催化纸的制备及其应用的研究进展

催化纸集中了悬浮TiO2和固定TjO2两者的优点,为TiO2在环境污染治理中的应用开辟了一个新的研究领域.采用无机纤维作为TiO2载体可提高催化纸强度,添加沸石、进行贵金属沉积和采用其他半导体材料可提高催化纸的催化性能,催化纸主要用于有害有机物的矿化、消毒和用作化学反应的催化剂,提出了获得高催化性能和高强度催化纸需要解决的4个问题.     

纸质催化材料的研究进展

纸质催化材料——催化纸,这一概念从提出至今已有十几年时间,其作为一种新型催化材料得到了一定的发展,从早期的TiO_2光催化纸到如今的含Cu/ZnO、Pt、Pt/Al_2O_3等不同催化成分的催化纸,其相应的催化功能日益丰富,应用领域也不断扩大。本文主要从纸质催化材料的制备、纸质催化材料的性能影响因素及其现有的应用等方面进行了阐述,并对其发展趋势进行了展望     

纸基钯纳米粒子复合催化材料的制备及其对Cr（Ⅵ）的催化还原性能

本研究以微纳木质纤维素纸基材料作为载体,木质素作为还原剂和封端剂,制备了具有“三明治”结构的纸基钯纳米粒子复合催化材料,并分析讨论了其对六价铬离子(Cr⁶⁺)的催化还原性能。结果表明,钯纳米粒子(Pd NPs)的尺寸随木质素含量增多而减小,木质素含量为3.07%时,Pd NPs的负载量达0.50%,同时其对Cr⁶⁺的催化效率也达到最佳效果,可在8 min内实现Cr⁶⁺到Cr³⁺完全降解转化;经过5次循环使用,催化效率仍达99%以上;通过热压提升材料的整体结合强度,可使其表现出良好的稳定性和可重复使用性。     

纳米纤维基催化材料的制备及其在环境领域中的应用研究进展

纳米粒子催化剂具有优异的催化活性,但在使用时其易团聚且回收较为困难。鉴于此,以纳米纤维为载体,将纳米粒子催化剂负载于纳米纤维上制得纳米纤维基催化材料,从而有效解决了纳米粒子催化剂的回收难题。为更好了解纳米纤维基催化材料的制备及应用研究进展,综述了近年来纳米纤维基催化材料的制备方法和工艺流程,介绍了纳米纤维基催化材料在催化染料降解、有机物降解、重金属离子还原等领域的应用研究进展。最后指出：纳米纤维基催化材料具有催化活性高、催化剂易回收等优点,但仍存在力学性能差和制备效率低的缺点,尚无法满足大规模实际应用;为满足实际应用,提高纳米纤维基催化材料力学性能,寻求批量化制备工艺,是未来研究的重点。     

Co-salen催化纸在催化氧化硫酸盐木素中的应用

以陶瓷纤维作为载体,Co-salen为催化剂,制备高催化活性的催化纸。压汞法测得催化纸的平均孔径为6.21μm,等离子原子发射光谱测得Co-salen催化纸中Co的含量为0.76 wt%。将催化纸应用于硫酸盐木素催化降解中,采用1H-NMR、13C-NMR核磁共振分析比较经Co-salen催化纸和一般固载型催化剂Co-salen/Na Y处理前后硫酸盐木素的结构变化。结果表明:催化处理后,硫酸盐木素苯环开环降解,甲氧基数量减少,愈创木基、紫丁香基结构单元减少,β-O-4、β-β、5-CH2-5'连接发生断裂,且Co-salen催化纸催化降解的木素结构变化更明显,为进一步改进硫酸盐木素的降解提供了有利条件。     

掺氮纳米TiO_2可见光催化材料的研究进展

非金属元素氮掺杂纳米TiO2因其优良的可见光催化性能而倍受关注.综述了掺氮纳米TiO2可见光催化材料的制备方法、掺杂结构及可见光响应机理,介绍了掺氮纳米TiO2复合改性的研究进展,并对掺氮纳米TiO2可见光催化材料今后的研究发展方向提出了建议.     

