聚苯乙烯/Fe3O4悬浮填料的制备及类芬顿处理愈创木酚模拟废水的研究

均相芬顿(Fenton)处理废水存在化学药剂投加量大、铁泥产生量多的问题,类Fenton是有效的解决途径之一。本课题以羟基修饰的纳米Fe₃O₄(Fe₃O₄-OH)和苯乙烯(St)为主要原料,利用链式加聚反应合成聚苯乙烯(PS)/Fe₃O₄悬浮填料,用于类Fenton处理愈创木酚模拟废水。分别用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪(TGA)、超景深显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)对PS/Fe₃O₄悬浮填料进行分析和表征,发现PS/Fe₃O₄悬浮填料具有Fe₃O₄-OH和PS的双层复合结构,其中Fe₃O₄的质量占比为51.6%。对比研究了PS/Fe₃O₄悬浮填料和纳米Fe₃O_4<...     

响应面法优化花青素/Fe3O4纳米复合物的制备工艺及其体外消化研究

为了提高花青素的生物利用率，本研究采用共沉淀的方法制备花青素/Fe₃O₄纳米复合物。利用响应面法(Response Surface Method,RSM)优化花青素/Fe₃O₄纳米复合物的合成，并对花青素/Fe₃O₄纳米复合物进行粒径分析、Zeta电位测定、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱分析以及体外模拟消化实验。结果表明花青素/Fe₃O₄纳米复合物的最佳制备条件为花青素与Fe₃O₄的质量比为1:46，反应时间为19.6 h，反应温度为47℃，此工艺条件下花青素的包封率为87.51%。该纳米复合物粒径分布集中在100～1200 nm，且分布均匀，Zeta电位为-48.15 mV。通过扫描电子显微镜观察到花青素与Fe₃O₄纳米粒子间形成了表面光滑的球状颗粒。花青素/Fe₃O₄纳米复合...     

壳聚糖涂覆磁性纳米颗粒对纤维素酶的固定化

设计具有高稳定性、选择性的酶-载体复合物是固定化酶领域的研究重点。本研究以环氧氯丙烷作为表面活性剂,通过沉淀法制备磁性纳米颗粒并涂覆壳聚糖,用以固定化纤维素酶。通过SEM扫描电镜、VSM磁强计、FTIR红外光谱对 Fe₃O₄-壳聚糖磁性纳米颗粒进行表征,并研究其固定化纤维酶的表征及酶学性质。结果表明,制备的磁性纳米颗粒晶形完整,纤维素酶有效固定在Fe₃O₄-壳聚糖载体表面;固定化纤维素酶比游离纤维素酶具有更好的酸碱稳定性和热稳定性。固定化纤维素酶在pH 2~9范围内均有较好的活性,并且置于60和70 ℃条件下4 h后,仍然能保持将近50％的活性,经10次循环利用后,固定化纤维素酶仍然保持在52.6%的活性,说明Fe₃O₄-壳聚糖可作为固定纤维素酶的有效载体,为固定化酶的进一步应用提供了参考。     

中空磁性Fe3O4纳米球/MXene复合棉织物的制备及其电磁屏蔽性能

为优化导电织物对电磁波的阻抗匹配性，减少电磁波的二次污染，在棉织物中引入磁损耗材料中空Fe₃O₄纳米球，并通过层层组装的方法将其与过渡金属碳化物/氮化物(MXene)结合制备中空磁性Fe₃O₄纳米球/MXene复合棉织物，探究中空磁性Fe₃O₄纳米球对复合棉织物电磁屏蔽性能的影响规律和作用机制。借助超景深显微镜、扫描电子显微镜和矢量网络分析仪对中空磁性Fe₃O₄纳米球/MXene复合棉织物的形貌结构和电磁屏蔽性能进行表征与分析。结果表明：通过水热合成制备的Fe₃O₄具有中空球状形貌和尖晶石晶体结构，颗粒尺寸较为均匀，为(271.9±4.6) nm;随着Fe₃O₄/MXene负载循环次数的增加，复合棉织物的方阻逐渐减小，最低为(10.5±1.7)Ω/,并展现出较好的透气性；复合棉织物的电磁屏蔽性能也逐渐增强，最高电磁屏蔽效能可达...     

