省级重点实验室介绍 陕西省催化基础与应用重点实验室

2015年8月，“陕西省催化基础与应用重点实验室”获陕西省科技厅（陕科基发[2015]148号）批准建设。

枸杞多糖提取、生物活性及在饮料中的应用研究进展

枸杞是药食同源植物,富含多种活性成分。枸杞多糖是枸杞主要活性成分,具有抗氧化、抗炎、抗菌等功效,在食品饮料、保健医药等领域有着广阔的应用前景。本文综述了枸杞多糖提取工艺及生物活性的研究进展,重点探讨了枸杞多糖在食品饮料领域的应用潜力,并展望了今后的发展趋势。

钯催化合成噻吩并[2,3-b]噻喃-4-酮类化合物

噻吩并[2,3-b]噻喃骨架化合物是一类广泛存在于天然产物中的重要有机分子,也是一类重要的生物活性分子.本文以1,6-二取代基-4-(1,3-二硫戊环-2-亚基)-己烯-5-炔-3-酮类化合物为原料,通过钯催化环合反应合成了一系列噻吩并[2,3-b]噻喃-4-酮类化合物.通过实验筛选的最佳条件如下:以摩尔分数为30%的Pd(OAc)2作为催化剂,采用1.0mmol的底物和1.2mmolK2CO3,在DMF溶剂中,于100℃反应8h,合成了噻吩并[2,3-b]噻喃-4-酮类化合物,产率高达87%,产物结构经核磁共振波谱(1H和13C NMR)及高分辨质谱[HRMS(ESI)]分析确证,并对反应机理进行了探讨.研究结果表明,该方法条件温和、操作安全且收率高.

2-羟基-4-甲氧基苯乙酮在有机合成中的应用

2-羟基-4-甲氧基苯乙酮(丹皮酚),因其特殊的结构而具有显著的药理活性,常被作为先导物用于构建多种衍生物.综述了在丹皮酚中的羰基、酚羟基、乙酰基中的α甲基、苯环等活性位点上进行反应来制备丹皮酚衍生物,重点讨论了丹皮酚衍生物的合成过程和产物种类,简单论述了其药理活性,以期为丹皮酚在有机合成中的精细化深加工应用提供参考.

以丹皮酚为前体催化合成一氯查尔酮及黄酮

以丹皮酚为起始原料,与不同取代位次的一氯苯甲醛在碱催化下通过Claisen-Schmidt反应合成一氯查尔酮(Ⅲa~Ⅲc),再将其进行碘催化关环反应合成一氯黄酮(Ⅳa~Ⅳc),产率分别为88.6%、87.7%、86.1%。以合成(E)-3-(2-氯苯基)-1-(2-羟基-4-甲氧基苯基)丙-2-烯-1-酮(Ⅲa)为例,通过单因素实验和响应面法考察碱、温度、溶剂量对Ⅲa产率的影响,得到最佳合成条件为:一氯苯甲醛3.6 mmol、丹皮酚3 mmol、无水乙醇15 mL、NaOH 0.239 g(6 mmol)、70℃下回流10 h,在该条件下Ⅲa、Ⅲb、Ⅲc平均产率分别为93.7%、92.3%和92.1%。通过1HNMR、13CNMR、135°DEPT(无畸变极化转移技术)、FTIR确定产物的结构,并测试其紫外和荧光性能。Ⅳa~Ⅳc在波长375.8、377.6和376.8 nm处荧光强度分别为421.0、555.0、611.4 a.u.。将原料量放大5、10倍的实验中,Ⅲa~Ⅲc的产率为90.1%~93.7%,Ⅳa~Ⅳc的产率为84.7%~88.9%。

枸杞渣的营养成分及在畜禽饲料中的应用

枸杞渣是枸杞生产加工过程中产生的副产物,但仍保留了多种营养活性成分,可用于动物饲料的生产,提高动物的抗病抗菌能力,具有良好的应用前景。本文对枸杞渣的营养活性成分及在畜禽饲料中的应用进行综述,重点探讨目前的研究热点问题,展望了枸杞渣在饲料工业中的应用前景,为枸杞渣的合理利用提供参考。

