类腐植酸的组分、分子结构及其生理活性研究

采用元素分析、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)和固体13C核磁共振等方法,对四种不同原料制备的类腐植酸与矿物源腐植酸在组分、元素组成和分子结构方面进行了研究,通过种子萌发实验对类腐植酸的生理活性进行了测定。结果表明,以草本植物(麦草、竹子)为原料制备的类腐植酸中,黄腐酸的含量明显高于木本植物(松木、杨木)制备的样品。类腐植酸与矿物源腐植酸的分子结构相似,具有腐植酸的特征官能团。与矿物源腐植酸相比,类腐植酸结构更复杂,其中芳香族结构、木质素衍生物及多糖等结构含量更多,含氧官能团含量较低,其中草本植物源制备的类腐植酸比木本植物制备的样品的芳香化程度更高,分子量更小。小麦种子萌发研究结果显示,类腐植酸浓度为20~40 mg/L时对种子萌发起到明显的促进作用,但浓度过高反而会抑制其生长。     

GC-MS联用技术在腐植酸结构研究中的应用

以白音华褐煤为实验原料,5% NaOH溶液为碱氧化溶剂,当褐煤与碱氧化溶剂的固液比为1∶40(g∶mL),搅拌速度为200 r/min,压力为5 MPa,反应时间为30 min,改变反应温度,制备腐植酸热解成分,采用气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术分析腐植酸热解成分的组成和结构。GC-MS分析结果表明:腐植酸热解成分结构中有明显的脂肪化合物,脂肪结构以较短的支链与苯环相连;反应温度不同,腐植酸热解成分结构的元素组成、芳环和含氧官能团有明显的差异。通过对170 ℃、320 ℃热解成分的组成与结构推断,腐植酸可能由C、H、O、N等元素组成,短链脂肪烃或醚键为连接键,酚羟基、醇羟基、醌基、酮基、羧基为含氧官能团,形成单取代或多取代单环或多环芳香族化合物的基本结构单元。     

三种云南褐煤腐植酸提取对比研究

以昭通(ZT)、小龙潭(XLT)和先锋(XF)三个地区的褐煤为原料进行腐植酸(humic acid,HA)的提取研究.以褐煤中腐植酸含量、腐植酸提取率及品质因素为分析指标,考察三种褐煤提取腐植酸的适用性.通过工业分析及酸性官能团含量的检测等手段对腐植酸的品质进行综合评价.结果表明,三种褐煤腐植酸提取率分别为76.13%,47.61%和43.48%.昭通褐煤腐植酸中灰分含量(16.83%)相对较高,小龙潭褐煤腐植酸和先锋褐煤腐植酸中灰分含量分别为6.66%和4.63%,且水分、挥发分和固定碳含量也相差较小.在腐植酸含氧官能团含量上,三种褐煤腐植酸的总酸性官能团含量及羧基含量相差较小,但昭通褐煤腐植酸提取残渣中含氧官能团含量远低于另外两种提取残渣.以上分析表明,昭通褐煤腐植酸提取较为完全,在腐植酸提取方面适用性更强.     

H_2O_2氧化胜利褐煤制备腐植酸的影响研究

氧化预处理是褐煤制备腐植酸工艺中提高腐植酸产率的有效手段,以胜利褐煤为原料,腐植酸产率为目标值,考察了不同介质、氧化温度、H_2O_2质量分数及氧化时间等反应条件对氧化褐煤制备腐植酸产率的影响,对煤样和腐植酸产物进行了氧含量和含氧官能团的分析。结果表明,H_2O_2氧化褐煤可以明显促进腐植酸产率增加,H_2O_2和NaOH混合溶液对褐煤氧化时,腐植酸产率大于单一介质处理时的腐植酸产率;随着反应温度的升高,腐植酸产率逐渐增大;随着H_2O_2质量分数的升高,腐植酸的产率逐渐增加;随着氧化反应时间增大,腐植酸的产率在60 min时达到最大值。通过分析表明,氧化后腐植酸中氧质量分数明显增加,含氧官能团的种类没有明显变化,但是羧基和酚羟基质量分数分别增加了50.0%和33.7%。     