聚乳酸/壳聚糖/Fe3O4超细纤维膜对酸性蓝MTR的吸附性能及机制

为制备易回收、可生物降解的染料吸附材料,将聚乳酸(PLA)、壳聚糖(CS)和四氧化三铁(Fe₃O₄)共混溶于三氟乙酸(TFA)溶液中,通过静电纺丝技术制备得到PLA/CS/Fe₃O₄超细纤维膜,研究了PLA/CS/Fe₃O₄超细纤维膜的表面形貌、孔隙结构、表面元素及其对酸性蓝MTR的吸附动力学和吸附机制。结果表明:PLA/CS/Fe₃O₄超细纤维内外均有孔隙结构,纤维的直径为(158±81) nm,比表面积为14.7 m ²/g,平均孔径为15.6 nm,且共混静电纺丝并未改变CS中C—NH₂和Fe₃O₄中Fe元素的化学状态;PLA/CS/Fe₃O₄超细纤维膜对酸性蓝MTR的平衡吸附量为156 mg/g,吸附动力学实验数据与Lagergren准二级吸附动力学模型吻合较好,表现为化学吸附机制。     

基于Fe3O4@TiO2@Au的电化学传感器用于芦丁检测

目的:构建一种新型的高灵敏度的电化学传感器对苦荞中的芦丁进行定量分析。方法:在四氧化三铁(Fe₃O₄)纳米材料表面负载一层二氧化钛(TiO₂)制备核壳结构的Fe₃O₄@TiO₂纳米复合材料，在其表面负载纳米金(Au)制备了一种新型的Fe₃O₄@TiO₂@Au纳米复合材料，并构建了电化学传感器对芦丁进行定量分析。通过对纳米材料的电化学、芦丁的电化学表征、缓冲液pH、富集时间、富集电位等条件的优化确定传感器的最佳工作条件。结果:Fe₃O₄@TiO₂@Au具有良好的吸附性、导电性，可有效提高传感器的灵敏度。芦丁浓度与其对应的氧化峰电流分别在0.02～20.00,20.00～200.00μmol/L的浓度范围内呈线性关系，检出限(S/N=3)为0.006 4μmol/L,线性范围较宽、检出限较低，明显优于其他电化学传感器且制备的传感器...     

磁性壳聚糖的制备及其对Cu2+吸附性能研究

文章通过机械搅拌将壳聚糖与Fe₃O₄进行复合制备出磁性壳聚糖。通过XRD、Ft-IR、SEM检测表明,Fe₃O₄成功地嵌入在壳聚糖表面;采用单因素法研究温度、时间、Cu²⁺初始浓度和pH值对吸附性能的影响,结果表明,最佳温度、时间、Cu²⁺初始浓度、pH值分别为30℃、60 min、50 mg/L、3。     

一步法合成Fe3O4@DESs纳米颗粒用于蛋白质的萃取研究

本研究以3种低共熔溶剂(DESs)为溶剂,结合共沉淀法合成不同的Fe₃O₄@DESs纳米颗粒。研究了基于Fe₃O₄@DESs的磁性固相萃取法(MSPE)对4种蛋白质(溶菌酶、牛血红蛋白、牛血清白蛋白、卵清蛋白)的萃取效果。实验表明,Fe₃O₄@氯化胆碱-尿素对溶菌酶的萃取效果最好,并通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和透射电子显微镜(TEM)对Fe₃O₄@氯化胆碱-尿素的性质和形貌进行了表征。在洗脱实验中,溶菌酶在Fe₃O₄@氯化胆碱-尿素颗粒上的洗脱率可达94%～98%。在重复性实验中,Fe₃O₄@氯化胆碱-尿素经15次循环使用后,溶菌酶的萃取率仍保持在90%以上。结果表明,合成的Fe₃O₄@氯化胆碱-尿素纳米颗粒非常适用于溶菌酶的萃取,是一种稳定、可重复利...     

