铜渣基磷酸盐胶凝材料的力学性能与微观结构

磷酸盐胶凝材料力学性能好,制备工艺简单,为资源化利用铜渣提供了新的途径。本文以铜渣和磷酸二氢钠(NaH_(2)PO_(4))为原料制备了磷酸盐胶凝材料,采用电子万能试验机、X射线粉末衍射仪及扫描电子显微镜研究了原料配合比和养护条件对铜渣基磷酸盐胶凝材料抗压强度、物相和微观形貌的影响,并采用同步热分析仪考察了磷酸盐胶凝材料的热稳定性。结果表明,原料配合比对磷酸盐胶凝材料的力学性能和微观结构有重要影响,适当提高养护温度有利于强度发展。当NaH_(2)PO_(4)/铜渣质量比为0.30、水/(NaH_(2)PO_(4)+铜渣)质量比为0.15、60℃下养护7 d时,铜渣基磷酸盐胶凝材料抗压强度高达54.70 MPa。铜渣基磷酸盐胶凝材料优异的力学性能源自铜渣中铁橄榄石(Fe_(2)SiO_(4))与NaH_(2)PO_(4)反应生成的致密无定形结构相。铜渣基磷酸盐胶凝材料热稳定性较好,空气气氛下467℃开始被氧化分解,无定形结构相发生相转变。

新工科背景下的化学反应工程课程教学改革

化学反应工程课程改革根据学生的实际情况,针对性地优化课程内容和强化实践教学。围绕教学重点知识,结合工程案例更加通俗易懂地阐述化学反应动力学和反应器。利用课程答辩、课程论文,充分调动学生对知识的思考和总结。基于教材、高于教材,将化学反应工程的前沿研究引入课堂。学生自主设计并完成化学反应工程实验,在此基础上参加学科竞赛,结合所学专业知识发现并解决问题。经过课程改革,取得了良好的育人成效。

铈锰复合氧化物高效催化分解臭氧

将Ce掺入MnO_(2)八面体分子筛(OMS-2)中得到铈锰氧化物催化剂。通过XRD,SEM,H_(2)-TPR,XPS等方法表征了催化剂的物理化学性质,模拟了该催化剂在高湿度下对高浓度臭氧的去除效果。实验结果表明,在OMS-2中掺Ce可使OMS-2晶型发生改变。Mn/Ce原子比为4的CeMn4的比表面积最大、粒径较小、氧空位浓度最高,因此具有优异的氧化还原性能,在湿度90%、体积空速700000 h^(-1)、反应时间420 min的条件下能实现臭氧分解率稳定在95%以上,且抗水性能强。铈锰复合氧化物有望成为工业上使用的催化分解臭氧的理想材料。

大学无机化学实验碱式碳酸铜制备方法的优化

"碱式碳酸铜的制备"是大学无机化学的综合设计实验,笔者在多年的教学中发现学生的实验结果并不理想,颜色偏蓝、产量偏低等问题普遍存在。为此对制备条件进行系统研究,并用XRD、FT-IR对产物进行分析。结果表明,当硫酸铜和碳酸钠的物质的量比为1∶1.2时,将碳酸钠溶液加入到硫酸铜溶液中,在75℃反应制得的产物为纯相碱式碳酸铜。

超声辅助醇沉法制备淀粉纳米颗粒同步包埋叶黄素

为制备叶黄素淀粉纳米颗粒(SNPs-叶黄素),以木薯淀粉为原料,叶黄素醇溶液为非溶剂相,通过超声辅助醇沉法制备淀粉纳米颗粒,同步实现对叶黄素的包埋负载。合理平衡叶黄素包埋量及包埋率两个目标参数,在质量分数为3%淀粉乳、叶黄素溶液质量浓度1 mg/mL、淀粉乳与叶黄素醇溶液体积比3∶10条件下,对叶黄素的包埋量达(57.62±0.36)mg/g,包埋率(40.33±0.56)%。场地发射扫描电镜显示同步包埋叶黄素未对淀粉纳米颗粒形貌产生显著影响,均为表面光滑的球状或椭圆状颗粒。激光纳米粒度仪显示SNPs-叶黄素尺寸分布在200~600 nm范围。傅里叶红外光谱显示SNPs-叶黄素在2856 cm-1处出现叶黄素的C-H特征峰,在1645 cm-1处H-O-H的振动发生蓝移。X射线衍射显示,与SNPs的大包峰相比,SNPs-叶黄素在7.8,13.1和20.9出现V型淀粉特征衍射峰。贮藏稳定性试验表明,在30 d内,室温(25℃)和升温条件下(50℃),SNPs-叶黄素中叶黄素的保留率高于叶黄素原料药。