l-乙酰氨基-3,5-二甲基金刚烷的水解反应研究

通过对酰胺水解反应的机理的分析,针对1-乙酰氨基-3,5-二甲基金刚烷空间位阻大、取代基为推电子基团的特点,对其水解反应对收率的影响进行了研究.结果表明此化合物的水解适宜在碱性条件下进行,且在n(反应物)n(苛性钠)=15,溶剂为水乙二醇=110,150℃下反应12 h,得到最终产品盐酸美金刚的收率为92.5%,纯度为99.5%     

硝基腐植酸提取及螯合铁制备实验研究

采用碱溶-酸析法提取硝基腐植酸,考察各因素对腐植酸提取率的影响,并利用所得的硝基腐植酸制备鳌合铁。实验结果表明:提取硝基腐植酸的最佳工艺条件是煤样与硝酸溶液质量比2.86,硝酸溶液w(HNO_3)35%,硝化时间40 min,硝化温度70℃,氢氧化钠溶液w(NaOH)2.5%,每克褐煤氢氧化钠溶液用量8 mL,碱提时间30 min,碱提温度70℃,最大提取率为98.65%,经螯合反应后,有效铁收率大于75%,效果良好。     

双氯芬酸钠合成工艺研究

以2,6-二氯二苯胺(Ⅳ)和氯乙酰氯为主要原料,经过酰化、分子内付-克烷基化和水解反应,合成了非甾体消炎镇痛药双氯芬酸钠(Ⅰ)。前两步反应均采用无溶剂操作,第3步反应在水溶液中进行,符合绿色化学的原则。各步反应的最佳工艺条件为:①酰化反应,n(Ⅳ)∶n(氯乙酰氯)=1∶1.2,反应温度140℃,中间体Ⅲ的收率为96.6%;②分子内付-克烷基化反应,n(Ⅲ)∶n(A lC l3)=1∶2,反应温度150℃,中间体Ⅱ的收率为91.2%;③水解反应,n(Ⅱ)∶n(NaOH)=1∶2.5,氢氧化钠溶液的质量分数为20%,反应时间6 h,催化剂用量为Ⅱ的质量的2%,Ⅰ的收率为92.5%。三步总收率为81.5%。     

不同形貌纳米CuO催化氧化风化煤制取腐植酸的研究

分别采用超声辅助热沉淀法和水热法制备了片状纳米CuO(Cu O-s)和棒状纳米CuO(CuO-r)催化剂。以X-射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)手段对产物进行了表征。考察了两种形貌的纳米CuO催化剂在碱性条件下催化氧化风化煤制取腐植酸的活性。利用元素分析、红外光谱和E_4/E_6值分析研究了腐植酸产物的结构和性质,讨论了两种形貌的纳米CuO催化氧化对腐植酸产率、元素组成和官能团种类的影响。结果表明,两种形貌的纳米CuO均可显著提高腐植酸的产率,以CuO-r催化活性最高。与仅加入H_2O_2相比,加入CuO-r催化剂,腐植酸产率可提高16.36%,并且催化氧化所得腐植酸与天然腐植酸具有相似的元素组成和结构特征。     

1-乙酰氨基-3,5-二甲基金刚烷的水解反应研究

通过对酰胺水解反应的机理的分析,针对1乙酰氨基3,5二甲基金刚烷空间位阻大、取代基为推电子基团的特点,对其水解反应对收率的影响进行了研究。结果表明:此化合物的水解适宜在碱性条件下进行,且在n(反应物)∶n(苛性钠)=1∶5,溶剂为水:乙二醇=1∶10,150℃下反应12h,得到最终产品盐酸美金刚的收率为92.5%,纯度为99.5%     