龙须草自催化乙醇法制浆工艺参数的优化

研究了影响龙须草自催化乙醇法制浆的主要因素（保温温度、保温时间、乙醇用量和液比）对成浆状况的影响规律，得出了制浆的最佳工艺条件，并对其成浆的打浆和成纸性能进行了初步评价。     

有机污染物降解用光催化纸的研究进展

介绍利用造纸技术制备有机污染物降解用光催化纸,光催化纸集中了悬浮TiO2和固定TiO2两者的优点,为TiO2在环境污染治理中的应用开辟了一个新的研究领域,另外还介绍了光催化纸对气相和液相有机污染物的研究进展。     

聚丙烯酸酯对植物纤维纸基透水材料性能的影响

以旧瓦楞纸箱为纸基透水材料的纤维原料来源,浆内添加聚丙烯酸酯疏水调节剂,研究疏水调节剂对纸基透水材料力学性能以及透水性能的影响,并根据Washburn方程分析了疏水调节剂影响纸基材料透水性能的相关机理。结果表明,适当添加疏水调节剂不仅可提高纸基材料的强度,同时可明显降低纸基材料的透水速率;疏水调节剂可在纤维表面和纤维之间形成膜状连接,随着疏水调节剂用量增加,纸基透水材料的平均孔径和孔隙率降低,疏水性能提高。此外,研究还发现,材料的平均孔径降低及疏水性能增强是降低纸基透水材料透水速率的主要原因。     

纳米MnOx负载纸的制备及其甲醛去除性能的研究

采用原位合成法制备了纳米MnO_x负载纸,并对其甲醛去除性能进行了研究。纳米MnO_x负载纸的甲醛去除性能与纳米MnO_x颗粒的沉积率之间有一定的相关性。当KMnO_4浓度为0.1 mol/L、无水乙醇用量为60 m L、反应温度和反应时间为25℃和2 h时,可制备出甲醛去除性能最优的纳米MnO_x负载纸。扫描电子显微镜观察表明,纸浆纤维的表面沉积了纳米MnO_x颗粒。X射线光电子能谱仪(XPS)分析进一步揭示了锰氧化物的生成。纳米MnO_x负载纸对甲醛的去除以催化氧化为主、可见光催化氧化为辅。纳米MnO_x负载纸在无光条件下仍可对甲醛进行有效去除。     

催化动力学光度法测定食盐中碘含量

本文基于碘(I~-)在高碘酸钾氧化亮绿SF增色反应中的催化活性,建立了高灵敏度、高选择性的催化动力学光度法测定食盐中碘含量的新方法,测定线性范围为0.5～12.5μg/25ml,方法检出限为2.8×10~(-7)g/ml。该方法重现性好、准确度高、操作简便、快捷,测定结果令人满意。     

基于定点突变改善中性植酸酶催化特性及结构-效应分析

对前期设计的来源于淀粉液化芽孢杆菌DSM 1061的3 种中性植酸酶突变体（D148E/H149R、Q67E/N68R、D191E）的稳定性及催化效率等进行研究,并对影响其性质的结构因素进行分析。结果表明：与野生酶相比,在85 ℃条件下,突变体D191E半衰期延长了4.3 min,但催化效率下降为野生酶的48.9%;突变体D148E/H149R催化效率为野生酶的229%,半衰期与野生酶基本一致;突变体Q67E/N68R催化效率为野生酶的93%,半衰期延长了0.7 min。圆二色光谱分析结果显示,D148E/H149R催化效率提高最为显著,α-螺旋含量由野生酶中11.79%降至2.90%,无规卷曲含量增加;Q67E/N68R性质与野生酶接近,其二级结构变化最小;D191E催化效率降低,α-螺旋含量增加至24.59%。对野生酶和突变酶的同源模型分析发现,残基D191具有较大的B因子值,不利于酶的热稳定性,各突变残基周围的氢键有所变化。同源模型的分析也将为植酸酶的进一步改良提供理论依据。     

