β-环糊精协同乙烯基咪唑离子液体脱除溶剂油中的萘

采用1-乙烯基-3-正丁基溴代咪唑离子液体（[VBIM]Br）为脱除剂,在β-环糊精协同作用下萃取溶剂油中的萘。本实验考察了不同单因素条件在[VBIM]Br离子液体与β-环糊精共同作用下对溶剂油中脱萘率的影响,同时通过响应面法优化脱除工艺条件。实验结果表明：[VBIM]Br离子液体与β-环糊精共同作用下对萘的萃取率比单独利用[VBIM]Br离子液体提高了15%以上,萃取率达到90%以上。离子液体简单回收后,重复使用5次过后,脱除率仍在80%以上。实验通过红外分析和紫外光谱分析了[VBIM]Br离子液体协同β-环糊精脱萘的机理,与[VBIM]Br离子液体协同作用下,β-环糊精对萘存在包合作用,实现了对溶剂油中萘的脱除。     

鼠李糖脂对餐厨垃圾厌氧发酵过程中水解酶活性的影响

水解酶的活性直接影响有机物厌氧分解的效率,为了研究生物表面活性剂对有机废弃物厌氧发酵过程的影响,以餐厨垃圾为发酵原料,添加生物表面活性剂鼠李糖脂,添加量分别为发酵物总量的0,0.01%,0.02%,0.03%,0.04%和0.05%,35℃下发酵25 d,测定发酵过程中淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶和纤维素酶的活性变化情况。结果表明,鼠李糖脂添加量为0.01%~0.03%时,餐厨垃圾发酵累积产气量随添加量的增加有较大幅度提高,添加量超过0.03%后,产气量与对照相比增加到40%以上,但增加幅度放缓甚至略有降低。鼠李糖脂添加量达到0.03%以上时,COD去除率接近70%,TS(总固体含量)降解率增加到30%以上,VS(挥发性固体含量)降解率增加到50%左右。鼠李糖脂添加量在0.01%~0.03%范围内时,4种水解酶的活性与添加量的增加成正比,添加量达到0.03%时,纤维素酶、蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的活性峰值分别比对照提高60.23%,30.47%,38.51%和36.16%,此后酶活增幅不明显。综上结果表明,添加鼠李糖脂可以提高餐厨垃圾厌氧发酵过程中的水解酶活性,适宜的添加量应为0.03%左右。     

微波促进碳酸钾催化一锅法合成2-氨基-3氰基-4-芳基-4H-苯并色烯衍生物

微波辐射下,乙醇溶剂中K₂CO₃催化芳甲醛、丙二腈和α-萘酚（或β-萘酚）三组分一锅法快速合成了一系列2-氨基-3-氰基-4-芳基-4H-苯并[h]色烯或苯并[f]色烯衍生物。以苯甲醛、丙二氰与α-萘酚的反应为模板反应,通过单因素实验方案优化了反应的工艺条件。结果表明：反应物各10 mmol,催化剂K₂CO₃ 1 mmol,溶剂无水乙醇15 ml,采用微波功率500 W,80℃回流反应 5 min,2-氨基-3-氰基-4-苯基-4H-苯并[h]色烯（4a）的收率83.6%。在上述最佳条件下,利用取代苯甲醛代替苯甲醛,4H-苯并[h]色烯衍生物(4)产率为65.8%~89.4%。 利用β-萘酚代替α-萘酚,4H-苯并[f]色烯衍生物(6)产率为67.5%~82.9%,合成产物通过熔点和红外光谱表征其结构。     

鼠李糖脂促进含油餐饮废水的生物降解

研究生物表面活性剂鼠李糖脂发酵液在含废油餐饮废水的好氧处理过程中的降解性能.结果表明,作为一种高效、绿色环保的生物表面活性剂,鼠李糖脂发酵液能非常迅速地促进废水中餐饮废油的生物降解.在采用活性污泥法处理实际废水的曝气池中的试验进一步表明,对油脂的生物降解能力而言,添加鼠李糖脂发酵液比未添加的处理效果要显著得多;同时,温度和糖脂发酵液的添加量对降解能力有较明显的影响.在27℃和糖脂加量为1倍CMC的最优条件下,废水中废油24 h的生物降解率高达89%.     

