97%以上。最佳条件下用RBAR对PNS初提物纯化,三七总皂苷质量分数从46%提升到80%,与商业树脂D101相比有更好的解吸和纯化效果。通过吸附动力学、吸附等温线、热力学模型拟合和孔结构分析探讨了吸附机理。吸附动力学符合准一级动力学,主要由液膜扩散控制传质过程;吸附等温线符合Freundlich模型;吸附机理为非均质多层物理吸附,主要由疏水作用、氢键作用和孔隙填充效应共同提供吸附驱动力。为三七总皂苷纯化新技术的开发提供了理论依据。

松香基大孔吸附树脂对盐酸川芎嗪吸附性能的研究

以松香基大孔吸附树脂为吸附剂,通过静态吸附实验,研究了其对盐酸川芎嗪的吸附动力学及热力学。结果表明,盐酸川芎嗪在松香基大孔吸附树脂上的吸附速率随着时间的延长而逐渐降低,该吸附过程符合二级动力学方程,3.5 h后达到吸附平衡,属于慢吸附过程,该过程受液膜扩散及颗粒内扩散的共同影响;盐酸川芎嗪在松香基大孔吸附树脂上的吸附符合Langmuir方程,为'优惠吸附',吸附容易实现,在313 K时,最大吸附量为144.5 mg/g;吸附热力学研究表明,吸附ΔH>0、ΔS>0,ΔG随着吸附温度的升高由正值变为负值,说明该吸附为自发的吸热过程。

松香基大孔吸附树脂对三七总皂苷的吸附特性研究

为了开发出一种分离纯化三七总皂苷的绿色新型吸附剂,本文合成了分别带有羧基(-COOH)、酯基(-OR)、羟基(-OH)的3种松香基大孔吸附树脂,采用静态吸附法对制备的三种松香基大孔树脂吸附性能进行初步筛选,优选最佳树脂并研究其对三七总皂苷的吸附机理。结果表明,以-COOH为功能基的大孔树脂吸附效果最优;其对三七总皂苷的吸附过程符合Langmuir模型,吸附动力学与准二级方程更吻合,吸附热力学参数ΔS为159.46 J·mol^(−1)·K^(−1),ΔH为30.73 kJ·mol^(−1),表明吸附是熵驱动的自发吸热过程;用40%乙醇解吸三七总皂苷,其纯度可由粗提液的35.37%提升到74.56%,树脂重复使用10次后吸附量几乎没有变化;通过量子化学计算验证了以-COOH为功能基的大孔吸附树脂在吸附三七总皂苷时表现出的优异性能主要原因是氢键的作用;细胞毒性实验显示树脂安全环保,且安全性优于商业化树脂D-101。因此,制备的带有羧基的松香基大孔树脂适用于三七总皂苷的分离纯化,并具有一定的应用前景。

松香基弱碱型阴离子吸附树脂去除糖蜜酒精废液中类黑精

以人工合成类黑精(Melanoidin,MLD)为底物模拟糖蜜酒精废液中的有色物质,研究了松香基弱碱型阴离子吸附树脂(Rosin-based weak basic type anion-adsorption resin,RWAA)吸附MLD的性能及机理.结果表明,在RWAA投加量为0.41 mg·mL^(-1)、温度为333 K及溶液pH值为7的条件下,RWAA对MLD的平衡吸附量为337.02 mg·g^(-1),对应MLD去除率为92.43%.经5次再生循环使用后,RWAA对MLD的去除率仍高达89.14%.RWAA对MLD的吸附性能显著优于D301、D314及YZA354FD等3种商业吸附树脂.RWAA对糖厂废液中色素有较好的去除效果.研究吸附热力学及等温线可知,RWAA对MLD的吸附过程是一个自发、吸热及熵增的多层吸附过程,且RWAA对MLD的吸附速率与吸附剂所携带空活性位点数量呈正相关.结合实验研究及量子化学理论计算结果分析可知,吸附相互作用机制主要是RWAA上带正电荷的质子化叔胺与MLD中带负电荷的羧酸根之间的电荷相互作用.