氨基化改性胶原蛋白的研究进展

胶原蛋白是生物体内重要的组织蛋白,来源广泛,种类繁多,具有良好的生物相容性、可生物降解性以及生物活性等,是一种重要的功能性材料。然而未改性的胶原蛋白理化性质较差,如热稳定性、机械强度及耐酶性等,限制了胶原蛋白的应用范围。因此,如何改性胶原蛋白,从而提高其理化性质一直是研究者们关注的热点。氨基作为胶原蛋白侧链上的主要活性基团之一,是胶原蛋白表面正电荷的主要来源,在与其他物质的交联中发挥不可或缺的作用。因此,氨基化改性胶原蛋白可以增加胶原蛋白上的活性位点,提高其表面电荷,有利于拓宽其应用范围。在此背景下,该文主要介绍了胶原蛋白的理化性质和主要的改性方法,综述了氨基化胶原蛋白在生物医学、环境治理及皮革工业等方面的最新研究进展,并对未来氨基化胶原蛋白在皮革清洁无铬鞣制系统中的应用前景进行了展望。

氨基化-多壁碳纳米管QuEChERS-液相色谱-串联质谱法测定热带水果中110种农药及其代谢物残留量

建立基于氨基化-多壁碳纳米管(amino-functionalized multi-walled carbon nanotubes,NH2-MWCNTs)改进的QuEChERS净化方法,结合液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)测定3种热带水果中110种农药及其代谢物残留量。样品经乙腈提取,采用欧洲标准(EN.15662)萃取缓冲体系QuEChERS盐包提取,NH2-MWCNTs改良的分散固相萃取(d-SPE)净化管净化,多反应监测模式(MRM)分析,基质匹配标准曲线外标法定量。结果表明:在0.002~0.2 mg/L范围内110种农药及其代谢物具有良好的线性关系,决定系数(R2)均高于0.9902,定量限(LOQ)为0.005~0.05 mg/kg,添加回收率为61%~120%,相对标准偏差(RSD)为0.30%~15%(n=6)。该方法净化效果好,能在短时间内可靠地分析样品。灵敏度、正确度、精密度均满足日常检测定性、定量需求,适用于荔枝、龙眼和香蕉等热带水果中农药多残留的快速检测。

超声强化氨基化多壁碳纳米管改性环氧黏接接头性能研究

目的探究超声处理对氨基化多壁碳纳米管(MWCNTs-NH_(2))改性环氧黏接接头黏接性能和热稳定性的影响,为强化MWCNTs-NH_(2)改性环氧胶黏剂与铝合金的黏接提供参考。方法通过机械搅拌与声波破碎的方法将质量分数为0.75%的MWCNTs-NH_(2)添加到环氧胶黏剂基体中,使用MWCNTs-NH_(2)改性环氧胶黏剂制备铝合金黏接接头,基于超声辅助黏接工艺在铝合金黏接过程中进行超声处理。通过傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)分析MWCNTs-NH_(2)改性环氧胶黏剂基体官能团的变化情况。采用单搭接剪切强度试验测定黏接接头的拉伸剪切强度。通过扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)观察黏接接头拉伸失效断面以及铝合金与胶黏剂间的黏接界面。通过热失重分析仪(TGA)测试并记录胶黏剂试样质量随温度变化的曲线。结果经超声处理后,MWCNTs-NH_(2)与树脂基体间的化学反应增强。与纯环氧黏接接头相比,超声处理后的MWCNTs-NH_(2)改性环氧黏接接头拉伸剪切强度提高了49.2%,黏接接头断面上的内聚失效部分显著增加。微观上,超声处理后的MWCNTs-NH_(2)改性环氧黏接接头断面显示出更加复杂的塑性变形,胶黏剂与铝合金表面结合得更加紧密,MWCNTs-NH_(2)随环氧胶黏剂流入铝合金表面凹槽内。经超声处理后,胶黏剂在失重率为5%、10%、50%以及热失重速率最大时的特征温度上升。结论超声处理改善了MWCNTs-NH_(2)与树脂基体的界面结合性能,促进了MWCNTs-NH_(2)改性环氧胶黏剂在铝合金表面的渗透和填充情况,形成了MWCNTs-NH_(2)对铝合金和胶黏剂的桥接。超声处理提高了改性环氧胶黏剂的交联密度,改善了胶黏剂的热稳定性。