磁性含碘生物炭的制备及其水处理应用

以农业废弃物秸秆为原料,首先通过热解制备了磁性生物炭,然后通过溶剂热法制备了具有光响应特性的磁性含碘生物炭纳米复合材料,并以所制备的材料为吸附剂和光催化剂,以水中的染料罗丹明B为模拟污染物进行污染物的吸附和光催化降解反应,以此来检验所制备材料的应用效果。结果表明,制备的复合材料具有磁铁矿Fe_(3)O_(4)的结构特性,结合碘后,样品的饱和磁化强度降低,但仍能够被外磁场所吸收;制备的样品具有较大的比表面积、总的孔容以及较大的孔径;材料具有不规则的形状结构,Fe、O、I等元素均匀地分布于主体生物炭的矩阵结构中。吸附-光催化实验结果表明,制备的复合材料具有较高的吸附和光催化效果,使得罗丹明B的最大降解率可达94.71%。实现了“变废为宝”、“以废治废”的目的,也为其它农林废弃物以及城市垃圾的有效利用提供了方法和指导,具有较好的实际应用前景。

碱催化合成4-甲基-2'-羟基-4'-甲氧基查尔酮及其晶体结构

探讨超声波辅助下用碱催化合成查尔酮的方法。常温超声波辅助下用碱催化使丹皮酚和4-甲基苯甲醛发生克莱森-斯密特反应,生成一种含有1,3-二苯基丙烯酮结构的丹皮酚衍生物:4-甲基-2'-羟基-4'-甲氧基查尔酮,产率高达71.57%,经过现代光谱学技术紫外、红外、质谱并结合核磁的氢谱、碳谱以及135°DEPT谱表征其结构。用X射线衍射技术分析该丹皮酚衍生物的单晶结构并确定其分子的构型和构象,4-甲基-2'-羟基-4'-甲氧基查尔酮属于单斜晶系中的P2(1)/n空点群,晶胞参数:a=1.1288(10)nm、b=0.6916(6)nm、c=2.0509(4)nm、α=90.0(8)°、β=109.8(8)°、γ=90(8)°,晶胞体积V为1.4056(5)nm3,密度Dc为1.272 mg/cm3。在超声波辅助下用碱催化可使丹皮酚和4-甲基苯甲醛通过克莱森-斯密特反应来合成含有1,3-二苯基丙烯酮结构的丹皮酚衍生物。

n(H_2O)(n=1,2)在HO_2＋NO→HNO_3反应中的催化机制研究

采用CCSD(T)/aug-cc-p VTZ//B3LYP/6-311+G(2df,2p)方法对n(H_2O)(n=0,1,2)参与HO_2+NO→HNO_3反应的微观机理和速率常数进行了研究.结果表明,由于水分子与HO_2形成的复合物(H_2O…HO_2,HO_2…H_2O)结合NO与水分子形成的复合物(NO…H_2O,ON…H_2O)的反应方式具有较高能垒和较低有效速率,其对HO_2+NO→HNO_3反应的影响远小于双体水(H_2O)2与HO_2(或NO)形成复合物然后再与另一分子反应物NO(或HO_2)的反应方式,因此n(H_2O)(n=1,2)催化HO_2+NO→HNO_3反应主要经历了HO_2…(H_2O)_n(n=1,2)+NO和NO…(H_2O)_n(n=1,2)+HO_22种反应类型.由于HO_2…(H_2O)_n(n=1,2)+NO反应的低能垒和高速率,HO_2…(H_2O)_n(n=1,2)+NO反应优于NO…(H_2O)_n(n=1,2)+HO_2反应.与此同时,由于计算温度范围内HO_2…H_2O+NO反应的有效速率常数比HO_2…(H_2O)2+NO反应对应的有效速率常数大了10~12数量级,可推测(H_2O)_n(n=1,2)催化HO_2+NO→HNO_3反应主要来自于单个水分子.此外,在216.7~298.6 K范围内水分子对HO_2+NO→HNO_3反应起显著的正催化作用,且随温度的升高有明显增大的趋势,在298.2 K时增强因子k'RW1/ktotal达到67.93%,表明在实际大气环境中水蒸气对HO_2+NO→HNO_3反应具有显著影响.