GAPDH@Fe3O4固定化酶脱除樱桃酒生物胺的研究及对酒体指标的影响

植物乳杆菌来源的三磷酸甘油醛脱氢酶(glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase, GAPDH)具有生物胺降解活性，将其与Fe₃O₄磁性纳米粒子耦合制备固定化酶(GAPDH@Fe₃O₄),有望增加其重复利用批次，从而降低生产成本。该文研究了此固定化酶在樱桃酒陈酿中的实际应用效果，测试其重复利用批次对酒体中的生物胺、基本理化指标、挥发性组分和非挥发性酚类物质的影响。酒体中检测到组胺、酪胺、腐胺等8种生物胺，固定化酶首次处理时各生物胺的降解率达到了18.6%～55.2%;重复利用10次后生物胺降解率仍达到6.4%～17.1%。挥发性组分利用气相离子迁移色谱检测，共检测出37种组分。经固定化酶首次处理后，樱桃酒中的乙酸乙酯、乙酸异丁酯、3-甲硫基丙醇、正己醇、苯甲醛、丁酸、α-蒎烯等物质的含量出现15.6%～34.5%的下降；固定化酶重复利用10次后，挥发性组分含量与初始样品无显著性差异。非挥发性酚类利用高效液相色谱测定，检测出没食子酸、原儿茶酸、绿原酸等6种组分，固定...     

用于分离血红素的磁性壳聚糖复合材料的制备及表征

以壳聚糖、Fe₃O₄和AlCl₃·6H₂O为原料,制备了一种铝离子配位螯合的新型磁性壳聚糖复合材料,利用吸附法成功分离出血红素。以复合材料Al@CTS@Fe₃O₄对血红素的吸附量为指标,从Fe₃O₄用量、AlCl₃·6H₂O浓度以及戊二醛用量来优化磁性壳聚糖复合材料的制备工艺,并使用FTIR、SEM、XRD对制备出的材料进行表征。结果表明：当Fe₃O₄用量为1.15g、AlCl₃·6H₂O浓度为0.72mol/L和戊二醛用量为2.80mL时制备出的复合材料对血红素吸附量最大为5.429mg/g。FTIR和XRD分析表明壳聚糖与Fe₃O₄和Al³⁺复合成功。电镜下观察磁性壳聚糖复合材料表面呈不规则形状,比较粗糙且有大量孔...     

磁性氧化石墨烯/聚丙烯胺盐酸盐微胶囊在染料吸附中的应用

针对染整过程中产生的废水量较大,对环境造成污染的问题,通过层层自组装(LBL)的方法,利用带有相反电荷的四氧化三铁-氧化石墨烯(Fe₃O₄-GO)和聚丙烯胺盐酸盐(PAH)制备磁性微胶囊,用于染色废水的吸附研究。分析了Fe₃O₄-GO及(PAH/Fe₃O₄-GO)_n微胶囊的形貌与化学结构。考察了(PAH/Fe₃O₄-GO)₂微胶囊对阳离子染料亚甲基蓝的吸附行为及吸附机制。结果表明:当染料的质量浓度为0.2~3.0 mg/mL时,(PAH/Fe₃O₄-GO)₂微胶囊对染料的吸附在20 min内可达到最大吸附量;在25 ℃,pH=12条件下,(PAH/Fe₃O₄-GO)₂对染料的吸附率可达96.5%;Langmuir吸附等温线模型和准二级动力学模型能更好地描述(PAH/Fe₃O₄-GO)₂微胶囊对亚甲基蓝的吸附过程,计算得到理论最大吸附量为219.996 mg/g。     