吡啶氨基化反应及相转移催化剂与溶剂的影响规律研究

针对氮杂环化合物氨基化反应中目标氨基化产物收率和选择性低的问题,以吡啶为模型化合物,通过理论计算和实验验证确定了吡啶氨基化反应机理,分别考察了6种不同的相转移催化剂以及8种不同的溶剂对氨基化反应的影响规律。结果表明,氮杂环化合物氨基化反应遵循单电子转移机理,反应主要包括加合、消除、水解3个步骤。当反应温度为105℃、反应物吡啶与氨基钠摩尔比为1∶2.5、相转移催化剂为N,N-二甲基苯胺、溶剂为十二烷时,可获得较高的目标产物2-氨基吡啶收率(87%)和选择性(93%)。

含有氨基化氧化石墨烯量子点中间层的反渗透膜的制备与性能研究

为了提高反渗透膜的分离性能,同时解决纳米材料在RO膜中分散性差、稳定性差的问题,首先在相转化法制备的聚砜(PSf)/聚酰亚胺(PI)共混超滤膜表面沉积氨基化氧化石墨烯量子点(af-GQDs)纳米材料制得af-GQDs中间层。af-GQDs表面的氨基通过共价键与基膜中的PI连接,使af-GQDs中间层更加牢固地与基膜结合在一起。同时,共价键作用有效改善了af-GQDs在基膜表面的分散性。随后,通过间苯二胺(MPD)与均苯三甲酰氯(TMC)的界面聚合反应在af-GQDs中间层表面构筑了聚酰胺分离层。在界面聚合的过程中,af-GQDs中间层通过氢键作用调控水相单体MPD向界面聚合反应区域中的扩散速率,进而提高了反渗透(RO)膜的分离性能。测试结果表明,最优的反渗透(RO)膜在1.0 MPa的操作条件下,对2 000 mg·L^(-1)NaCl溶液的水渗透率为20.9 L·m^(-2)·h^(-1)·MPa-1,NaCl截留率为98.9%。同时,所制备的含有af-GQDs中间层的反渗透膜具有较好的耐污染性能以及长期稳定性能。

UiO66的氨基化修饰及表征

和普通的金属有机框架材料相比,UiO-66的水热稳定性和化学稳定性更加出众。通过一锅法分别制备出UiO-66、UiO-66-NH_(2)、UiO-66-(COOH)_(2)样品,之后对羧基化的产物进行PEI修饰制出UiO-66-(COOH)_(2)-PEI样品。然后将UiO-66-NH_(2)和UiO-66-(COOH)_(2)-PEI材料进行荧光检测,探究氯化铝、氯化锌、氯化钴、氯化铅四种金属盐溶液在相同浓度不同体积下对两种材料荧光强度的不同影响。将制得的样品及其中间产物通过红外光谱法(IR)检测,结果表明氨基化和羧基化修饰的UiO-66系列产物是成功的。根据荧光分光光度计测定结果显示,上述四种金属盐溶液对UiO-66-NH_(2)荧光强度都具有淬灭效应,且金属盐溶液的体积和淬灭效应呈正相关。对UiO-66-(COOH)_(2)-PEI材料荧光强度都具有增强效应,金属盐溶液的体积和增强效应呈正相关。

氨基化碳纳米管对水中新烟碱类农药的吸附研究

采用微波法合成了一种氨基改性的多壁碳纳米管(CNTs-NH_(2)),通过SEM、FTIR、XRD、XPS和BET等对材料进行了表征,将其作为吸附剂对水中5种新烟碱类农药(NNIs,包括吡虫啉、啶虫脒、噻虫胺、噻虫嗪和烯啶虫胺)进行吸附去除研究。实验结果表明,投加10.0 mg CNTs-NH_(2)吸附100 mL浓度为0.5 mg•L^(-1)的NNIs时,5种NNIs的去除率均能超过70%。溶液的pH和水中共存的阴离子(Cl^(-)、SO^(2-)_(4)、HCO^(-)_(3))对NNIs的吸附效果影响不大。CNTs-NH_(2)吸附NNIs的动力学过程符合准二级动力学模型,平衡时间为120 min。与Frendlich模型相比,CNTs-NH_(2)吸附NNIs的等温线更加符合Langmuir模型。