2-甲氧基-6-(2′-萘基)丙酸-(2,″2″-二甲基-3″-溴)丙酯水解反应制备萘普生

用氢氧化钠水溶液水解2-甲氧基-6-(2′-萘基)丙酸-(2,″2″-二甲基-3″-溴)丙酯得到萘普生,以萘普生收率为主要指标,用均匀设计和单因素实验方法,考察了NaOH质量分数,物料摩尔比,水解时间对水解反应的影响。结果表明:在水解温度(110±5)℃,水解反应时间60~90 m in,w(NaOH)=40%,n(氢氧化钠)∶n(原料)=4.4∶1的条件下,萘普生收率可达99.19%。同时确定了高效液相色谱分析萘普生的分析方法。     

内蒙古白音华褐煤腐植酸的碱提分级研究

以白音华褐煤为原料,碱提分级褐煤腐植酸,制备棕黑腐酸和黄腐酸,容量法测定含量。探讨腐植酸提取率的影响因素,确定最佳实验条件为碱液浓度0.5 mol/L,碱提时间5 h,酸析pH值为2,总腐植酸提取率近50%。红外光谱结果表明,棕黑腐酸和黄腐酸具有芳香族羧酸结构,黄腐酸含有更多的C-O-C、C-O-H结构和磺基(-SO_3H)、硫醇基(-SH)等官能团。     

铁锆复合固体酸对煤制腐植酸产率与组成的影响

利用沉淀一浸渍法制备不同配比的铁锆复合固体酸催化剂,并将其应用于老万煤制腐植酸中。利用元素分析、官能团分析和红外光谱分析研究产物硝基腐植酸的结构和性质,考察了硝酸氧解过程中,该铁锆复合固体酸催化剂中不同金属配比、用量对硝基腐植酸的产率、元素组成和官能团的影响。试验结果表明,该铁锆复合固体酸催化剂能提高煤氧解NHA的产率.     

由芳香族聚酯LCP废弃物回收4,4′-联苯二酚

以1,4-二氧六环为溶剂,NaOH为催化剂,对废弃的含4,4'-联苯二酚(BP)单元的芳香族聚酯型液晶高分子(LCP),在常压下通过水解反应回收制备4,4'-联苯二酚进行了研究。在反应混合物的质量比m(LCP)∶m(溶剂)∶m(H2O)∶m(NaOH)=1∶4∶1.5∶0.6的最优条件下,液晶高分子的水解率达97%以上。通过在水解液中加入HCl并控制其pH在8.5,沉淀得到4,4'-联苯二酚。4,4'-联苯二酚经水洗、干燥、甲醇重结晶后,液相色谱检测其纯度可达99.9%,从废弃液晶高分子中制备4,4'-联苯二酚的收率为70%。     

由芳香族聚酯LCP废弃物回收4,4'-联苯二酚

以1,4-二氧六环为溶剂,NaOH为催化剂,对废弃的含4,4'-联苯二酚(BP)单元的芳香族聚酯型液晶高分子(LCP),在常压下通过水解反应回收制备4,4'-联苯二酚进行了研究。在反应混合物的质量比m(LCP)∶m(溶剂)∶m(H2O)∶m(NaOH)=1∶4∶1.5∶0.6的最优条件下,液晶高分子的水解率达97%以上。通过在水解液中加入HCl并控制其pH在8.5,沉淀得到4,4'-联苯二酚。4,4'-联苯二酚经水洗、干燥、甲醇重结晶后,液相色谱检测其纯度可达99.9%,从废弃液晶高分子中制备4,4'-联苯二酚的收率为70%。     

亚氨基二乙酸制备研究

采用亚氨基二乙腈水解制取亚氨基二乙酸二钠,用正交试验设计法探讨了水解反应的影响因素;采用电渗析法制备亚氨基二乙酸,对电极材料及阳离子交换膜进行了筛选,设计了双阳膜三室电渗析器.结果表明,亚氨基二乙腈在过量碱液中水解较彻底,最佳工艺参数为:n(NaOH)∶n(亚氨基二乙腈)=2.2∶1,w(NaOH)=15%,投料温度75℃,105～110 ℃下脱氨90min,亚氨基二乙酸二钠收率可达96.27%;以不锈钢板为阴极、钛基镀铱钌板为阳极,上海膜为阳极室膜、北京膜为阴极室膜构成电渗析器,制得产品亚氨基二乙酸的质量分数99.38%,总收率94.7%,电流效率66.7%,能耗3.02 kWh/kg.     