含杂质方铅矿的电子结构和光学性质的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论(DFT)的计算方法,研究银、铟和铊杂质对方铅矿晶体电子能带结构和光学性质的影响。结果表明,银和铊杂质使方铅矿的带隙变窄,而铟杂质相反。当方铅矿晶体中的铅原子被银和铊取代时,费米能级向低能方向移动;且在价带中出现了铟和铊的杂质能级。银和铊杂质没有改变方铅矿的半导体类型,铟杂质的掺入使方铅矿由直接带隙p型半导体转变为间接带隙n型半导体。这有利于电子的转移和提高方铅矿的电化学反应活性。光学性质的计算结果表明,银、铟和铊杂质使方铅矿的吸收带红移。特别是银杂质的存在使方铅矿的吸收系数增加了三个数量级。

钯纳米粒子修饰的三甲氧苄啶分子印迹膜传感器的制备及其识别性能研究

采用N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为功能单体、钯纳米粒子为掺杂剂、马来松香丙烯酸乙二醇酯为交联剂,在玻碳电极上热聚合具有三甲氧苄啶(TMP)识别性能的钯纳米材料修饰的分子印迹传感膜。采用扫描电镜及红外光谱对合成的钯纳米材料、印迹传感膜的形貌及其结构进行了表征;采用循环伏安法(CV)、交流阻抗法(EIS)对钯纳米粒子掺杂的印迹电极与无掺杂电极的电化学性能进行了研究。结果表明,纳米粒子掺杂的印迹电极与无掺杂电极的表面形貌及电化学性能明显不同。差分脉冲伏安法(DPV)表征结果表明,TMP的浓度在5.0×10^(-7)~4.0×10^(-3)mol/L范围内与脉冲峰电流呈良好的线性关系(R=0.9995),检出限为3.2×10^(-8)mol/L(S/N=3)。此钯纳米粒子掺杂的印迹传感器具有较高的灵敏度。即时电流测定结果表明,新诺明(SMZ)、磺胺嘧啶(SDZ)、葡萄糖(Glu)、尿素(Urea)对三甲氧苄啶(TMP)的测定不产生干扰。将此印迹传感器用于实际样品中TMP的检测,加标回收率为96.8%~102.0%。

响应面法优化产右旋糖酐肠膜明串珠菌的发酵培养基

为提高右旋糖酐的产率,对肠膜明串珠菌CICC-21725发酵培养基进行优化。在单因素试验的基础上,根据中心设计原理,采用响应面法确定培养基成分间交互作用及最优组成。结果表明:优化后各培养基成分为蔗糖80.0 g/L,蛋白质7.0 g/L,磷酸氢二钠1.5 g/L,磷酸二氢钾0.3 g/L,在p H7.1、25℃、150 r/min时发酵21 h,右旋糖酐产率可达92.79%,与单因素优化后的右旋糖酐产率相比,提高了7.2%。红外光谱及核磁共振分析表明,发酵产物为右旋糖酐。

三种常见捕收剂在方铅矿表面的吸附行为研究

采用密度泛函理论从微观角度研究了丁基黄药,丁基铵黑药和乙硫氮三种常见捕收剂在方铅矿表面的吸附能,并采用静态吸附法研究了它们在方铅矿表面吸附热力学。模拟计算结果表明,三种捕收剂在方铅矿表面的平衡吸附能绝对值大小排序为:丁基铵黑药>丁基黄药>乙硫氮,因而丁基铵黑药较易吸附在方铅矿表面。静态吸附试验结果表明,方铅矿对三种捕收剂的吸附量随温度的升高而增大;它们的吸附等温线符合Langmuir方程;n>1,其吸附过程均为优惠吸附;2<ΔH<43,说明捕收剂在方铅矿表面为吸热过程,是物理吸附和化学吸附共同作用的结果;ΔG<0,说明吸附是自发的。

木薯淀粉的可控去结晶化研究

为了探究淀粉可控去结晶化的制备技术,本研究以木薯淀粉为原料,系统研究了高温醇碱法处理过程中碱浓度、处理温度、时间以及料液比等条件对木薯淀粉结晶度及晶体结构的影响。结果表明,处理时间及料液比对淀粉去结晶化过程中结晶度的影响是非线性的(料液比与结晶度r=0.14,而处理时间与结晶度r=-0.02),且难于控制其晶型的变化;碱浓度及处理温度对淀粉去结晶化过程中结晶度的影响是线性负相关(碱浓度与结晶度r=-0.97,而处理温度与结晶度r=-0.84),并可有效控制木薯淀粉晶型的变化。随着碱浓度由0.25 mol/L逐渐增大至1.25 mol/L,可有效控制淀粉的晶型由A型转变为无定形状态,使其相对结晶度从23.63%逐渐降至0。因此,高温醇碱法可制备可控去结晶化木薯淀粉。