温控相分离纳米Ir催化α，β-不饱和醛、酮选择加氢

将温控相分离Ir纳米催化剂用于α,β-不饱和醛、酮的选择性加氢反应中,系统考察了其催化加氢性能。在优化的反应条件下,Ir纳米催化剂对α,β-不饱和醛的C═O键加氢选择性大于99%,对α,β-不饱和酮的C═C键加氢选择性大于99%。 Ir纳米催化剂经简单分离可直接循环使用5次,选择性均大于99%。TEM表征结果显示反应四次后的Ir纳米催化剂的平均粒径变为(1.9 ± 0.2) nm,比新制备的Ir纳米催化剂的平均粒径（1.3 ± 0.1）nm有所增大。ICP-AES测试结果表明Ir流失低于仪器检测下限（检测下限为5 μg/L）。     

鼠李糖脂作为织物洗涤剂的应用研究

主要研究了生物表面活性剂鼠李糖脂作为织物洗涤剂的应用效果。结果表明鼠李糖脂具有较好的表面活性(临界胶束浓度(cmc)为40 mg·L-1,最小表面张力为30 mN·m-1左右),其作为洗涤剂(质量浓度1 000 mg·L-1)对于油脂类污渍具有良好的去除效果,抗硬水能力优于化学合成表面活性剂;鼠李糖脂与市售洗衣粉复配(鼠李糖脂质量分数10%)后,能够有效提高油脂类和蛋白质类污渍的去除效果(提升率为10%以上);此外,鼠李糖脂还具有良好的生物可降解性,活性污泥处理5 d降解率达92.2%。     

β-葡萄糖苷酶的发酵工艺优化及在木糖渣酶水解中的应用

木糖渣有较高的纤维素含量,可以用作诱导产生β-葡萄糖苷酶的碳源。本文以木糖渣为诱导碳源,优化了黑曲霉发酵产β-葡萄糖苷酶的工艺。首先利用Plackett-Burman实验设计在6个因素中筛选出了影响产酶的主要因素,分别为麦麸、硫酸铵、硝酸钠。在筛选基础上,利用三因素五水平的中心组合对3个因素进行了进一步的优化,并用响应优化器得到了产酶的最佳条件麦麸、硫酸铵、硝酸钠的浓度分别为26.7g/L、10.0g/L、10.0g/L,在得到的最佳条件下,酶活可以达到15.0IU/mL。对拟合模型进行了方差分析,结果表明模型的R²值为92.12%,P值为0,模型拟合较好,可以对实验结果进行预测。以木糖渣为底物,用诱导制备的复配酶液验证了其水解效率,结果表明当里氏木霉粗酶液与黑曲霉粗酶液1：1复配时,酶水解效率为里氏木霉粗酶液的4倍。     

鼠李糖脂钙的制备及物理化学性质表征

鼠李糖脂是一种生物表面活性剂，由于其表面活性好及环境友好特性，在环境、石油和日化等领域都有广泛应用，但在日化方面的应用受限于其颜色深、不易保存与运输。研究以鼠李糖脂为原料制备色泽浅且呈固态的鼠李糖脂钙，并研究其结构、表面活性及物理化学性质。核磁和红外结果显示，鼠李糖脂钙具有与鼠李糖脂相同的主体结构。分析表明鼠李糖脂钙由质量分数为3.12%的钙离子和质量分数为36.22%的鼠李糖构成，钙原子与鼠李糖脂的物质的量比为1:2。热重分析测得鼠李糖脂钙熔点约为125℃，显著高于鼠李糖脂的熔点(83℃)，但二者热分解稳定性却相差不大。此外，鼠李糖脂钙可将水的表面张力降至27 mN·m^-1左右，其临界胶束浓度(CMC)为223.7 mg·L^-1，具有与鼠李糖脂相似的表面活性。综上，鼠李糖脂钙表面活性好、色度低且以固体形式存在，是比较理想的用于日化行业的生物表面活性物质。     

纤维素酶高效水解麦秆的工艺研究

以纤维素酶水解蒸汽爆破麦秆的过程为研究对象,考察了底物浓度、纤维素酶用量、β-葡萄糖苷酶装载量以及化学激活剂对麦秆水解的影响。结果表明,高底物浓度下的最佳酶解工艺条件为底物(麦秆)浓度20%,酶装载量(U/g纤维素):滤纸酶活45、β-葡萄糖苷酶25、木聚糖酶800,0.1 mmol/L Mg2+、0.1 mmol/L Co2+、10 mmol/L Fe3+,1 g/L PEG2000、1 g/L Tween80和1 g/L山梨醇,搅拌速度120~150 r/min,分批补料,p H4.8,50℃,水解时间144 h。在此条件下,还原糖浓度达115.43 g/L,葡萄糖浓度达88.39 g/L,转化率也分别达到78.04%和88.73%。     

