光活化过硫酸钾体系下直接蓝15降解动力学及其降解机制

为探索双偶氮染料直接蓝15(DB15)在水中的降解可行性及在活性氧物种作用下可能的反应位点和迁移转化机制,利用紫外光活化过硫酸钾(UV/K₂S₂O₈)技术研究了DB15在活性氧物种作用下的降解动力学和反应机制。结果表明,双偶氮染料DB15在UV/K₂S₂O₈体系中降解符合假一级动力学,其动力学常数速率为0.010 7 min^-1, K₂S₂O₈质量浓度、底物初始浓度和反应温度对其降解动力学影响显著。利用气相色谱-质谱法对DB15在UV/K₂S₂O₈体系下降解中间产物进行初步的分离与分析,并结合DB15前线电子云密度(FEDs)的理论计算结果对其降解途径进行推导。研究发现:DB15在硫酸根自由基($SO_4^-为探索双偶氮染料直接蓝15(DB15)在水中的降解可行性及在活性氧物种作用下可能的反应位点和迁移转化机制,利用紫外光活化过硫酸钾(UV/K_2S_2O_8)技术研究了DB15在活性氧物种作用下的降解动力学和反应机制。结果表明,双偶氮染料DB15在UV/K_2S_2O_8体系中降解符合假一级动力学,其动力学常数速率为0.010 7 min~(-1),K_2S_2O_8质量浓度、底物初始浓度和反应温度对其降解动力学影响显著。利用气相色谱-质谱法对DB15在UV/K_2S_2O_8体系下降解中间产物进行初步的分离与分析,并结合DB15前线电子云密度(FEDs)的理论计算结果对其降解途径进行推导。研究发现:DB15在硫酸根自由基(SO_4~-·)、羟基自由基(·OH)等活性氧物种作用下N_(11)、N_(24)、N_(41)、N_(42)和C_(28)等活性位点易被自由基直接攻击或者发生电子转移反应,从而引起DB15分子中NN和C—N键断裂,然后中间产物再进一步羟基化是其主要的降解途径。     

单偶氮染料AR37的光催化降解动力学研究

探讨光催化技术在水体环境中降解单偶氮染料Acid Red 37(AR37)的可行性,通过单因素实验研究其降解动力学。探讨了TiO_2催化剂用量、温度、底物浓度和pH等对AR37降解动力学的影响。结果表明,单偶氮染料AR37光催化降解符合假一级动力学,动力学速率常数为0.039 4min~(-1);温度较高的反应体系和较低的反应底物浓度有利于单偶氮染料AR37染料的光催化降解;当催化剂用量适中时,降解速率最大;溶液初始pH为9.0时,其降解速率常数达到最大值0.050 62 min~(-1),酸碱性太强都不利于单偶氮染料AR37染料的降解。     

基于两种不同自由基的高级氧化法深度处理造纸废水的对比研究

采用亚铁离子(Fe2+)活化过硫酸钠(PS)产生硫酸根自由基(SO4-.)和传统Fenton氧化法产生羟基自由基(.OH)氧化降解造纸废水中难降解的有机污染物,对比了两种高级氧化法的处理效果,考察了初始pH值、氧化剂用量、催化(活化)剂用量等对处理效果的影响及反应过程的规律。结果表明,与Fenton氧化体系相比,硫酸根自由基对pH值的适宜范围更广,在酸性至中性条件下,硫酸根自由基皆可有效降解有机污染物;在体系催化(活化)剂用量相同的条件下,两种自由基体系可以产生相当的处理效果,且Fe2+用量对PS氧化反应影响更小;两种氧化体系的CODCr降解率和色度去除率随氧化剂用量的增加而增加,达到适宜用量后Fenton氧化的CODCr降解率和色度去除率呈现下降趋势,而PS氧化的CODCr降解率和色度去除率趋于平缓;从氧化反应动力学可以看出,PS氧化反应相对缓慢些,且整个过程呈缓慢上升趋势,更利于氧化剂的完全利用。     

