漆酶/TEMPO修饰壳寡糖及其制备产物对黑色素抑制效果的研究

为了寻求安全有效的美白材料,采用漆酶/TEMPO氧化法对壳寡糖(COS)分子结构的C6位进行修饰制备羧基化壳寡糖(C-COS),并对C-COS进行核磁共振(~(13)C NMR)、黑色素抑制效果检测及其对酪氨酸酶的抑制动力学测试。结果表明,核磁共振谱图中,在化学位移为181.46×10~(-6)处出现了明显的C6位羧基吸收峰,表明漆酶/TEMPO体系成功将壳寡糖C6位氧化并制得C-COS;在一定浓度范围内,C-COS对黑色素的抑制率随羧基含量的增加而增强,当羧基含量为0.6451 mmol/g时,C-COS对黑色素的抑制率达到52.92%;C-COS对酪氨酸酶抑制的动力学研究结果显示它对酪氨酸酶的抑制作用属于可逆抑制中的竞争型抑制。通过探究C-COS对黑色素的抑制效果及机理,为其提供能够作为皮肤美白添加剂的直接依据。     

漆酶/TEMPO体系氧化壳寡糖的制备及其抗脂质氧化效果的研究

以壳寡糖（COS）为原料,利用漆酶/2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基（TEMPO）体系对其进行选择性氧化,使其C6上的羟基变为羧基,制备出氧化壳寡糖（C-COS）。选取不饱和脂肪酸卵磷脂和亚油酸作为实验对象,进行自由基诱导的体外氧化实验。在加入COS和C-COS后,通过比较共轭二烯、丙二醛的生成量和过氧化值来考察COS和C-COS对脂质过氧化反应的抑制效果,并根据FT-IR和¹H NMR谱图比较脂肪酸的结构变化。实验结果表明,C-COS的最大抗脂质氧化抑制率为87%,相较于COS本身有显著提高,提升量最大达到55%。推断C-COS抗脂质氧化的机理是其氨基与羧基的协同作用,氨基可以提供电子来捕获自由基,羧基可以螯合金属离子同时将更多的氨基暴露在糖链的外侧,进而更有效地保护不饱和脂肪酸。     

TEMPO催化氧化对球形再生纤维素气凝胶阳离子吸附性能的影响

采用2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基自由基(TEMPO)选择性催化氧化体系对再生纤维素气凝胶进行表面羧基化改性,制备出羧基化的再生纤维素气凝胶。通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外光谱和原子吸收等检测手段对不同氧化处理时间的纤维素气凝胶的微观形貌、化学结构和吸附性能进行表征分析,结果表明,随着氧化处理时间的增加,球形再生纤维素气凝胶的羧基含量逐渐增加,结构稳定性逐渐下降,在改性12h时可以获得羧基含量较高(1.25mmol/g)结构相对稳定的产品;TEMPO氧化处理增加了球形气凝胶表面的透过性,并且避免了内部网络因干燥和氢键缔合而产生的聚集;羧基的引入使球形纤维素气凝胶对阳离子染料和部分金属离子的吸附性能得到改善,其中对金胺O的最大吸附量为1.24mmol/g,对金属离子Cu2+的最大吸附量为0.55mmol/g。     

聚天冬氨酸/木质纤维素水凝胶的制备及吸附性能

采用水溶液聚合法合成聚天冬氨酸（PASP）/木质纤维素（LNC）水凝胶;考察了预处理时间、预处理温度、KMnO₄浓度、戊二醛用量、PASP的用量、反应时间以及反应温度对PASP/LNC水凝胶吸附Pb2+、Cd2+性能的影响;运用Langmuir吸附等温线计算PASP/LNC水凝胶最大吸附量;使用HNO₃对PASP/LNC水凝胶进行脱附再生实验;采用SEM和FTIR对水凝胶的结构进行表征。吸附结果表明:预处理时间15 min,预处理温度50 ℃、KMnO₄浓度0.06 mol·L-1、戊二醛用量1.00 g、PASP用量11 g、反应时间3.5 h且反应温度70 ℃时,对Pb2+、Cd2+的平衡吸附容量分别为980.39 mg·g-1、813.01 mg·g-1。 吸附/脱附循环实验表明:循环吸附脱附4次后PASP/LNC水凝胶吸附量仍较高,PASP/LNC水凝胶是一种可循环利用的吸附剂。表征结果表明:PASP/LNC水凝胶的表面有大小不等的孔隙,PASP的—COOH与LNC的O—H发生缩聚反应,形成具有三维网络结构的水凝胶。      

