壳聚糖铁(Ⅲ)配合物吸附动力学研究

采用非均相吸附法制备了壳聚糖铁(Ⅲ)配合物,用紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)对配合物的结构进行了表征;研究了壳聚糖对Fe³⁺ 的吸附动力学特性。实验结果表明,壳聚糖与Fe³⁺之间发生了配位作用,壳聚糖分子中参与配位反应的主要是-NH_²、-OH及少量的-NHCOCH₃;壳聚糖对Fe³⁺的吸附行为可用Langmuir单分子层吸附机理解释,且求得吸附表观活化能为3.6476kJ/mol。     

羊毛纤维铁配合物存在下的偶氮染料氧化降解

室温条件下,使羊毛纤维与三氯化铁反应,制备羊毛纤维铁配合物,将其作为非均相Fenton光化反应催化剂用于偶氮染料的氧化降解.通过研究配合物中铁离子含量(CFe-wool)、辐射光强度、pH值和偶氮染料分子结构对染料降解反应速率常数的影响,以及羊毛纤维铁配合物作为催化剂的重复利用性能,结果表明,该配合物在pH≤6.0的溶液中对偶氮染料的氧化降解.显示出较高的催化活性,而在强酸性和碱性介质中活性有所降低;配合物中的铁离子含量和辐射光强度的增加均可显著提高偶氮染料降解(假一级反应)的反应速率常数;而其重复利用性则有待提高.     

蚕丝铁配合物的制备及其在染料氧化降解反应中的应用

将蚕丝纤维与Fe~(3+)进行配位反应制备蚕丝铁配合物(Fe-silk),并将其作为非均相Fenton反应催化剂应用于偶氮染料的氧化降解反应中,重点研究蚕丝铁配合物的催化性能。结果表明,Fe~(3+)初始浓度和反应温度的提高均有利于蚕丝与Fe~(3+)之间的配位反应,并能够显著增加配合物的Fe~(3+)含量。得到的蚕丝铁配合物作为非均相Fenton反应催化剂能够显著促进偶氮染料分子中偶氮键和芳香环结构的氧化降解反应,并且其催化活性随着其中Fe~(3+)含量的增加而逐渐提高。蚕丝铁配合物在酸性和中性介质显示出很高的催化性能,而碱性介质则对其催化活性具有限制作用。     

聚苯乙烯/铁-单宁酸配合物微球在棉织物上的结构生色

针对目前基于多巴胺制备结构色织物的过程耗时及成本高的问题,采取单宁酸替代多巴胺快速实现结构色效果,制备了聚苯乙烯/铁-单宁酸配合物(PS/TA-Fe³⁺)微球,并通过重力沉积法在棉织物表面构建无规密堆积的非晶胶体阵列。采用马尔文纳米粒度分析仪、场发射电子显微镜、透射电子显微镜和显微角分辨光谱仪对聚苯乙烯(PS)微球、PS/TA-Fe³⁺微球和结构色织物进行了表征,探究了适宜的单宁酸和Fe³⁺用量,表征了结构色织物表面PS/TA-Fe³⁺微球的排列、结构生色效果及PS/TA-Fe³⁺涂层的结构稳定性。结果表明:当单宁酸用量为10%、单宁酸与Fe³⁺的量比为10:1时,制备的PS/TA-Fe³⁺微球粒径均匀、单分散性较好,结构色织物颜色柔和明亮,不具备角度依赖性,且具有良好的耐洗涤和耐摩擦性能。     

羊毛预处理蛋白酶防毡缩整理机制

分别通过Allworden现象、扫描电镜、动态接触角和界面张力仪以及红外光谱分析,研究蛋白酶、DCCA和H₂O₂处理以及H₂O₂ +蛋白酶和DCCA+蛋白酶处理后羊毛的表面形态、表面润湿性能和表面化学组成变化,探讨H₂O₂氧化预处理和DCCA氯化预处理对羊毛蛋白酶防毡缩整理的影响机制。结果表明,DCCA预处理后再进行蛋白酶处理,羊毛的鳞片表层完整性受到破坏,Allworden现象不复存在,鳞片被剥离,羊毛表面变得光滑,亲水性显著改善。而且DCCA处理能将更多的羊毛胱氨酸二硫键氧化为半胱氨磺酸盐和磺基丙氨酸,可为后续酶处理提供更多的反应位点,从而使羊毛获得更优良的防毡缩效果。     