海带岩藻聚糖硫酸酯降解及基本结构分析

用离子交换色谱法对海带岩藻聚糖硫酸酯粗糖进行分离纯化,然后采用铜-过氧化氢氧化降解法获得低分子量多糖,对降解条件和产物进行研究。得出结论:离子交换色谱中加入一定浓度氯化钠,可以获得高硫酸根和岩藻糖含量的岩藻聚糖硫酸酯。红外光谱和核磁共振分析确定硫酸根的位置在C2或C3上,糖构型属于α-D-吡喃糖。研究表明自由基氧化降解海带岩藻聚糖硫酸酯的降解条件与其硫酸根和岩藻糖含量有关,硫酸根含量越高,多糖越难以降解。最优降解条件:60℃下,500μL 20mg/mL糖溶液,加入0.0267mol/L乙酸铜,F3、F4加10μL 15%H2O2,F5加50μL15%H2O2,反应4h。采用PAGE凝胶电泳方法可以很好的分析氧化降解产物的分子量分布。     

基于不同催化体系的高级氧化技术深度处理造纸废水的研究

分别采用加热和亚铁离子方式活化过硫酸钠(PS)产生硫酸根自由基的高级氧化技术处理造纸厂废水二级出水(COD为80mg/L),考察了p H值、温度、PS用量、催化剂投加量等因素对COD降解率的影响,初步确定了硫酸根自由基高级氧化降解造纸废水的工艺条件。结果表明:在酸性至中性条件下,两种体系产生的硫酸根自由基皆可降解有机污染物。热活化体系对COD的降解速率随着温度(室温~70℃)升高而升高,随PS用量(0.238g/L~0.952g/L)增加而增加;亚铁离子活化体系对COD的去除在PS投加量为0.476g/L,亚铁投加量为0.278g/L时有最佳效果。两种体系在造纸废水处理中都有应用前景,从经济角度上讲,亚铁离子活化过硫酸钠体系更有优势。     

K8[Cd(H2O)CuW11O39]/PANI/ZnS三元复合材料的合成、表征及光催化性能

采用静电自组装法将杂多酸K₈[Cd(H₂O)CuW₁₁O₃₉]和中间体PANI/ZnS成功复合成三元复合催化剂K₈[Cd(H₂O)CuW₁₁O₃₉]/PANI/ZnS,并利用IR、UV、XRD、N₂吸附-脱附、SEM、XPS等手段进行表征,研究该催化剂光催化降解龙胆紫染料的能力。确定反应的优化条件为:龙胆紫溶液初始p H 2,初始质量浓度5 mg/L,催化剂用量10 mg,此时龙胆紫溶液脱色率可达92.15%。重复降解实验证明,K₈[Cd(H₂O)CuW₁₁O₃₉]/PANI/ZnS经过3次降解后仍具有良好的催化活性,龙胆紫溶液脱色率达到70.14%。     

红枣多糖降解条件优化及抗氧化活性

利用超声波辅助H₂O₂-VC降解红枣多糖,以DPPH自由基清除率为指标,通过响应面优化得到最佳降解条件为超声时间65 min、H₂O₂-VC浓度10 mmol/L、降解温度51℃,该条件下获得的降解产物的DPPH自由基清除率为81.76%,得率为72.16%,降解后总糖质量分数增加。体外抗氧化试验结果表明,降解能提高红枣多糖抗氧化活性。     

低分子量透明质酸的制备及其抗氧化活性的研究

首先研究了Fe2+-S2O2-8氧化体系硫酸根自由基(SO-4·)对透明质酸(HA)的氧化降解作用,初步确定了SO-4·氧化降解HA制备低分子量透明质酸(LMWHA)的实验条件。接着HA降解产物经过乙醇沉淀以及凝胶柱层析纯化,采用高效凝胶过滤色谱法(HPGFC)测得纯化后LMWHA分子量为1.45×105Da。最后采用不同的体外抗氧化实验,并以HA为对照,研究了LMWHA的抗氧化活性,发现SO-4·降解后生成的LMWHA的抗氧化活性高于降解前的。本实验说明用SO-4·降解HA制备具有抗氧化活性LMWHA是可行的,为LMWHA抗氧化药物的开发提供了理论依据。     