氨基化SiO_(2)接枝改性聚磷酸铵的制备

利用偶联剂KH550改性二氧化硅(SiO_(2)),获得氨基化二氧化硅(N–SiO_(2)),并将其通过离子交换反应接枝在聚磷酸铵(APP)表面上,得到N–SiO_(2)接枝改性APP(S-APP)。分别采用红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)、元素分析(EA)、粒径分析(DLS)、扫描电子显微镜(SEM)和水接触角表征了改性前后聚磷酸铵的结构和性能。结果表明,通过离子交换反应成功将N–SiO_(2)接枝在APP表面上,APP光滑的表面变得粗糙,D50粒径由16.16μm增大到49.36μm,水接触角从0°提高到14.23°,亲水性略有降低,在900℃残留率从22.71%提高到79.49%。

氨基化聚乙烯醇/明胶树脂吸附Cu(Ⅱ)的实验研究

为了回收电解废液中的金属铜,以聚乙烯醇、明胶为原料,制备了聚乙烯醇/明胶交联聚合物(PVA@GEL),再接枝改性试剂3-氨基-三甲氧基硅烷,制备了氨基化聚乙烯醇/明胶树脂(PVA@GEL-NH_2)。采用FT-IR、SEM及EDS对产物进行表征,考察了吸附液酸度、初始质量浓度、吸附时间对PVA@GEL-NH_2吸附Cu(Ⅱ)性能的影响。结果表明,PVA@GEL-NH_2为纳米粒子的聚集体,常温下,溶液p H=5.0、Cu(Ⅱ)初始质量浓度为50mg·L~(-1)、吸附时间为120min时,PVA@GEL-NH_2对Cu(Ⅱ)的吸附量为49.49mg·g~(-1),回收率达到98.98%。PVA@GEL-NH_2对Cu(Ⅱ)的吸附行为,符合Langmuir等温吸附模型和二级动力学吸附模型,在混合溶液中对Cu(Ⅱ)具有较好的选择性,对实验用电池混合废水中Cu(Ⅱ)的吸附回收率达到92%以上。

氨基化CdSe/ZnS量子点对克百威的高灵敏荧光测定

制备了一种氨基化CdSe/ZnS量子点并用透射电镜进行了表征,其在543 nm处有最大荧光发射信号,碱性缓冲溶液作为溶剂时其荧光信号较强。将该量子点用于克百威的测定,结果显示克百威对其荧光信号有猝灭作用。在最佳条件下(0.1 mol/L氢氧化钠和PBS溶液为溶剂,10分钟为猝灭时间),量子点的荧光强度随着克百威浓度的增大而降低,在0.1~100.0μg/L的范围内荧光强度与克百威浓度的对数呈线性关系,相关系数R2为0.99,检出限为0.06μg/L。该方法可以与常规的LC-MS方法相媲美,具有更低的检测限。

用于稳定Pickering乳液的氨基化明胶纳米颗粒的制备

以氨基化改性的B型明胶为原料,通过二次去溶剂法可制得具有良好单分散性(PDI≈0.068)的氨基化明胶纳米颗粒(Aminated gelatin nanoparticles,AGNPs),其粒径约为240 nm,表面带正电荷(ζ≈35 mV),并考察了制备过程中溶液pH对AGNPs粒径以及分散性的影响。结果表明:当pH≈4.0时,制备的AGNPs粒径较小(≈240nm),分散较为均匀。SEM、AFM及TEM测试结果表明:AGNPs为一种粒径窄分布的球形纳米颗粒;相比明胶纳米颗粒(Gelatinnanoparticles,GNPs),AGNPs刚性结构特点增强,且质地较为均匀。颗粒表面润湿性测试结果显示,AGNPs的三相接触角(θow=67?±5?)比GNPs(θow=31?±6?)显著增大,表明AGNPs的表面疏水性有所增强。以AGNPs为稳定剂制备的水包油(O/W)型Pickering乳液4℃下储存9个月未出现分层,表现出较高的稳定性。