膨润土负载锌-钴催化臭氧处理模拟染料废水

为获得高效的臭氧催化剂,以膨润土作为载体,选择Fe³⁺、Cu²⁺、Mn²⁺、Ni²⁺、Co²⁺、Zn²⁺为活性组分,通过溶液混合法制备负载型催化剂,并以酸性大红模拟印染废水探讨负载型催化剂在催化氧化体系中对酸性大红的降解速率及动力学特点,最终筛选得到最优活性组分;根据正交试验设计获得催化剂最佳制备条件,并通过X射线衍射仪和扫描电子显微镜对其进行表征。试验结果表明:最佳双组分催化剂为膨润土负载Zn-Co催化剂;膨润土负载Zn-Co半峰宽小,晶型好;双组分催化剂最佳制备条件为:煅烧温度400 ℃,煅烧时间3 h,组分浓度1.2 mol/L,锌钴的量比1∶1,淀粉质量1.5 g(对应60 g膨润土)。用在此条件下制得的催化剂处理模拟染料废水时,通入臭氧反应10 min,即可去除 99.92%的酸性大红;且催化剂重复利用4次后,其去除率仍达81.44%。     

改性棉纤维铁配合物在废水净化中的应用

通过柠檬酸(CA)和乙二胺四乙酸(EDTA)的改性反应与Fe~(3+)离子配位反应制备了CA/EDTA改性棉纤维铁配合物(Fe-CA/EDTA-Cotton),并将其作为光催化剂应用于活性红195的氧化降解和Cr(Ⅵ)的还原反应中,重点考察了配合物的铁配合量、反应体系pH值和辐射光等对染料脱色率和Cr(Ⅵ)还原率的影响,研究了其对铬离子的去除性能。结果表明,Fe-CA/EDTA-Cotton对活性红195的氧化降解和Cr(Ⅵ)的还原显示出优良的光催化作用,增加铁配合量和辐射光强度能显著提高其光催化特性。酸性和中性能明显加强Fe-CA/EDTA-Cotton的光催化性能,碱性使之有所下降。此外,Fe-CA/EDTA-Cotton通过光催化还原反应和吸附效应对铬离子具有较好的去除性能,当反应体系中其添加量不断提高时,铬离子几乎被完全去除。     

层层自组装改性PTFE纤维铁配合物的制备及催化性能

首先利用层层自组装技术对聚丙烯酸改性聚四氟乙烯(PTFE)纤维(PAA-g-PTFE)进行改性,得到层层自组装改性PTFE纤维(LBL-PAA-g-PTFE),然后制备两种相应的铁配合物(Fe-LBL-PAA-g-PTFE和Fe-PAA-g-PTFE),将其作为光Fenton反应催化剂应用于染料的氧化降解反应中,考察并比较其催化性能。结果表明,LBL-PAA-g-PTFE可与Fe~(3+)离子进行配位反应生成相应的铁配合物,提高聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)/聚苯乙烯磺酸钠(PSS)层数和Fe~(3+)离子初始浓度有利于配位反应的进行。SEM和FTIR分析证明,Fe~(3+)离子已与其PSS表面层上的-SO_3~-发生配位反应生成了相应的铁配合物。Fe-LBL-PAA-g-PTFE的催化活性比Fe-PAA-gPTFE更显著,这可能是前者特殊的层层自组装结构导致其配位键不饱和度更高所致,它不仅对H_2O_2具有更强的催化分解性,对光辐射的吸收性也更高。     

Fe@C-PET/H_(2)O_(2)体系对表面活性剂1227的光催化氧化降解反应北大核心

聚酯织物经碱水解引入羧基后与Fe离子反应,可制备羧酸改性聚酯织物铁配合物(Fe@C-PET)。研究了其作为非均相Fenton反应光催化剂对表面活性剂1227氧化降解反应的催化作用。结果表明,聚酯织物表面羧酸含量和Fe^(3+)离子浓度的增加都能够显著提高Fe@C-PET表面的铁配合量,从而促进对1227的氧化降解反应。此外,提高H_(2)O_(2)浓度或引入LED辐射光可改善光催化剂的活性,以加速1227的氧化降解反应。在Fe@C-PET/H_(2)O_(2)体系中1227分子的苯环结构遭到破坏,所生成的中间体可进一步发生矿化反应。     

偶氮染料的草酸铁配合物/Na_2S_2O_8体系氧化降解

使用草酸铁配合物/Na_2S_2O_8体系对偶氮染料活性红195进行光催化氧化降解,考察了Na_2S_2O_8、Fe3+离子和草酸浓度,反应温度和辐射光等对染料降解性能的影响,并通过ESR分析和自由基淬灭试验研究了染料的氧化降解机理。结果表明,适当提高反应体系中Na_2S_2O_8、Fe~(3+)离子和草酸浓度,能够显著促进染料的降解反应;升高温度和引入辐射光有利于发挥草酸铁配合物/Na_2S_2O_8体系催化氧化的性能;无机盐的存在会抑制染料的降解反应,其中NaCl的抑制作用比Na_2SO_4更大。反应体系中存在HO·、SO_4~-·和O_2~-·三种自由基,其中HO·对染料降解反应的贡献最大。     

