手性氨基酸对手性碳酸钙生物矿物的诱导与调控

手性生物矿物广泛存在于自然界中,在生命起源、生物进化、病理学和材料学研究中都扮演着重要的角色。因此,对手性生物矿物产生机制的探究逐渐成为现代热点研究领域。在生物矿化过程中,手性矿化蛋白质分子通过其手性氨基酸残基来实现对生物矿物的调控。本工作从构成手性矿化蛋白质的酸性氨基酸(L-天冬氨酸)、中性氨基酸(L-丙氨酸)和碱性氨基酸(L-赖氨酸)出发,仿生模拟碳酸钙生物矿物生长的手性环境,诱导合成了手性碳酸钙(球霰石)生物矿物。通过光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射等表征手段,揭示了各种手性氨基酸在手性碳酸钙的形成过程中所起的作用:酸性氨基酸分子负责球霰石手性结构的调控,碱性氨基酸和中性氨基酸主要负责诱导产生球霰石物相。本研究为手性生物矿物的产生过程构建了新的理论模型,以期促进手性生物材料的合成与发展。

季铵离子化腈纶纤维对染料的动态吸附性能

对腈纶纤维进行季铵化改性,得到季铵离子化的腈纶纤维吸附剂,经过红外表征,证明了该功能化吸附剂被成功制备,并用于水中阴离子染料的去除。为模拟实际工业处理,系统研究了吸附剂对甲基橙污水的动态吸附性能,考察了甲基橙污水的初始浓度,吸附柱高度和流速对穿透曲线的影响。采用Thomas模型、Yoon-Nelson模型和BDST模型对实验数据进行拟合,预测动态吸附的容量、50%穿透时间以及初始浓度和初始速率改变后的穿透时间。预测结果与实际结果基本一致,表明这3种模型可以很好地对动态流动进行模拟。因此,这3种模型可以对实际工业污水处理进行指导。

磷酸功能化聚丙烯腈纤维催化合成吡喃类杂环化合物

以廉价易得的聚丙烯腈纤维为载体,采用共价键接枝法合成了磷酸功能化纤维PANEAPF,用于催化吡喃类杂环化合物的合成。以芳香醛、丙二腈和α-萘酚的三组分反应以及4-羟基香豆素和芳香醛的Friedel-Crafts反应为模型评价磷酸纤维的催化活性,并考察了纤维的官能度、溶剂、温度、时间和催化剂用量(摩尔分数,下同)对反应的影响。PANEAPF水相催化合成吡喃类衍生物的反应显示出高的催化活性和广泛的底物范围。此外,该催化剂易于从反应体系中回收,并且在多次循环后仍然保持了良好的稳定性和催化活性,表明这种绿色、高效、可回收的纤维催化剂具有潜在的应用价值。