聚对苯二甲酸乙二醇酯/SrAl2O4:Eu2+,Dy3+含杂纤维醇解及其回收产物性能

为提高废弃含杂纤维的回收率,以废弃的聚对苯二甲酸乙二醇酯基含杂纤维(PET/SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺)为研究对象,采用乙二醇醇解联合热乙醇的方法,探究含杂纤维的醇解性能并回收发光材料SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺及PET醇解产物对苯二甲酸双羟乙酯。通过改变乙二醇用量、反应温度及反应时间探讨乙二醇醇解条件对产物性能的影响,借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪、差示扫描量热仪、分光光度测色仪、长余辉亮度仪等对醇解产物的微观形貌、物相结构、热稳定性能、余辉性能等进行测试与表征。结果表明：乙二醇用量、反应温度、反应时间和催化剂用量均不会改变发光材料SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺的物相结构;当反应温度为190℃,反应时间为180 min时,含杂纤维的醇解率达到100%,此时SrAl₂O₄     

可见光响应的介孔TiO2光降解罗丹明B机制及其降解途径

为获得可见光响应的高效介孔TiO₂光催化剂,利用软模板法制备了螺旋堆积的手性介孔TiO₂。对比分析了手性介孔TiO₂和非手性介孔TiO₂的差异。通过自由基捕获实验和电子自旋共振(ESR)光谱,结合福井指数(f^-)的计算探索了手性介孔TiO₂降解罗丹明B(RhB)的机制和路径。结果表明,手性介孔TiO₂的螺旋堆积结构引入了更多缺陷,从而其Ti³⁺和氧空穴的含量都高于非手性介孔TiO₂,因此具有更强的可见光响应和降解活性,其对RhB的去除率超过非手性介孔TiO₂的4倍;手性介孔TiO₂降解有机污染物分子的主要活性物种是光生空穴h⁺;越容易给出电子的原子位点(即f^-值越高)越容易受到h⁺的攻击发生降解;降解过程中中间产物分析进一步得到了可见光激发手性介孔TiO₂降解R...     

酸性红37光催化降解动力学的响应曲面法优化及其转化机制

为探索单偶氮染料酸性红37 在水溶液中降解的可行性及在活性氧物种作用下可能的迁移转化机制,利用光催化技术并根据中心复合实验设计原理建立了不同因素对酸性红37 光催化降解效率影响的二次回归方程,得出酸性红37光催化降解的最优条件：催化剂（P25TiO2）质量浓度为2.3 g/L,底物浓度为90μmol/L,温度为12.5 ℃,溶液初始pH值为8.7。研究结果表明：水溶液中不同阴阳离子对酸性红37 降解动力学的影响较大,其中Na+、Fe2+、Fe3+和Zn2+ 等对酸性红37 的降解具有明显的抑制作用,而Cu2+则体现了一定程度的促进作用;然而CrO42-、SO42-、ClO3-、MnO4- 和Cl- 则对其降解均体现了不同程度的抑制作用。最后利用气相色谱质谱联用仪对酸性红37的光催化降解产物进行了初步的分离并进行分析,认为光催化过程中酸性红37分子中N=N和C-N键断裂后的进一步羟基化反应是其主要的降解途径。     

果蔬发酵液中3株乳杆菌的体外功能特性研究

以果蔬自然发酵液中分离得到的3株乳杆菌（Lactobacillus）为对象,通过测定表面疏水性、自身凝聚率分析乳杆菌的表面特性;以DPPH自由基、ABTS自由基清除能力和铁还原能力为指标,分析3株乳杆菌的体外抗氧化能力差异;以降解胆固醇及亚硝酸盐为指标,评价乳杆菌的功能活性。结果表明:3株菌中,L3的表面疏水性和自身凝聚力均表现良好,分别为57.7%和95.2%（24 h）;3株菌的上清液具有很强的DPPH自由基清除率（>90%）、羟自由基清除率（>68%）及还原能力（>1.0）,其中L1和L3的上清液具有更强羟自由基清除率,近90%,L2则具有较强的抗脂质过氧化能力（>37%）;乳杆菌在48 h内几乎完全降解200 mg/L NaNO₂;3株菌上清液均有较好的胆固醇降解能力（>19%）,其活性物质主要为蛋白质和多糖类物质。综上所述,果蔬发酵液中分离所得的3株乳杆菌表现出了良好的益生特性,可为开发功能性发酵食品奠定坚实的基础。     