漆酶催化原儿茶酸与壳聚糖接枝反应机理的初步探究

在非均相条件下,利用漆酶催化氧化原儿茶酸使其接枝到壳聚糖进行改性,初步探究改性过程中,反应体系各组分相对浓度的变化、改性壳聚糖上原儿茶酸的接枝反应历程以及改性壳聚糖抗氧化性能的提升效果。通过React IR(反应红外)分析表明壳聚糖先将原儿茶酸吸附到固相之后才发生进一步反应,通过Py-GC/MS(裂解气相色谱质谱联用)分析表明接枝反应后原儿茶酸是通过化学键连接到了壳聚糖,利用Solid-state 13C NMR(固体核磁共振)和FT-IR(红外光谱)检测到接枝前后新的化学键生成,进一步表明原儿茶酸通过化学键接枝到了壳聚糖,通过ABTS法测定接枝反应前后壳聚糖的抗氧化性能,发现接枝后壳聚糖抗氧化性能的提高显著。     

固定漆酶对水溶液中多苯酚的吸附与生物催化

采用静电纺制备聚丙烯腈/纳米蒙脱土(PAN/MMT)复合纳米纤维膜,将其置于漆酶溶液中用于漆酶的固定,再将固定有漆酶的纳米纤维膜用于多酚氧化物的催化与吸附。采用扫描电镜(SEM)对PAN和PAN/MMT纤维膜进行观察;采用可见光分光光度计研究酶的温度稳定性、酸碱稳定性、存储稳定性和重复使用稳定性;并用可见光分光光度计测量不同反应时间的多酚溶液。结果表明:固定化漆酶的温度稳定性、pH稳定性、以及存储稳定性均有一定程度的提高;在5次重复试验后,固定化酶的活性仍高于原始活性的50%;多酚物质被漆酶有效催化,而最终反应物被PAN/MMT复合纤维膜吸收。     

聚天冬氨酸/木质纤维素水凝胶对Pb(Ⅱ)的吸附及脱附性能

以聚天冬氨酸(PASP)与木质纤维素(LNC)水溶液聚合法制备出的聚天冬氨酸/木质纤维素水凝胶(PASP/LNC)为吸附剂,对Pb(Ⅱ)进行吸附及脱附实验,研究溶液的初始离子浓度、pH值、吸附时间和吸附温度对溶液中Pb(Ⅱ)吸附量的影响。结果表明,溶液中Pb(Ⅱ)初始离子浓度为0.04 mol/L,溶液pH值为5.5,吸附时间为120 min,吸附温度为30℃时,PASP/LNC水凝胶对Pb(Ⅱ)的吸附量达到最大为972.35 mg/g。吸附过程符合准二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir模型。采用X射线衍射分析、比表面积和平均孔径分析、扫描电镜、傅里叶变换红外光谱分析PASP/LNC水凝胶的结构和吸附机理。使用HNO_3对PASP/LNC进行脱附实验。结果表明,HNO_3浓度为0.04 mol/L,脱附温度为30℃,脱附时间达到60 min时,最大脱附量为928.36 mg/g。吸附/脱附循环实验表明,PASP/LNC水凝胶重复使用4次后吸附量仍较高,是一种可重复使用的高效吸附材料。     

纤维素接枝共聚物对Cu2+和Ni2+吸附性能的研究

以己内酯为单体,在绿色溶剂离子液体中对纤维素进行接枝改性。研究了改性纤维素对金属离子Cu2+、Ni 2+的吸附性能,考察了金属溶液初始质量浓度和温度对吸附效果的影响,对比了改性纤维素对Cu2+和Ni 2+的吸附效果,同时对Cu2+的吸附热力学进行了研究。结果表明,在温度为298K,时间为2h时,改性纤维素对Cu2+、Ni 2+的吸附量分别为133mg/g、40.4mg/g;Cu2+初始质量浓度的增加及温度的降低有利于吸附的进行;改性纤维素对Cu2+的静态等温吸附符合Langmuir和Freundlich吸附等温式,吸附过程是放热过程。     