甜菜碱类离子液体化学修饰猪胰脂肪酶提升其酶学性能

设计并合成了不同链长、不同阴离子的甜菜碱离子液体对猪胰脂肪酶（porcine pancreatic lipase,PPL）进行化学修饰。所有修饰酶的各项酶学性能都有了明显提高,修饰剂的链长和阴离子对修饰效果有一定的影响;经[BetaineC₁₆][H₂PO₄]修饰的PPL表现出最佳的酶学性能,其酶活是原酶的3.4倍,在60℃下保存45min后的酶活是原酶的8.7倍,在强极性非质子溶剂二甲基亚砜中储存2h后稳定性提高了1.7倍,催化α-苯乙醇转酯化反应的对映体选择性提高了2.0倍。动力学测试结果表明修饰酶较原酶有更高的底物亲和力。荧光光谱表征表明,随着修饰度的增加,荧光强度逐渐降低。圆二色谱表征表明离子液体修饰剂的引入引起了PPL二级结构的变化,修饰后酶的α-螺旋含量降低,β-折叠含量上升,使酶的活性和稳定性得以提升。证实以甜菜碱类离子液体作为修饰剂可以同时有效提升脂肪酶的各项酶学性能,为酶的化学修饰拓展了一种新型、高效的修饰剂。     

假单胞菌O-2-2产鼠李糖脂的结构表征及理化性质

利用液相色谱/质谱联用仪分析了铜绿假单胞菌O-2-2以正十八烷为碳源所产鼠李糖脂生物表面活性剂的组成。共检出21种鼠李糖脂的同系物,都由1~2分子的鼠李糖和1~2个含β-羟基的碳链长度为8~12的饱和或不饱和脂肪酸构成;主要组分为α-L-吡喃鼠李糖苷-β-羟基癸酰-β-羟基癸酸和2-O-α-L-吡喃鼠李糖苷-α-L-吡喃鼠李糖苷-β-羟基癸酰-β-羟基癸酸。该糖脂类生物表面活性剂可将水的表面张力降至28·6mN/m,临界胶束浓度为1·3×10-4mol/L,在120℃加热4h或者在ρ(NaCl)=100g/L或ρ(CaCl2)=20g/L的盐溶液中仍能保持表面活性。     

表面活性剂对木薯秆酶水解的影响

采用纤维素酶促水解的方法,以木薯秆为底物,研究了5种表面活性剂(SDS、Tween 20、Tween 80、Triton x-100、Triton x-114)及其用量对木薯秆酶水解得率的影响。结果表明,除SDS外,其他4种表面活性剂对木薯秆酶水解有不同程度的促进作用,Tween 20的效果最为显著。添加2.5 g/L的Tween 20水解72 h和5.0 g/L的Triton x-114水解60 h,酶水解得率分别达到了49.23%、49.48%,比空白样提高了33.45%和34.13%。     

生物表面活性剂对疏水性有机物的增溶特性

在提高疏水性有机污染物的生物可利用性方面,生物表面活性剂的增溶效果是关键.通过实验测试了单一鼠李糖脂生物表面活性剂、复配表面活性剂(鼠李糖脂-非离子表面活性剂)对疏水性有机污染物增溶性能的影响,在此基础上,进一步考察了无机盐对复配表面活性剂增溶效果的影响.结果表明:鼠李糖脂质量浓度在临界胶束质量浓度之上时,长链烷烃和多...     

表面活性剂复配体系修复芘污染土壤实验

以芘污染土壤为对象,利用阴离子表面活性剂鼠李糖脂和非离子表面活性剂皂素进行复配实验,得出最佳复配比并对污染土壤进行修复处理;其次,研究表面活性剂浓度、pH及CaCl₂、MgCl₂、KCl三种离子浓度、洗脱液的回收次数等单因素对洗脱效果的影响;然后利用响应曲面分析,确定影响洗脱效果的主效应因素及其交互作用强度;最后用Box-Behnken模型优化复配体系处理芘污染土壤的实验条件。结果表明：①当复配比为0.2时,鼠李糖脂-皂素混合溶液的表面张力最低,对芘的协同增溶效果最好;②复配体系处理芘污染土壤的单因素实验中,复配药剂浓度、pH、Mg²⁺浓度分别达到1800mg/L、8、0.1mmol/L时,洗脱效率最高;③环境因素对芘去除效果的影响从大到小依次为pH>表面活性剂浓度>Mg²⁺浓度,表面活性剂浓度与pH对芘的洗脱产生较大的交互影响作用,而pH与盐浓度的交互作用最微弱;④Box-Behnken模型优化后得出最佳组合是混合表面活性剂浓度为1900mg/L、pH为5、Mg²⁺浓度为0.2mmol/L,得到的洗脱效率为89.25%。     