活性红K2BP染色废水的催化剂CG/H2O2体系脱色

以自制高分子金属配合物CG为催化剂,构建CG/H₂O₂催化体系,将其应用于活性红K2BP模拟染色废水的脱色中。结果表明,当催化剂CG质量浓度为0.4 g/L,30%H₂O₂体积分数为4 mL/L,在50℃脱色25 min,活性红K2BP模拟染料废水有良好的脱色效果;提高废水中染料质量浓度会使脱色率降低;染色废水中氯化钠的存在有利于提高脱色速率,缩短脱色时间;催化剂CG重复脱色4次,脱色率基本不变,可回收再利用。     

Determination of Anthocyanins, Total Phenolic Content, and Antioxidant Activity in Andes Berry (Rubus glaucus Benth)

ABSTRACT:  Anthocyanins, total phenolic content, ascorbic acid content, and the antioxidant activity were determined in extracts of Andes berry fruit ( Rubus glaucus Benth). Anthocyanis (ACNs) were isolated and characterized by means of high-performance liquid chromatography (HPLC) with photodiode array detection and electro spray ionization/mass spectrometry (PDA-ESI/MS/MS) analysis. The anthocyanin (ACN) content was 45 mg/100 g FW. The isolated anthocyanins were characterized as cyanidin 3-sambubioside, cyanidin 3-glucoside, cyanidin 3-xylorutinoside, cyanidin 3-rutinoside, pelargonidin 3-glucoside, and pelargonidin 3-rutinoside. The ascorbic acid content was 10.1 mg/100 g FW. The total phenolic content as determined by the Folin–Ciocalteau method was 294 mg GAE/100 g FW while the antioxidant activity as measured by ABTS ^{· +} radical scavenging capacity and ferric reducing antioxidant power (FRAP) was 2.01 and 4.50 mmol TE/100 g FW or 8.22 mmoles ferric iron reduced/100 g FW, respectively. The high phenolic content and antioxidant capacity of Andes berry suggest that this fruit could be a rich source of natural pigments, nutraceuticals, and natural antioxidants.     

Cobalt-mediated activation of peroxymonosulfate and sulfate radical attack on phenolic compounds. implications of chloride ions

The sulfate radical pathway of the room-temperature degradation of two phenolic compounds in water is reported in this study. The sulfate radicals were produced by the cobalt-mediated decomposition of peroxymonosulfate (Oxone) in an aqueous homogeneous system. The major intermediates formed from the transformation of 2,4-dichlorophenol were 2,4,6-trichlorophenol, 2,3,5,6-tetrachloro-1,4-benzenediol, 1,1,3,3-tetrachloroacetone, pentachloroacetone, and carbon tetrachloride. Those resulting from the transformation of phenol in the presence of chloride ion were 2-chlorophenol, 4-chlorophenol, 2,4-dichlorophenol, 2,6-dichlorophenol, 1,1,3,3-tetrachloroacetone, and pentachloroacetone. In the absence of chloride ion, phenol transformed into 2,5-cyclohexadiene-1,4-dione (quinone), 1,2-benzenediol (catechol), and 1,4-benzenediol (hydroquinone). Several parameters were varied, and their impact on the transformation of the organic compounds is also discussed. The parameters varied were the initial concentration of the organic substrate, the dose of Oxone used, the cobalt counteranion, and in particular the impact of chloride ions and the quenching agent utilized for terminating the reaction. This is one of the very few studies dealing with intermediates formed via sulfate radical attack on phenolic compounds. It is also the first studythat explores the sulfate radical mechanism of oxidation, when sulfate radicals are generated via the Co/Oxone reagent. Furthermore, it provides strong evidence on the interaction of chloride ions with sulfate radicals leading to halogenation of organics in water.     

牛血清白蛋白与花青素纳米颗粒的特性及稳定性研究

目的：研究牛血清白蛋白（bovine serum albumin,BSA）与花青素相互作用形成的纳米颗粒的特性,及其对花青素的氧化稳定性的影响。方法：采用扫描透射电子显微镜和纳米粒度仪,研究BSA与笃斯越橘花青素形成纳米颗粒的表观形态及粒径大小,用盐析法测定BSA对花青素的结合量,并用自由基（DPPH自由基、ABTS＋·）清除方法和胃肠模拟体系分别研究BSA对花青素氧化稳定性的影响。结果：BSA-花青素在磷酸盐缓冲液（pH 7.4）中能通过自组装形成纳米颗粒,其纳米颗粒较BSA的粒径变小,由30～35 nm减小到15～20 nm。BSA对花青素的结合量是每摩尔BSA分子上结合的花青素为10 mol。BSA-花青素纳米颗粒较花青素的DPPH自由基、ABTS＋·清除能力明显增强。在胃模拟体系中,BSA与花青素结合对花青素稳定性没有显著性影响;在肠模拟体系中,BSA与花青素结合对花青素稳定性有显著性影响,未结合的花青素在6 h后含量降低70%左右,而有BSA结合的花青素含量几乎保持不变,表明BSA与花青素结合对花青素的氧化稳定性有明显的保护作用。     