山口红树林根际土壤可培养细菌多样性及其活性筛选

为探讨广西山口红树林土壤可培养细菌的多样性,采用纯培养分离技术对采集的25个红树林样品进行可培养细菌多样性分析,挑选117株菌株进行16SrRNA基因测序并构建系统发育树分析。结果表明117株菌株分别属于9个纲20个目27个科35个属,9个纲包括α-变形菌纲(21.37%)、β-变形菌纲(1.71%)、γ-变形菌纲(12.82%)、δ-变形菌纲(0.85%)、噬纤维菌纲(0.85%)、鞘脂杆菌纲(0.85%)、黄杆菌纲(2.56%)、放线菌纲(27.35%)、芽孢杆菌纲(31.62%)。优势属为芽孢杆菌属,占所有菌株的28.20%,此外α-变形菌纲、γ-变形菌纲、黄杆菌纲和放线菌纲中发现了7株潜在的新物种。分离菌株的产酶活性检测表明,山口红树林根际土壤蕴含丰富的产淀粉酶、蛋白酶、葡聚糖、纤维素酶和几丁质酶等生物活性酶的菌株,其中芽孢杆菌纲的产酶菌株数最为丰富。初步研究结果表明广西山口红树林土壤可培养细菌资源丰富,新物种资源多样,是农业微生物开发应用的重要资源库。

淀粉纳米颗粒的高效制备及吸附性能

以木薯淀粉为原料,在微波和超声波双外场的作用下采用沉淀法制备淀粉纳米颗粒(starch nanoparticles,SNPs)。通过动态光散射仪(dynamic light scattering,DLS)、场发射扫描电镜(scanning electronic microscope,SEM)、原子力显微镜(atomic force microscope,AFM)、比表面积分析仪(Brunner-Emmet-Teller,BET)对SNPs进行表征,考察了SNPs对番红花红T的吸附机理,进一步考察了时间、吸附剂的投加量、粒径对吸附的影响。结果表明:SNPs具有较好的球形形貌,是V型淀粉晶体结构,Zeta电位值为-23. 7 m V,比表面积大大增加。在番红花红T的质量浓度为200 mg/L,吸附时间为60 min,温度为298. 15 K的条件下,投加20 mg平均粒径为40 nm的SNPs,吸附量可达115 mg/g。SNPs对番红花红T的吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。

微波合成SnO_(2)/活性炭粒子电极及降解4-氯酚

以甘蔗渣为原料,KOH为活化剂,SnCl_(4)·5H_(2)O为修饰剂,采用微波法制备了SnO_(2)/活性炭粒子电极,对其进行了表征,使用线性伏安法和循环伏安法分析了粒子电极的电化学性能,以4-氯酚为目标污染物进行电化学降解实验,对降解机理进行了探讨。结果表明,SnO2成功地负载于粒子电极表面。在微波功率640 W、微波时间15 min、质量分数10%的KOH、质量浓度200 g/L的SnCl_(4)·5H_(2)O条件下制备所得粒子电极显示出最高的电子传导系数和最大的电化学活性面积。在以DSA板作阳极,钛板作阴极的三维电极反应器中,电解4-氯酚的质量浓度500 mg/L的模拟废水150 min,4-氯酚去除率达到96.15%。

共沉淀法制备Nd:YAG纳米粉体的研究

以Al(NO3)3·9H2O、Y(NO3)3·6H2O、Nd(NO3)3·6H2O和NH4HCO3为主要原料,采用共沉淀法制备掺钕钇铝石榴石粉体,用XRD、IR对粉体进行表征,研究工艺条件对粉体性能的影响。结果表明:以1%PEG6000为表面活性剂、2 mol/L碳酸氢铵为沉淀剂制备的前驱体在1 000℃煅烧2 h,可制得粒径为37 nm的单相Nd:YAG纳米粉体。