Y群脑膜炎球菌结合物制备过程中荚膜多糖水解条件的优化

目的对Y群脑膜炎球菌结合物制备过程中荚膜多糖水解条件进行优化,确定水解反应参数,以适用于后续结合物制备。方法分别使用双氧水(H2O2)和冰醋酸2种水解反应试剂,在不同浓度(H2O2分别至终浓度1%和2%,冰醋酸分别至终浓度0. 05和0. 1 mol/L)、不同温度(37和50℃)下反应不同时间,比较水解物的分子大小;采用确定的工艺参数连续制备3批多糖水解物,检测分子大小、O-乙酰基含量,并进行结构确认和抗原性分析。结果确定了Y群脑膜炎球菌多糖水解反应参数为:水解试剂冰醋酸,水解反应温度37℃,冰醋酸终浓度0. 05 mol/L,反应时间3 h。采用以上反应参数制备的3批多糖水解物在结构、特异基团及抗原性等方面完好地保留了多糖的特性,且分子大小适宜、批件一致性良好。结论优化的Y群脑膜炎球菌荚膜多糖水解反应参数可应用于多糖水解物制备,为后续稳定制备合格结合物提供了保障。     

泥炭腐植酸类物质作为水煤浆分散剂的性能研究

通过将泥炭改性处理或分离分级腐植酸各组分,制备腐植酸类水煤浆添加剂,考察其对水煤浆的分散性能。结果表明,泥炭腐植酸类添加剂对煤浆有较好的分散性。不同类型泥炭腐植酸对煤浆的分散性不同,以低灰分、高腐植酸的草本泥炭最好,泥炭藓泥炭最差;腐植酸各级分受其分子量和官能团的影响,黑、棕腐植酸好于黄腐植酸;泥炭进行改性处理可增加腐植酸中的亲水和疏水基团,不同程度改善了对水煤浆的分散性能。     

纤维素-丝素复合膜的制备与表征

通过NaOH/尿素/硫脲/水新型溶剂溶解原生木浆纤维素得到纤维素溶液,并与丝素溶液混合制备纤维素-丝素复合膜.利用扫描电镜、红外光谱、X-射线衍射对复合材料的结构进行表征.SEM结果表明复合材料表面粗糙,比表面积较大,可以作为潜在的生物医用材料.IR和X-衍射结果表明再生纤维素与丝素分子之间存在着强烈的氢键作用,且二者相容性较好.     

腐植酸对钴离子的吸附

正研究了钛硅褐煤(源自Kansko-Achinsk盆地)中钴离子与腐植酸的反应和双氧水改性对腐植酸官能团的组成及其吸附性能的影响。测定了改性腐植酸和未改性腐植酸的吸附容量。红外光谱(IR)、等效串联电阻(ESR)和13C核磁共振谱     

H_2O_2氧解对褐煤腐植酸及含氧官能团的影响

采用H_2O_2氧解褐煤,研究了氧解条件对褐煤腐植酸含量的影响。通过Boehm滴定和FTIR分析研究了氧解条件对含氧官能团含量和基团结构的影响。结果表明,H_2O_2可有效提高褐煤中腐植酸含量、腐植酸含氧官能团含量和褐煤活性;最佳氧解条件为:氧解时间24 h,H_2O_2浓度20%,液固比0.8 m L/g,在此条件下,褐煤中总腐植酸含量增加了12.53%;氧解反应仅使褐煤中含氧官能团含量增加,腐植酸含量增大。