3种不同溶剂中根皮苷与牛血红蛋白的相互作用及抗氧化性

在dH₂O、10% DMSO和10% EtOH溶剂体系中,利用紫外光谱、荧光光谱、同步荧光光谱和红外光谱法及对DPPH和ABTS自由基清除法,研究牛血红蛋白与根皮苷的相互作用及对根皮苷抗氧化性的影响。结果表明:在3种不同溶剂体系中,随根皮苷浓度的不断增加,其对牛血红蛋白的荧光猝灭均逐渐增强,猝灭机理均为静态猝灭和非辐射能量转移,相互作用力以范德华力和氢键为主,根皮苷与牛血红蛋白的结合位点更接近Trp残基。在dH₂O体系中,酰胺Ⅰ带和Ⅱ带发生轻微红移。除10% EtOH-DPPH体系外,根皮苷-牛血红蛋白均增加了根皮苷对DPPH和ABTS自由基的清除率。该研究表明,溶剂极性可不同程度影响根皮苷与牛血红蛋白的相互作用和抗氧化性。     

响应面法优化粪肠球菌包被发酵培养基

本研究旨在优化粪肠球菌包被发酵培养基,以获得高密度包被粪肠球菌。以包被培养活菌含量为检测指标,采用Plackett-Burman(PB)试验分析培养基中对粪肠球菌发酵影响最重要的主要因素,结合响应面法(RSM)对主要因素进行了优化,并研究了最优条件下包被培养的粪肠球菌冻干粉的稳定性。结果表明,最优包被发酵培养基配方为:葡萄糖4.93%、蛋白胨 1%、牛肉膏 0.8%、酵母粉 0.6%、柠檬酸铵 0.3%、K₂HPO₄·7H₂O 0.2%、MgSO₄·7H₂O 0.06%、MnSO₄·H₂O 0.045%、NaAc·3H₂O 0.6%、吐温80 0.1%、海藻酸钠 1.87%、纳米碳酸钙 3.65%。在此条件下,粪肠球菌包被活菌数达6.83×109 CFU/mL,与预测值误差仅4.12%。贮存稳定性试验表明,制备成的冻干粉在37 ℃条件下贮存90 d后仍保留80%以上的存活率,说明包被培养粪肠球菌冻干粉具有较高的稳定性。     

山茱萸籽粕亚临界水降解动力学及多糖性质研究

本实验以山茱萸籽粕为原料,进行山茱萸籽粕亚临界水降解研究,测定不同降解温度、降解时间下液态产物的还原糖含量,采用Saeman模型模拟分析,建立降解动力学方程,得到降解动力学参数,并对降解物进行理化性质的分析。结果表明,Saeman模型能较好反映山茱萸籽粕亚临界水降解的过程,初步降解的反应活化能E_a1为29.47 kJ/mol、还原糖降解活化能E_a2为22.21 kJ/mol、指前因子K₁₀为101.49 min-1、K₂₀为20.28 min-1,在降解温度160 ℃、降解时间20 min条件下,能得到产量较高的还原糖。单糖组成分析表明,山茱萸籽多糖主要由葡萄糖、木糖、半乳糖、半乳糖醛酸组成,其总糖含量高达78.82%;扫描电镜和红外光谱结构分析结果表明,多糖结构呈表面光滑,无规则颗粒状,粒径大小不一的球状结构物,为吡喃型糖苷环骨架;抗氧化活性分析结果表明,山茱萸籽多糖具有较好的自由基清除能力,在质量浓度为1.0 mg/mL时,对DPPH自由基、羟自由基和ABTS自由基清除率分别为85.61%、63.40%、76.20%。本试验结果为山茱萸籽多糖的进一步分离纯化和理化特性、形态结构的分析提供了参考。