金属离子对木聚糖酶制备阿魏酸糖酯的影响

采用木聚糖酶制备小麦麸皮中的阿魏酸糖酯。结果表明：添加金属离子会明显影响木聚糖酶的活性,K⁺、Ca²⁺、Mn²⁺、Ag⁺、Zn²⁺、Co²⁺ 对木聚糖酶有激活作用,其中Mn²⁺、Ag⁺、Zn²⁺、Co²⁺ 有较强的激活作用;而EDTA、Sn²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Hg²⁺、Mg²⁺ 对木聚糖酶有抑制作用,而且高浓度的金属离子也会抑制木聚糖酶的活性。在制备阿魏酸糖酯时添加一定浓度对木聚糖酶有激活作用的金属离子,可以降低木聚糖酶的添加量。     

WD02菌株产红色素的稳定性研究

从温度、pH值、光照、氧化剂及还原剂、金属离子等方面研究WD02菌株所产红色素的稳定性.结果表明,该红色素在低于40℃条件下较为稳定;对光照较为稳定;在pHS～7环境下保存率较高,适用于微酸性食品的着色;该红色素对还原剂很稳定性,而对氧化剂非常不稳定;Cu2+、Zn2+、M2+、K+、Na+等金属离子对红色素有增色效应,而Fe3+、Fe2+和Ca2+等金属离子能破坏WD02菌株红色素水溶液稳定性并造成红色素损失.     

天然彩棉后整理加工中颜色稳定性的影响因素

针对天然彩棉在后整理加工中金属离子等因素使其颜色发生变化的问题,研究了天然彩棉在不同温度、不同pH值溶液、石油醚预处理以及在金属离子处理液中颜色的变化,并制定合理的加工工艺。结果表明:当温度低于80 ℃时,天然彩棉颜色无太大变化,当温度高于80 ℃时,随温度的增加,天然彩棉颜色发生明显变化;当pH值小于7时,天然彩棉的颜色随pH值减小而逐渐变浅,当pH值大于7时,天然彩棉的颜色随pH值增大而逐渐变深;经石油醚预处理后天然彩棉的颜色比未经石油醚预处理的更为稳定;Fe²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺等金属离子均对天然彩棉颜色有影响,其中Fe³⁺对天然彩棉颜色的影响最大。     

The effects of different cations on the physicochemical characteristics of casein micelles

Physicochemical characterisation of casein micelles suspended in milk ultrafiltrate and enriched with different cations (Fe, Cu, Ca, Zn and Mg) was investigated. After addition of 2.5–8.0 mmol kg⁻¹ of cations, associations of added cation, citrate, inorganic phosphate and calcium with casein micelles were observed. The order of association of cations with casein micelles was Fe³⁺ > Zn²⁺ > Ca²⁺ > Cu²⁺ > Mg²⁺. At the same time, the casein content increased in the casein micelles while the water content decreased. Changes in hydrophobicity and zeta potential of casein micelles were also determined while no variation in the average diameter was detected. In the presence of 8.0 mmol kg⁻¹ of magnesium or ferric iron, heat stability (115 °C for 30 min) of casein micelles was decreased. From these results, a mechanism of cation association with casein micelles is proposed, highlighting the determinant role of ultrafiltrable citrate and inorganic phosphate. This mechanism is discussed in relation to modifications in physicochemical characteristics of casein micelles.     

Purified Glycosaminoglycans from Cooked Haddock May Enhance Fe Uptake Via Endocytosis in a Caco-2 Cell Culture Model