碱催化Aldol缩合反应制备丹皮酚衍生物及其晶体结构

探讨用碱催化通过Aldol缩合反应来制备丹皮酚的衍生物。常温下用碱催化使丹皮酚和4-硝基苯甲醛发生Aldol缩合反应,生成了一种新型的丹皮酚衍生物β-羟基-1-(2'-羟基-4'-甲氧基苯基)-β-(4-硝基苯基)-1-丙酮,产率高达77.34%,用紫外光谱、红外光谱、质谱并结合核磁共振的氢谱、碳谱以及135°DEPT谱综合表征其结构。用X-射线衍射技术分析该丹皮酚衍生物的单晶结构并确定其分子的构型和构象,β-羟基-1-(2'-羟基-4'-甲氧基苯基)-β-(4-硝基苯基)-1-丙酮属于单斜晶系中的p21/c空间群,晶胞参数a=0.874 9(15)nm、b=1.137 8(2)nm、c=1.554 0(3)nm、α=90.0°、β=106.5(8)°、γ=90°,晶胞体积为1.483 5(5)nm^3,晶胞个数为4个,密度为1.416 mg/cm^3。用碱催化可使丹皮酚和芳香醛通过Aldol缩合反应来制备丹皮酚衍生物。

PU/SiO_2-HDI杂化微胶囊的制备及其在自修复防腐涂层中的应用

以六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为芯材,通过界面聚合法和溶胶-凝胶原位生成法制得聚氨酯(PU)/二氧化硅(SiO_2)-六亚甲基二异氰酸酯(PU/SiO_2-HDI)杂化微胶囊。研究了3种催化方式酸催化、碱催化、酸碱催化对杂化微胶囊产率、密封性、热稳定性以及微观形貌的影响,结果表明:与未杂化微胶囊相比,PU/SiO_2-HDI杂化微胶囊的上述性能均有所提高,其中酸碱杂化微胶囊的粒径较大,分布均一,产率为71.24%,在168h浸泡条件下的泄漏率为12.03%,初始分解温度为269.43℃,在杂化微胶囊中具有最佳的性能。同时,将酸碱杂化微胶囊包埋PU防腐涂料基体中,形成的酸碱杂化涂层在盐雾腐蚀168h条件下,其划痕处被愈合,且未出现明显的腐蚀现象,具有较好的自修复和防腐作用。

秸秆生物质炭处理重金属废水研究现状及展望

秸秆生物质炭作为一种新型吸附剂,具有原料丰富、可再生、低成本等优势,在重金属废水处理领域具有广阔的应用前景。本文综述了秸秆生物质炭材料制备,分析了秸秆生物质炭对重金属吸附机制,讨论了秸秆生物质炭在重金属废水处理中的应用,并结合生物质炭材料的制备和应用中存在的问题,提出吸附机理、吸附容量和再生性能等有待进一步深入研究的展望。该综述加深了对重金属废水处理中秸秆生物质炭的作用机制的科学认识,为秸杆生物质炭材料的开发及其在重金属废水净化领域的应用提供了重要参考。

Fe掺杂ZnO纳米薄膜的制备与光催化性能研究

利用低温水热法在石墨烯涂覆的聚对苯二甲酸乙二醇酯(GPET)柔性衬底上制备了Fe掺杂ZnO(FZO)纳米复合材料。通过X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)对样品的晶体结构和微观形貌进行了表征。实验结果表明,Fe掺杂前后的ZnO纳米复合材料均为六方纤锌矿结构,且没有其他杂质峰出现。ZnO/GPET纳米薄膜为不规则的棒状,而Fe掺杂使其生长成横截面为正六边形的纳米棒状结构。光致发光(PL)谱表明,FZO/GPET使其电子-空穴对的复合效率大大降低。与ZnO/GPET纳米材料相比,FZO/GPET纳米复合材料具有更好的光催化活性,在紫外光照射下,对亚甲基蓝(MB)的降解率增加了7.1%。同时,对FZO/GPET的光催化机理进行分析,结果表明其光催化性能的提高得益于ZnO与Fe金属粒子的协同作用。

N,N-二乙基-N’-氟取代苯甲酰基硫脲应用于镍废水处理研究

利用N,N-二乙基-N’-氟取代苯甲酰基硫脲的强配位性研究了其对废水中镍离子的处理作用,并利用火焰原子吸收法对残留镍离子含量进行测定。结果表明,含Ni(II)500 mg/L的模拟废水,在絮凝剂聚合氯化铝与聚丙烯酰胺存在下,酰基硫脲可在pH 7～8范围内将Ni(II)离子沉淀,且残留镍含量远低于国家排放标准。本方法的优点在于:在接近中性的条件下可将镍离子沉淀完全,处理后的废液可不经调节pH直接排放,沉淀下来的酰基硫脲与Ni(II)离子络合物残渣经过酸处理,可重新释放出镍离子和硫脲沉淀,沉淀剂的回收率达72.1%,降低废水处理成本。