甲醇-水溶剂中L-苯丙氨酸结晶热力学

在293.15～322.15 K温度范围内,研究L-苯丙氨酸无水物在甲醇-水混合溶剂中溶解度和超溶解度特性,得到L-苯丙氨酸无水物结晶介稳区,计算了成核级数及成核速率,考察了不同初始温度和降温速率对介稳区宽度的影响,并通过研究L-苯丙氨酸297.15 K和302.15 K的转晶水活度,依据溶解度特性绘制L-苯丙氨酸-甲醇-水在该温度下的三元相图。溶解度数据用Apelblat方程、λh方程关联、vant Hoff方程拟合。结果表明,L-苯丙氨酸无水物溶解度随温度的升高而增大,随甲醇体积分数的增加而减小;L-苯丙氨酸无水物结晶介稳区宽度在相同条件下,随初始温度的升高,降温速率的降低变窄;L-苯丙氨酸转晶水活度随温度的升高而增大。

混合添加剂对PVDF微孔膜结构和性能的影响

采用浸没沉淀相转化法(NIPS)制备聚偏氟乙烯(PVDF)微孔膜。研究了不同纳米二氧化硅(n SiO2)用量加入磷酸(H3PO4)形成不同配合比的混合添加剂,对PVDF微孔膜结构及性能的影响。研究结果表明,H3PO4和n SiO2可以改善膜的性能。在铸膜液中加入H3PO4和n SiO2后都获得了较高的孔隙率、平均孔径、纯水通量、膜通量。在n SiO2用量为0. 05%(wt,质量分数),H3PO4用量为5%(wt,质量分数)条件下,制得的PVDF微孔膜的性能相对较好,膜的孔隙率为63. 4%,膜的平均孔径为0. 76μm,膜通量为22kg/(m^2·h),纯水通量为70. 6L/(m^2·h)。

壮药一匹绸中咖啡酸最优提取工艺研究

目的:探讨一匹绸中咖啡酸提取工艺的优化方案。方法:从微波-超声波提取,从反应时间、乙醇体积分数和微波-超声波功率等3个方面对咖啡酸提取效果的影响进行考察,以提取率为参考指标。结果:一匹绸中咖啡酸最佳提取工艺条件是反应时间16.60min、乙醇体积分数83.07%、微波-超声波功率250.00W,平均提取率为341.61mg/g。结论:采用Design-Expert.V 8.0.6软件设计一匹绸咖啡酸的提取工艺,可提高产率。

L-组氨酸和L-色氨酸对L-苯丙氨酸溶解度及晶型转化的影响

采用静态法测定了tailor-made型添加剂L-组氨酸、L-色氨酸对L-苯丙氨酸在水溶剂中溶解度的影响,并应用Apelblat经验方程进行了拟合;此外,文中还展开了tailor-made型添加剂对L-苯丙氨酸晶型转化过程的影响研究,并用Langmuir模型拟合回归。结果表明,L-苯丙氨酸溶解度随温度的升高而增大,且tailor-made型添加剂L-组氨酸、L-色氨酸的加入增大了L-苯丙氨酸在水中的溶解度;并且L-组氨酸、L-色氨酸添加剂的加入均可抑制L-苯丙氨酸向稳定晶型转化,但抑制能力各不相同,Langmuir模型拟合回归结果表明,L-色氨酸的加入可完全抑制L-苯丙氨酸低温环境内无水合物转为一水合物,高温区内一水合物转为无水合物则不能完全抑制;L-组氨酸在低温区和高温区内均不能对L-苯丙氨酸向稳定晶型的转化起到完全抑制作用。

阿奇霉素二水合物在水-有机溶剂中溶解度及三元相图测定

采用静态法测定了293.15～323.15 K范围内,阿奇霉素二水合物在丙酮-水和异丙醇-水混合溶剂中的溶解度,并研究阿奇霉素在293.15、298.15、303.15及308.15 K温度下丙酮-水混合溶剂中转晶水活度,根据溶解度特性绘制丙酮-阿奇霉素-水三元相图,溶解度数据用Apelblat方程、λh方程和van’t Hoff方程进行关联。结果表明,阿奇霉素溶解度随着有机溶剂体积分数和温度的升高而增加,转晶水活度随温度的升高增大,阿奇霉素一水二水共存区域随温度的升高减小,Apelblat方程拟合效果更好,R^2≥0.988。

淀粉基聚合物载体研究进展

天然淀粉因具有来源广泛、生物相容性、免疫原性好等优点,被广泛用作药物载体。天然淀粉通过化学改性接枝亲疏水基团可自组装形成核-壳结构,使其在药物递送方面成为良好的药物载体。针对肿瘤组织的特殊环境,通过接入刺激响应性或特异性识别基团,可对环境和特定组织作出响应达到“智能”释药效果。介绍了淀粉基聚合物的种类以及作为药物载体的应用,并描述了其作为药物载体的释药机制。