不同晶型纳米二氧化锰制备及对亚甲基蓝吸附性能

以高锰酸钾（KMnO₄）为氧化剂、硫酸亚铁铵[（NH₄）₂Fe（SO₄）₂]为还原剂,用水热氧化还原反应制备了层状δ-二氧化锰和隧道型α-二氧化锰纳米材料。用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和氮气吸-脱附技术对产物的晶型、形貌及孔结构进行了表征。实验结果表明,δ-二氧化锰呈花状微球形貌,具有介孔结构（平均孔径为3.4 nm）,BET比表面积为219 m²/g;α-二氧化锰呈纳米线束形貌,具有部分介孔结构（平均孔径为35.7 nm和154.6 nm）,BET比表面积为26 m²/g。研究了不同晶型纳米二氧化锰对亚甲基蓝的吸附性能。实验结果表明,在相同条件下α-二氧化锰的吸附性能优于δ-二氧化锰,且在碱性环境下吸附效果较好。当反应时间达到120 min时,α-二氧化锰和δ-二氧化锰对亚甲基蓝的去除率分别为84.4%和82.9%。     

负载型铜在萘的α-硝基化反应中的催化性能

目前工业上合成 α-硝基萘仍然采用传统的混酸硝化法,然而该方法存在区域选择性不高、官能团耐受性差、产生过量酸性废液以及后处理费用高等诸多局限性,导致环境污染以及生产成本的提高,不符合绿色化学的理念。鉴于 α-硝基萘的应用前景,本文通过浸渍-焙烧-还原等步骤设计合成一系列负载型铜催化剂,实现了萘向 α-硝基萘的高效、经济、绿色的催化转化。其中,以ZSM-5等为载体合成的催化剂Cu/ZSM-5催化效果最好,以较高的分离产率（高达95%）和优异的区域选择性[(α-∶β-)>(98∶2)]得到了目标产物α-硝基萘,而且在重复使用4次后依然保持较高的催化活性和结构稳定性。     

柴油微乳液稳定性的研究

利用非离子表面活性剂司班(Span)系列与吐温(Tween)系列复配制备油包水(W/O)柴油微乳液;探讨了以下3种因素对柴油微乳液稳定性的影响:不同助剂醇、司班(Span)系列与吐温(Tween)系列不同配比、助剂醇(A)与表面活性剂(S)不同配比。并绘制了Span80/Tween80-柴油-正戊醇-水体系的一系列拟三元相图。最终得到形成柴油微乳的最适宜条件为:表面活性剂配比m(Span80)/m(Tween80)为4∶6;助剂为正戊醇;m(A)/m(S)为0.4。并利用亲水亲油平衡值理论(HLB值理论)和界面膜理论对试验结果进行分析。     

左氧氟沙星对铜绿假单胞菌NY3产表面活性剂特性的影响作用

利用左氧氟沙星诱变铜绿假单胞菌NY3获得NY3-1和NY3-2诱变株,通过比较所产表面活性剂的理化性能可知,诱变株和野生株所产鼠李糖脂表面活性剂的产量、成分和结构特征有明显的差异。与野生菌株相比,NY3-1产量提高19.57%,NY3-2产量降低17.60%;NY3、NY3-1、NY3-2所产鼠李糖脂的双/单糖含量比例(即为斑点密度比)分别为0.969、0.677、1.316,红外光谱图显示,NY3所产鼠李糖脂中不含CC键,而经左氧氟沙星诱导后的NY3-1和NY3-2分泌的鼠李糖脂中均含有CC不饱和键。比较ESI-MS质谱发现,3种菌株所产鼠李糖脂中都含有Rh-C10,诱变菌株所产鼠李糖脂中含有不饱和键的Rha-Rha-C10:1,且含量较高。     

表面活性剂对球形纤维素珠体得率的影响

在成球过程中,分散剂种类及用量对珠体得率及粒径均有很大的影响。以N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)和程序降温法制得的球形纤维素珠体为实验原料,以Span85、Tween80、Tween85、Span80和油酸钠等表面活性剂为分散剂,系统地研究了单种表面活性剂及表面活性剂混合对珠体制备的影响。实验结果表明,以Tween85为分散剂,用量为1.0%时,珠体得率最高,可达98.5%。以Tween85与十二烷基磺酸钠(SDS)的混合物(用量为4.0%)、Span85与Tween80的混合物(用量为1.5%)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)与SDS的混合物(用量为1.5%)为分散剂,所得球形纤维素珠体得率分别达到96.6%、95.8%、80.0%。     

假单胞菌O-2-2利用油脂废水生产鼠李糖脂研究

通过摇瓶培养试验,研究了铜绿假单胞菌O-2-2以植物油精炼废水为原料生产鼠李糖脂生物表面活性剂的适宜条件.结果表明以NaNO3为氮源,碳氮比为15,培养基初始pH值为7.5,32℃,250 r/min培养84 h,鼠李糖脂产量最高,达2.14g/L.液-质联用分析结果表明所提取的糖脂由11种同系物组成,都含有1～2个的鼠李糖和1～2个含β-羟基的碳链长度为8～12的饱和或不饱和脂肪酸.该糖脂生物表面活性剂的临界胶束浓度为69.5 mg/L,可将水的表面张力降至29.2 mN/m,并具有良好的耐温耐盐性.