壳聚糖/H2O2雾化处理对伽师瓜贮藏品质的影响

为研究壳聚糖、H₂O₂对伽师瓜长期贮藏的保鲜效果,在前期研究的基础上,采用1%壳聚糖涂膜+6%H₂O₂纳米雾化处理伽师瓜,在(2±0.5)℃下贮藏,分析贮藏品质变化,并对测定结果进行主成分分析。结果表明,保鲜处理能维持伽师瓜的采后品质,其中壳聚糖/H₂O₂复合处理效果最佳,可以显著延缓果实的腐烂指数(0.105%),抑制硬度下降(4.21 kg/cm²)和重量损失(4.90%),减少SSC(11.5%)和ASA(15.44%)物质的消耗,防止细胞膜损伤并诱导抗氧化酶活性。PCA分析获得2个主成分,累计贡献率93.6%,其中失重率、电导率和CAT活性是伽师瓜保鲜中的关键指标。综合分析,1%壳聚糖涂膜和6%H₂O₂纳米雾化复合处理对伽师瓜有显著的保鲜效果,且优于单一处理,可为伽师瓜的长期保鲜提供理论指导。     

Fe3O4/Ag/活性炭纤维复合吸波材料的制备及性能研究

本文以活性炭纤维为前驱体,纳米银溶液为银源,先使活性炭纤维吸附纳米银,Fe₃O₄为铁源,再吸附Fe₃O₄制备Fe₃O₄/Ag/活性炭纤维复合吸波材料,经测试其反射率最优为-40d B,具有较为优越的吸波性能。在充分发挥碳材料质轻优势的同时,进一步增强材料的介电损耗和磁损耗,从而提高材料的吸波性能。     

Al2O3用量对聚四氟乙烯/Al2O3复合疏水纤维膜性能的影响

超疏水材料因其表面特殊的浸润性在各领域拥有广泛的应用前景,为了研究氧化铝(Al₂O₃)的负载对聚四氟乙烯(PTFE)超疏水纤维膜性能的影响,利用静电纺丝法制备了PTFE/聚乙烯醇(PVA)/Al₂O₃复合纤维膜,并通过烧结去除PVA使Al₂O₃成功负载,得到PTFE/Al₂O₃复合纤维膜;利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、接触角测定仪等研究了Al₂O₃的质量分数对PTFE/Al₂O₃复合纤维膜形貌特征、纤维直径以及疏水性能的影响。结果表明：在超疏水PTFE纤维膜表面负载纳米级Al₂O₃颗粒能够在保持纤维膜表面形貌的情况下大幅度增强其疏水性能;当Al₂O₃质量分数为0.5%时,纤维膜表面疏水性最强,疏水角高达163°;当烧结温度为330℃时,...     

磁性聚合物微球固定化发酵液中脂肪酶

脂肪酶是一类功能多样且应用广泛的酶,但是由于游离酶活性易损失且难以分离回收,通常不适合实际应用。为了解决实际应用中游离脂肪酶的稳定性和重复使用性较差的问题,首先使用近平滑假丝酵母发酵生产脂肪酶,然后合成了聚酰胺-胺树枝状大分子接枝的聚甲基丙烯酸甲酯磁性微球[Fe₃O₄@poly(methyl methacrylate)/polyamidoamine, Fe₃O₄@PMMA/PAMAM],并用多种方法对其进行表征。进一步将Fe₃O₄@PMMA/PAMAM作为载体用于固定化脂肪酶,最优固定化条件为戊二醛用量0.6 mL、固定化时间5 h、固定化pH 8.0、固定化温度35℃,所得的固定化脂肪酶活性为864 U/g,酶活力回收率为74.29%。与发酵液中的游离脂肪酶相比,固定化脂肪酶的热稳定性和pH稳定性均明显增强。在连续循环使用10次后,固定化脂肪酶仍能维持72.23%的酶活性。4℃下贮存30 d后,固定化脂肪酶仍能保留71.44%的酶活性。     

贮藏温度对固定化乳糖酶活性的影响

采用质量分数为1.0％的明胶和1.78％的海藻酸钠作为固定化乳糖酶载体,比较了固定化乳糖酶随贮藏温度及适宜溶解pH值条件下的活力变化;同时,以牛乳水解率为指标,比较固定化乳糖酶水解乳中乳糖的效果表明,在-18 ℃及4℃下贮藏一个月,pH为4时,牛乳中的乳糖水解率仍然维持在75％以上.     