微晶纤维素辅助制备C-TiO2复合材料及其对Cd2+的吸附性能

采用溶胶-凝胶法,利用微晶纤维素（CMC）辅助制备了C-TiO₂复合材料,并对其进行了结构、组成和形貌的分析。XRD分析结果表明,所制备的C-TiO₂复合材料样品为具有较高的结晶度的锐钛矿相TiO₂和石墨碳的复合材料; SEM、TEM和XPS分析表明,CMC在C-TiO₂复合材料的制备中起到双重作用:既是复合材料中C的前驱体,同时会增大所制备的TiO₂的分散程度。同时,利用Cd2+考察了C-TiO₂复合材料样品对重金属离子的吸附能力。实验表明,与未添加CMC的TiO₂相比,所制备的C-TiO₂复合材料对重金属离子具有很好的吸附性能,吸附量达到37.15 mgg-1,是未添加CMC的平衡吸附量（17.32 mgg-1）的214.5%。C-TiO₂优异的吸附性能将使其在Cd2+的污水处理上具有很好的应用前景。      

羧酸盐/玉米芯接枝共聚物的制备及其对Cd2+和Ni2+的吸附

利用原子转移自由基聚合技术在玉米芯表面引发丙烯酸甲酯发生聚合反应,再分别通过NaOH和t-BuOK进行水解,制备出两种羧酸盐/玉米芯接枝共聚物(MC-g-PAA-Na和MC-g-PAA-K).结果 表明:两种羧酸盐/玉米芯接枝共聚物吸附Cd2+和Ni2+是自发、吸热且伴随焓增加的过程,该过程更符合Langmuir模型,...     

漆酶催化壳聚糖-阿魏酸接枝共聚提高产物抗氧化及抗菌性的研究

以阿魏酸(FA)为底物,利用漆酶作为催化剂催化壳聚糖与阿魏酸接枝反应。对FA-壳聚糖接枝产物分别进行线性电位滴定、红外光谱检测和热重分析,确定产物的接枝率和结构的变化,并进一步对其抗氧化性和抑菌性能进行研究。结果表明,FA-壳聚糖的接枝率约为11.4%;在漆酶催化过程中阿魏酸的酚羟基与壳聚糖上的氨基参与反应,FA与壳聚糖之间可能受到了席夫碱(Schiff)的修饰;与壳聚糖原样相比,FA-壳聚糖衍生物的热稳定性也得到了提高;FA-壳聚糖衍生物对DPPH和ABTS自由基的清除率的IC50值分别为1.88和0.61mg/mL,表明FA-壳聚糖的抗氧化性能得到改善;抑菌性能检测得出在浓度为1mg/mL时FA-壳聚糖较壳聚糖原样对大肠杆菌和沙门氏菌的抑菌圈分别提高了1.5和1.3mm,在浓度为5mg/mL时FA-壳聚糖较壳聚糖原样对枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈分别提高了2.5和2.0mm。     

纳米纤维素晶须双重接枝共聚物对Cu~(2+)的吸附

将丙烯酸和丙烯酰胺接枝到纳米纤维素晶须表面,制备出双重接枝共聚物。通过红外光谱和偏光显微镜分析表征双重接枝共聚物的官能团和液晶性能,研究了其对Cu2+的吸附性能,考察了吸附时间、吸附温度、pH值和初始浓度对吸附性能的影响。实验结果表明,丙烯酸和丙烯酰胺成功接枝到纳米纤维素晶须的表面;Cu2+的加入影响了双重接枝共聚物的液晶织构;在吸附时间为8h,吸附温度为35℃,pH值为6~8时,双重接枝共聚物对Cu2+具有最佳的吸附效果,最大的吸附容量为38.96mmol/g,吸附过程符合Langmuir方程。     