ABSTRACT:  This study aims to understand the enhancing effect of glycosaminoglycans (GAGs), such as chondroitin/dermatan structures, on Fe uptake to Caco-2 cells. High-sulfated GAGs were selectively purified from cooked haddock. An  in vitro  digestion/Caco-2 cell culture model was used to evaluate Fe uptake (cell ferritin formation) from a Fe⁺³-containing solution, and Fe⁺³/ascorbic acid (AA) and Fe⁺³/GAGs mixtures. Mitochondria (MTT test) and endosomal/lysosomal activities (neutral red uptake, NR), intracellular accumulation of reactive oxygen species, and GSH concentration were monitored as biomarkers of the changes of cellular metabolism. Changes in mRNA expression of Fe transporters, divalent metal transporter-1 (DMT1), and duodenal cytochrome-b (DcytB) were also evaluated. The Fe uptake from Fe⁺³/GAGs mixture was up to 1.8-fold higher than from Fe⁺³ alone. Both Fe⁺³ alone and Fe⁺³/AA mixture produced highest increase in MTT conversion. In contrast, cell cultures exposed to the Fe⁺³/GAGs mixture exhibited highest NR uptake values. All Fe-containing solutions tested caused a sharp intramitochondrial accumulation of reactive oxygen species. Cell cultures exposed to the Fe⁺³/GAGs mixture exhibited a more preserved (by 8%) intracellular GSH concentration compared to cultures exposed to Fe⁺³ or Fe⁺³/AA mixture. In addition to cell responses, the mRNA expression of Fe transporters may suggest that Fe could also be internalized into cells by endocytosis in addition to via DMT1 in Fe⁺³/GAGs mixtures. These aspects need to be confirmed in  in vivo  experiments to better establish nutritional interventional strategies.     

紫甘蓝花色苷稳定性及热降解动力学研究

为有效控制紫甘蓝加工过程中花色苷的降解,研究了pH、温度、光照、金属离子及外源添加物对花色苷稳定性的影响。实验表明,紫甘蓝花色苷稳定性受pH、温度和光照影响较大,pH2.0左右的花色苷5 h保存率仍有92.92%±0.69%、40℃下避光5 h花色苷保存率有70.50%±0.52%,花色苷稳定性较强;添加不同浓度的金属离子（K+、Mg2+、Na+）低浓度Fe3+（0.01~0.02 g/mL）及抗坏血酸（0.03 g/mL）、蔗糖和乳糖均可提高花色苷稳定性;氧化剂H₂O₂及还原剂Na₂SO₃、高浓度Fe3＋（0.03~0.04 g/mL）和抗坏血酸（0.09和0.12 g/mL）均加快花色苷降解,且降解速率随浓度增大而增加。花色苷热降解符合一级动力学,降解速率随温度升高而增加,半衰期随之减小,50℃ pH2.0的t_1/2最大为67.28 h,活化能最大为39.16 kJ/mol,为吸热非自发反应。采用紫甘蓝花色苷加工产品时,应尽量使温度低于40℃或者控制pH在2.0左右、选择提升或者不影响花色苷稳定性的辅料,于避光环境下操作及储存。     

纤维素骨架支撑的高吸水性树脂的制备及性能研究

本研究以竹浆为原料,通过复合纤维素酶+低温碱尿素体系预处理得到改性竹浆纤维;然后以过硫酸钾为自由基引发剂,在N,N’-亚甲基双丙烯酰胺的作用下,将丙烯酸接枝到改性竹浆纤维上,制备了一种新型纤维素骨架支撑的高吸水性树脂(MBPF-g-PAA)。采用傅里叶变换红外光谱仪、热重分析仪、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪和场发射扫描电子显微镜对MBPF-g-PAA的结构和形貌进行表征。结果表明,聚丙烯酸成功接枝到竹浆纤维上,纤维素作为骨架增强了树脂内部多孔结构,树脂的吸水效果有明显改进;在优化合成条件下,MBPF-g-PAA的吸水倍率最高达980.87 g/g。此外,受金属阳离子“电荷屏蔽效应”的影响,不同阳离子盐溶液对树脂溶胀的影响依次为:Na⁺>K⁺>NH⁴⁺>Mg²⁺>Ca²⁺>Fe³⁺。     

功能化水刺粘胶纤维膜的制备及其在漆酶固定化中的应用

针对现有材料对漆酶的负载率低,负载漆酶后重复使用性能差等缺点,以甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为单体,采用原子转移自由基聚合(ATRP)技术对工业化生产的水刺粘胶纤维膜进行改性处理,然后将改性后的水刺粘胶纤维膜 (即SV-poly(HEMA))进行Fe³⁺吸附,最后将吸附Fe³⁺后的SV-poly(HEMA)(即SV-poly(HEMA)- Fe(Ⅲ))作为配位法固定漆酶的载体,探究其对漆酶固定化的含量、活性、稳定性和重复使用性能,同时对纤维形貌和结构进行表征。结果表明:SV-poly(HEMA)-Fe(Ⅲ)对漆酶的固定化量达到132.9 mg/g;与自由漆酶相比,固定化漆酶对温度变化(20~70 ℃)表现出更强的抵抗力,对pH值(2.0~7.0)表现出更低的敏感性;将负载漆酶的SV-poly(HEMA)-Fe(Ⅲ)重复使用10次后,漆酶的活性依然保持在55%以上。