玫瑰红景天多糖的安全性毒理学评价实验研究

目的提取玫瑰红景天多糖,评价其安全性。方法经过Ames实验、小鼠骨髓嗜多染红细胞微核实验、小鼠精子畸形实验以及30 d喂养实验来评价玫瑰红景天多糖的致突变作用和一般毒性。结果Ames实验采取平板掺入法,结果未诱导4种菌TA_(97)、TA_(98)、TA_(100)、TA_(102)的回变菌落数增加;雌雄鼠的微核细胞率差异均无统计学意义(P>0.05),环磷酰胺阳性对照组则高于阴性对照组(P<0.01),未见诱发小鼠骨髓嗜多染红细胞微核细胞率增高;精子畸形率与阴性对照组比较,经秩和检验差异无统计学意义(P>0.05),环磷酰胺阳性对照组则高于阴性对照组(P<0.01),未诱发小鼠精子畸形率增高。30 d喂养实验期间动物生长发育正常,无出现中毒症状和死亡现象,大便、小便无异常,雌雄大鼠每周的体质量、进食量、食物利用率以及总食物利用率、血液学指标、末期血生化指标与对照组比较,检测结果各项指标差异均无统计学意义(P>0.05),雌鼠低剂量组第3周食物利用率显著降低(P<0.05),内脏组织病理学检查未见玫瑰红景天多糖高剂量组引起大鼠中毒性损伤改变。结论玫瑰红景天多糖无毒、无致突变作用、无中毒性改变。

几种农药对似士维螨的室内药效试验及毒力测定

为探索农业生产中几种常见杀虫(螨)剂对西洋参害螨——似士维螨的防治效果,采用胃毒法和玻片浸渍法两种毒力测定方法以及13种农药对似士维螨进行了室内初步药效试验,然后从中筛选出8种进行了室内毒力测定。8种药剂、5个浓度梯度毒力测定结果显示,各药剂毒力大小在两种方法间均表现为玻片浸渍法>胃毒法,其相对毒力倍数均在1.05~1.36倍,炔螨特各稀释倍数下速效性最好,最快致死时间LT_(50)为0.71 d;苦参碱各稀释倍数的防治效果速效性最差,最快致死时间LT_(50)为1.61 d。综合似士维螨在两种生测方法下的室内毒力测定结果和杀虫杀螨剂低毒、低残留、高药效的特点,建议在防治似士维螨时主要使用炔螨特、阿维菌素、螺螨酯、吡虫啉以及乙螨唑这几种杀螨剂。

核壳型纳米Au@Ag复合材料的制备、催化及光抑菌

以纳米Au为核,在其表面负载Ag合成核壳型纳米Au@Ag复合材料,利用TEM、EDX、UV-Vis对材料进行表征。以甲基橙为目标污染物研究材料的催化加氢活性,并初步探讨其催化机制;用革兰氏阴性菌大肠杆菌(E.coli)和革兰阳性菌金黄色葡萄球菌(S.aureus)为模式菌研究材料的光抑菌活性和抑菌机制。结果表明,相比纳米Ag,纳米Au@Ag在8 min内对甲基橙的降解率为99%以上,加氢产物为对氨基苯磺酸钠和对二氨基苯;抑菌实验证明:相比黑暗环境中,300 W光照下的纳米Au@Ag具有更强的抑菌性能,在浓度为300μg/mL,光照10 min下的抑菌效率更高,并对细菌的迟缓期和对数期的生长阶段作用较为明显,对E.coli的细胞壁破坏较为严重。

硫掺杂氮化碳的制备及光催化降解罗丹明B的研究

以SiO2微球为硬模板,3-氨基-5-巯基-1,2,4-三氮唑为前驱体,经高温炭化后除去硬模板得到硫掺杂的氮化碳材料。通过扫描电镜(SEM)、物理吸附仪(BET)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)和紫外-可见光谱仪(UV-Vis)等研究手段对制备的材料进行表征分析。将硫掺杂氮化碳材料应用于可见光催化降解有机污染物罗丹明B,通过改变不同条件研究其光催化活性。结果表明:掺杂后的禁带宽度减小是光催化性能提高的主要原因。

美白化妆品的综述

随着美白化妆品越来越被人们所重视,其安全性和功效性评价已成为消费者和生产商所关注的重点。综述了国内外对化妆品美白功效评价的进展情况,对不同评价方法的特点进行了比较分析,同时展望了化妆品美白功效评价的未来发展趋势,为我国美白化妆品事业的发展提供参考。

绿色环保涂料的特性与应用

介绍了绿色环保涂料以及绿色环保建筑涂料的特性与应用发展。