TiO2对PET长丝视觉屏蔽性能的影响

通过添加不同质量分数的二氧化肽(TiO₂),在牵伸比分别为3.5和4.0的条件下制备聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)长丝，采用光谱分析法研究TiO₂对PET长丝视觉屏蔽性能的影响。结果表明：当牵伸比为3.5和4.0时，随着TiO₂质量分数的增加，PET长丝的反射率呈上升趋势，而透射率则逐渐下降，有效增强了PET长丝的视觉屏蔽性能。当TiO₂质量分数在0～3%时，PET长丝反射率和透射率的变化较TiO₂质量分数为3%～9%时的变化更为明显，表明PET长丝视觉屏蔽性能的改善随着TiO₂质量分数的增加有所减缓。     

改性磁性壳聚糖微球固定化乳糖酶

通过反相悬浮聚合法,以甲基丙烯酸2-羟乙酯(HE-MA)与甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为单体,过硫酸铵为引发剂制备得到改性磁性壳聚糖微球。进一步以改性磁性壳聚糖微球为载体,通过吸附、共价结合以及戊二醛交联反应三方协同作用固定乳糖酶。对影响固定化的各种因素进行优化,确定固定化乳糖酶最适条件为:载体在0.1 mol/L、pH 7.0的磷酸缓冲液中充分溶胀后,按2.0 U/mg载体的添加量加入乳糖酶,4℃吸附3 h,再添加0.1%戊二醛交联4 h;最终所得的固定化乳糖酶活为685 U/g载体,酶活回收率为34.3%。固定化后的乳糖酶的pH稳定性和热稳定性都较游离酶有明显提高;连续操作10次后,固定化酶活仍保持在70%以上,具有良好的操作稳定性。     

Fe3O4@ZrO2磁纳米粒子在酪蛋白磷酸肽富集中的应用

本实验将制备好的Fe₃O₄@ZrO₂磁性纳米粒子作为载体,对经胰蛋白酶消化后的酪蛋白磷酸肽（Casein Phosphopeptides,CPP）进行高效地选择性富集。实验以CPP的N/P（摩尔比）以及磁纳米粒子吸附量为评价指标,进行单因素实验以便选取较优的实验因素,分析酪蛋白水解度、吸附pH、吸附时间、吸附温度及肽溶液初始浓度这五个因素对Fe₃O₄@ZrO₂磁性纳米粒子选择性吸附CPP的能力的影响,优化CPP富集的技术参数。结果表明,磁性材料最佳富集工艺系数为:酪蛋白的水解度为22%,反应pH=4.5,吸附温度为30 ℃,吸附时间为50 min,肽溶液初始浓度为50 mg/mL;在此条件下,可得到N/P（摩尔比）为4.87的CPP,磁纳米粒子的吸附量为94.37 mg/g,且用NaOH(pH13)溶液进行解析,CPP的洗脱率可达95%以上。综上,Fe₃O₄@ZrO₂磁性纳米粒子呈现出优异的选择性富集CPP的潜力,对高质量高纯度CPP 的生产具有重要的指导意义。     

海藻酸钠-壳聚糖固定化磷脂酶A2的研究

采用海藻酸钠-壳聚糖作为载体对磷脂酶A2进行固定,以固定化酶的活力回收率为指标,通过单因素实验和响应面分析对固定化条件进行优化,最优固定化条件为:海藻酸钠浓度2.0%,壳聚糖浓度2.0%,钙离子浓度0.25mol/L,戊二醛质量百分浓度0.3%,交联时间7h,此时固定化酶活力回收率达到74.8%;对固定化酶酶学性质进行研究,其最适温度为55℃,最适pH为5.0。该固定化酶重复使用7次后活力可以保持54%以上。扫描电子显微镜(SEM)结果也显示海藻酸钠-壳聚糖能较好的固定磷脂酶A2。