壳聚糖基金属有机凝胶制备及其吸附染料性能研究

壳聚糖富含氨基、羟基等活性基团,可与染料形成配合物。此外,壳聚糖具有生物降解性、生物相容性、成本低和资源丰富等特点,是一种绿色无污染的材料。然而,壳聚糖的有机凝胶结构单一,限制了其对染料的吸附性能。为了克服这个挑战,研究使用壳聚糖和醋酸铜制备了具有三维网络结构的金属有机凝胶。通过调节壳聚糖和醋酸铜的配比,可以调控凝胶的结构、比表面积和孔隙,并研究其染料吸附机理。研究结果显示,这种具有三维网络结构的金属有机凝胶对甲基橙染料的去除率达到了49%。干凝胶对甲基橙染料的吸附符合Freundlich等温吸附模型,从动力学角度分析属于拟一级动力学,表明它是可逆的物理吸附过程,染料可进行二次利用。壳聚糖基金属有机凝胶在染料吸附领域具有广阔的应用前景。

铜金属水凝胶的制备及其催化CuAAC反应的实验设计

设计了铜金属水凝胶的制备、性能及催化CuAAC反应的综合化学实验。利用有机合成的方法制备了三联吡啶衍生物的凝胶因子,通过超声和加热—冷却两种方法将硫酸铜与凝胶因子配位组装构成了两种不同颜色的铜金属凝胶,利用UV-vis和EPR解释了超声产生氮氧自由基使凝胶变成蓝色;利用SEM、XRD和BET对凝胶进行了表征,并将铜金属干凝胶应用于CuAAC反应。结果表明,加热—冷却制备的铜凝胶催化CuAAC反应产率最高,远优于经典的硫酸铜催化剂,且实验具有操作简单、绿色环保和催化剂可重复利用等特点。本实验融合了有机合成、波谱分析和材料化学等学科的知识,为开设综合研究性实验提供了借鉴。

CuNPs@Cu(Ⅱ)-AMTD金属有机凝胶复合材料的合成及其催化性能（英文）

在Cu(Ⅱ)-AMTD金属有机凝胶基质中原位生长铜纳米粒子,得到了Cu NPs@Cu(Ⅱ)-AMTD纳米复合材料,并分别进行了IR,SPR,SEM,TEM,EDX,XPS等测试分析其形貌组成。所得材料对4-硝基酚还原为4-氨基酚以及其他硝基苯的还原反应显示了优良的催化性能。同时也讨论了催化反应的机理。

石榴状凝胶微球固定化漆酶的制备、表征及降解双酚A

采用铜/锌复合金属磷酸盐晶体和海藻酸钙凝胶双重包覆技术对漆酶进行固定化,制得石榴状Alg@Cu_(3)/Zn_(3)(PO_(4))_(2)@Lac的凝胶微球.SEM,EDX和FTIR表征结果表明,在凝胶微球内部,漆酶被成功固定于由海藻酸钙凝胶包覆的铜/锌复合金属磷酸盐晶体内,铜/锌复合金属磷酸盐晶体镶嵌于海藻酸钙凝胶网格的孔隙中而呈石榴状.以2,2′-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)(ABTS)为底物,经酶学性质研究表明,在无机盐晶体和海藻酸钙凝胶的双重保护下,Alg@Cu_(3)/Zn_(3)(PO_(4))_(2)@Lac的耐热性、耐酸性以及储存稳定性比游离漆酶均有不同程度增强.将Alg@Cu_(3)/Zn_(3)(PO_(4))_(2)@Lac应用于双酚A(BPA)的降解,采用孔径约1 mm滤网实现快速回收,经6次循环利用,对BPA的降解率下降约14%,显示出比较稳定的重复利用性和便捷的可操作性,这主要得益于海藻酸钙和铜/锌无机盐晶体对漆酶蛋白分子的双重保护.

多孔不锈钢基体表面CuO薄膜的制备

采用溶胶-凝胶技术合成CuO薄膜,主要探讨溶胶-凝胶法制备CuO溶胶的工艺。研究了Ag掺杂量、涂膜次数、改换N2气氛温度和最高热处理温度对膜层形貌的影响。通过扫描电镜(SEM)观察膜层形貌并确定各工艺参数。结果表明,由醋酸铜制备的浓度为0.150mol/L的溶胶稳定性好;Ag的最佳掺杂量为12%(mol/mol),涂膜次数为1次,改换N2的温度为400℃,最高热处理温度为850℃。

介孔Fe-Cu复合金属氧化物纳米粉催化剂催化低温CO氧化（英文）

以环氧丙烷为凝胶剂,采用简便低廉的无表面活性剂的溶胶-凝胶法制备了一系列不同Cu/Fe摩尔比的高比表面积介孔Fe-Cu复合氧化物纳米粉末.运用微反应器-色谱体系考察了它们在低温CO氧化反应中的催化性能.采用X射线衍射、N2吸附-脱附、热重-差热分析、程序升温还原、傅里叶变换红外光谱和透射电镜对所制样品进行了表征.结果表明,这些介孔Fe-Cu复合氧化物催化剂具有纳米晶结构、窄的孔径分布和高的比表面积,在低温CO氧化反应中表现出高的活性和稳定性.CuO的添加影响了Fe2O3的结构和催化性能.当CuO含量为15 mol%时,催化剂具有最高的比表面积和催化活性,在低温CO氧化反应中表现出较高的催化稳定性.