氨基化二氧化硅颗粒固定木瓜蛋白酶研究

采用正硅酸乙酯与N (β 氨乙基 ) 氨丙基三乙氧基硅烷在油包水形成的微胶囊中同步水解的方法 ,一步法制备了氨基化的二氧化硅颗粒 ,得到的颗粒粒径在 0 3～ 0 5μm之间 ,平均大小为 0 3 7μm ,氨基含量和颗粒大小可控 ,氨基含量高达 5 6mmol g。此颗粒经戊二醛处理后 ,采用共价法固定木瓜蛋白酶 ,固定化最适pH6 5,最佳给酶量为 15mg g载体 ,固定化酶的最适反应温度为 70℃ ,最适反应pH为 6 5,固定化酶热稳定性 ,pH耐受性 ,贮存稳定性都明显高于游离酶 。

氨基化改性Fe_3O_4/SiO_2复合磁性材料的制备以及对铀(Ⅵ)的吸附研究

利用化学共沉淀法制备四氧化三铁磁性纳米粒子,依次用正硅酸乙酯(TEOS)和3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)进行表面修饰,制备了表面氨基化改性的Fe3O4/SiO2复合粒子;采用红外(IR)、扫描电镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)、热综合分析仪(TGA)、X射线粉末衍射分析(XRD)对其结构进行表征。结果表明,氨基化改性Fe3O4/SiO2复合磁性粒子的粒径在500 nm,饱和磁化强度为26.54 emu/g。对水溶液中铀(VI)的最佳吸附条件为:吸附温度35℃,吸附时间30 min,pH为4.5,复合材料用量为0.1 g,在此条件下,对铀酰离子的平衡吸附率为98%。方法简单,吸附后的复合磁性材料可方便地进行富集和回收。

氨基化硅胶固定化葡萄糖氧化酶的研究

利用溶胶 凝胶技术 ,以四甲氧基硅 (TMOS)和γ 氨丙基甲基二甲氧基硅烷 (APMDMOS)为前驱体制成了一种功能化的材料———氨基化硅胶 .并以戊二醛为交联剂 ,利用该氨基化硅胶为载体对葡萄糖氧化酶(GOD)进行交联固定化 ,研究了TMOS用量、戊二醛浓度、给酶量、温度和 pH值等因素对固定化GOD活力的影响 ,并考察了固定化GOD的热稳定性和贮存稳定性 .红外光谱验证了氨基化硅胶交联固定化GOD的可行性 .确定出了优化的固定化条件 :TMOS用量为 10 % ,戊二醛的浓度 2 0 % ,给酶量 16 0 0U ,最适 pH和最适温度分别为 5 2和 32℃ .

表面氨基化细菌纤维素对水中重金属离子吸附的热力学与动力学(英文)

以细菌纤维素(BC)为原料,通过化学改性法制备新型、高效且价廉的吸附材料——表面氨基化细菌纤维素,并对其进行表征及分析;同时以Cu^(2+)、Pb^(2+)和Cd^(2+)为研究对象,对其吸附热力学和动力学特性进行研究,并探讨吸附机理,建立数学模型。结果表明:氨基化细菌纤维素对Cu^(2+)、Pb^(2+)和Cd^(2+)的吸附过程更好地符合Langmuir等温方程和准二级反应动力学模型,说明吸附过程为单分子层吸附,以化学吸附作用为主。Elovich方程、粒子内扩散模型也能很好地反映吸附模式,说明是其吸附液膜扩散和粒子内扩散共同作用的结果。吸附过程是吸热反应,适当升高反应温度将有利于吸附发生。

铜离子在氨基化磁性纳米粒子上的吸附行为及吸附机理(英文)