羧甲基纤维素/聚乙烯亚胺气凝胶对Ni(Ⅱ)的吸附性能研究

通过环氧氯乙烷交联羧甲基纤维素钠(SC)和聚乙烯亚胺(PEI)制备含胺基和羧基的多孔气凝胶(PSC),应用于废水中Ni(Ⅱ)的吸附。研究PSC的组成、溶液pH、处理时间和Ni(Ⅱ)初始浓度等因素对吸附的影响。结果表明：SC与PEI质量比为1∶5的PSC在pH=4.0的条件下具有最大吸附容量(>190mg/g);吸附行为符合准二级动力学和Freundlich等温吸附模型;在投料量为1.0g/L条件下,PSC可将实际水体中10mg/L的Ni(Ⅱ)降低至国家污水排放标准以下。X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)等分析表明离子交换与Ni(Ⅱ)和羧基及胺基间的络合作用是吸附的主要机理。     

细菌纤维素吸附Cu^2＋的研究

研究了由葡糖杆菌产生的细菌纤维素对Cu2 的吸附.考察了溶液pH值、吸附时间、吸附剂的投加量以及金属离子的初始质量浓度对Cu2 吸附效果的影响,并进一步探讨了细菌纤维素对Cu2 的吸附动力学模拟和吸附等温线模拟.结果表明,吸附动力学可用拟二级速度方程来描述,该材料对Cu2 的吸附平衡符合Langmuir等温吸附方程.     

载银氧化壳聚糖复合物的制备及其抑菌性能的研究

以壳聚糖(CS)为原料,采用漆酶/2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(TEMPO)体系选择性氧化分子上C6伯羟基形成羧基,得到氧化壳聚糖(C-COS),将C-COS与硝酸银反应制得载银氧化壳聚糖复合物(C-COS-Ag)。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、电导滴定、X射线光电子能谱(XPS)对产物进行表征,并以4种不同细菌作为抑菌模板,利用紫外分光光度计对C-COS-Ag抑菌条件进行优化,最后使用扫描电镜(SEM)观察C-COS-Ag加入前后细菌的形貌变化。结果表明,氧化壳聚糖的羧基含量为1.42%,C-COS-Ag中Ag~+结合方式以[Ag(NH_3)_2]OH和Ag_2O(一部分为—COOAg;另一部分为Ag_2O)两种形式存在,且存在比例为6∶4。C-COS-Ag的最佳抑菌条件为1 h、26℃,且抑菌圈直径30 mm,大肠杆菌的最小抑菌浓度(MIC)为7.5μg/mL,金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、枯草芽孢杆菌的MIC均为10μg/mL。C-COS-Ag的添加能够使细菌的细胞壁受损影响细菌的繁殖生长,最终起到较好的抑菌作用。     

改性钾长石的制备及其对Ni2+的吸附研究

通过在钾长石中掺加钙复合助剂对其进行焙烧改性制备Ni~(2+)吸附材料(MKf),由正交试验得到最佳制备条件并对其进行表征,考察MKf添加量、初始pH、振荡时间、初始浓度对MKf吸附Ni~(2+)的影响。结果表明:MKf最佳制备条件为CaSO40.08g,CaCO30.3g,焙烧温度900℃,焙烧时间3h;MKf呈棒状结构,并有新物相CaSiO3生成;在初始Ni~(2+)浓度为200mg/L,MFf添加量为0.2g,初始pH为4,室温吸附24h条件下,MKf对Ni~(2+)的吸附率达到99.3%;吸附过程符合准一级动力学模型,吸附速率主要受颗粒内扩散和吸附反应控制;Langmuir等温模型能更好地描述MKf的吸附行为,最大吸附量为14.973mg/g,较改性前提高了4倍左右。     

羧甲基纤维素接枝共聚物的制备及对铜离子的吸附性能

通过接枝共聚制备羧甲基纤维素接枝聚丙烯酰胺(CMC-g-PAM)树脂,进而在碱性条件下水解制备阴离子接枝共聚物(CMC-g-APAM)型吸水树脂。采用静态法测定该阴离子性接枝共聚物对重金属离子的去除条件和去除效果。实验结果表明,该树脂对铜离子有很好的吸附脱除性能,脱除率可达95%,吸附容量可达2.2 mmol/g。采用X射线光电子能谱(XPS),扫描电镜(SEM)及X-射线衍射(XRD)表征了吸附铜离子后的共聚物,表明重金属铜离子在树脂上聚集存在,为非晶态。