通过溶胶凝胶法制备氨基修饰的磁性纳米粒子。以紫外分光光度法为检测手段,采用静态批次实验研究不同实验参数(吸附时间、溶液pH和溶液温度)对铜离子吸附的影响。对铜离子的动力吸附学过程符合准二级动力学模型。准一级动力学模型证明其对铜离子的吸附是一个基于内部粒子扩散的过程。吸附等温线数据既符合Langmuir吸附等温模型又符合Dubinin Radushkevich吸附等温式。随着溶液pH的增加和温度的升高,水中铜离子的去除效率也增加。另外,铜离子在低pH时可以很容易地从吸附材料上面洗脱下来,并且在材料重复使用5次之后,铜离子的回收率仍然保持在90.0%以上。根据吸附活化能和热力学实验结果,可以推断铜离子在吸附剂上的吸附机制是离子交换表面络合。

氨基化有序介孔氧化铝合成及吸附CO_2性能研究

以廉价的无机铝盐为铝源,碳酸铵为沉淀剂,聚乙二醇1540为模板剂合成有序介孔氧化铝(OMA)。以3-丙胺基三乙氧基硅烷(APTES)为氨基化剂,采用浸渍法将其嫁接到OMA孔内,形成氨基化的OMA用于吸附CO2。采用XRD、BET、TEM等测试技术对合成的吸附剂进行表征,通过固定床测量穿透曲线的方法研究其对CO2动态吸附性能。分别考察了吸附量、吸附温度、气体流量等因素对吸附性能的影响。结果表明,APTES负载量为30%的吸附剂、吸附温度为60℃、流量为40mL/min时对CO2吸附量最大,为0.639mmol/g;APTES/OMA经6次吸-脱循环后,其结构及吸附性能均变化较小,具有较好的稳定性和再生性能。

新型氨基化磁性树状分子纳米颗粒的制备与表征

采用化学共沉淀法,以FeCl3.6H2O和FeSO4.7H2O为原料制备磁性Fe3O4纳米颗粒,采用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)、丙烯酸丁酯(BA)和无水乙二胺(EDA)对其进行修饰,制备了三代表面氨基化的磁性Fe3O4树状分子纳米颗粒,并对其进行结构表征与性能测试。结果表明:树状分子逐代修饰在磁性颗粒表面,氨基含量逐代增加,分别为0.41、0.69和0.87mmol/g;Fe3O4纳米颗粒平均尺寸在12nm左右,修饰后的三代磁性纳米颗粒的粒径逐代增加,分别为14、27和40nm左右;三代产品仍具备较高的饱和磁化强度,展现出了典型的超顺磁性。这种氨基功能化的磁性纳米粒子在细胞分选、固定化酶和靶向药物等诸多领域有着巨大应用潜力。

氨基化碳量子点与二氧化钛复合催化性能研究

利用反应釜制备碳量子点并通过氨水和乙二胺使其表面氨基化,在水热反应条件下制备二氧化钛,然后将氨基化碳量子点与二氧化钛复合得到复合催化剂。氨基化碳量子点荧光强度增强;复合催化剂的荧光猝灭,可见光区吸收增强。在可见光的照射下单独的量子点和二氧化钛没有明显的催化作用,而复合催化剂加快了亚甲基蓝的降解。氨水修饰的碳量子点与二氧化钛复合能够在15 min内降解完亚甲基蓝,乙二胺修饰的碳量子点与二氧化钛复合只需要10 min,由此可见氨基化量子点与二氧化钛复合能够促进对可见光的利用。

氨基化二氧化硅荧光微球的制备及其表征

首先合成了荧光量子产率高的不对称罗丹明衍生物,以其为荧光染料,正硅酸乙酯为硅源,在酸性条件下,运用包埋法制备了二氧化硅荧光微球。然后采用硅烷偶联剂氨丙基三乙氧基硅烷,在二氧化硅荧光微球表面引入氨基功能基团。通过扫描电镜、荧光显微镜、红外光谱仪、荧光分光光度计对氨基化二氧化硅荧光微球的形貌、结构和荧光性能进行了表征。结果表明,氨基化二氧化硅荧光微球具有良好的单分散性,粒径分布窄,荧光性能好且稳定,并成功的引入氨基基团。