臭氧及催化臭氧氧化法处理制浆废水的研究进展

介绍了臭氧及催化臭氧氧化技术降解去除废水中有机物的机理,分析了影响臭氧处理制浆废水效果的主要因素。综述了近年来臭氧及催化臭氧氧化技术处理制浆废水的研究进展;指出此领域尚存在的问题,并对未来的发展方向进行了展望。     

催化动力学光度法测定抗坏血酸的研究

在硝酸介质中,利用抗坏血酸对重铬酸钾氧化罗丹明B褪色有强烈的活化作用,建立了催化动力学光度法测定抗坏血酸新方法,方法的线性范围为0.20～4.0μg/ml,方法的检测限为0.050μg/ml,本法用于水果和果汁中抗坏血酸含量的测定,结果满意。     

Ni-B超细非晶态合金催化剂的油脂氢化活性研究

研究了Ni—B超细非晶态合金催化剂催化菜籽油、大豆油的加氢性能；并与Raney—Ni加氢催化剂进行了对比。结果表明，Ni—B非晶态合金催化剂对菜籽油、大豆油加氢具有很高的活性，其催化加氢性能优于Raney-Ni催化剂。Ni—B超细非晶态合金催化剂可作为一种高效的催化材料应用于不同油脂的催化加氢。     

交联青霉素G酰化酶聚集体制备及其催化特性研究

目的考察交联青霉素G酰化酶聚集体催化特性,探讨其应用潜力。方法以硫酸铵为沉淀剂获得青霉素G酰化酶蛋白沉淀,戊二醛交联沉淀的蛋白质制备交联酶聚集体,在此基础上研究交联酶聚集体的催化特性。结果交联粪产碱杆菌来源青霉素G酰化酶聚集体的最适反应温度55℃,最适pH 9.0,其酸碱和热稳定性均优于游离酶,重复使用13批次几乎无酶活性丢失,反应20批次后仍有50.9%的活性。结论交联酶聚集体的稳定性较游离酶好,具有一定的工业应用前景。     

交联青霉素G酰化酶聚集体制备及其催化特性研究

目的考察交联青霉素G酰化酶聚集体催化特性,探讨其应用潜力。方法以硫酸铵为沉淀剂获得青霉素G酰化酶蛋白沉淀,戊二醛交联沉淀的蛋白质制备交联酶聚集体,在此基础上研究交联酶聚集体的催化特性。结果交联粪产碱杆菌来源青霉素G酰化酶聚集体的最适反应温度55℃,最适pH9．0,其酸碱和热稳定性均优于游离酶,重复使用13批次几乎无酶活性丢失,反应20批次后仍有50．9％的活性。结论交联酶聚集体的稳定性较游离酶好,具有一定的工业应用前景。     

碳纳米纤维负载钴酞菁催化分解双氧水的研究

通过将四氨基钴酞菁(CoTAPc)以共价键方式负载到碳纳米纤维(CNF)上,制备得到了碳纳米纤维负载钴酞菁催化剂(CoTAPc-CNF)。研究了CoTAPc-CNF对H2O2的催化分解性能,考察了不同底物浓度、pH和温度对CoTAPc-CNF催化分解H2O2的影响。结果表明:随着底物浓度的增加,CoTAPc-CNF催化分解H2O2的速率加快;在碱性条件下,CoTAPc-CNF具有较好的催化分解H2O2性能;温度越高,CoTAPc-CNF催化分解H2O2越快,并求得该催化反应的活化能为17.917kJ/mol。     

定点突变提高Thermococcus siculi HJ21高温酸性α-淀粉酶催化活性

通过分析超嗜热古菌Thermococcus siculi HJ21高温酸性α-淀粉酶基因,对6个可能提高酶催化活性的氨基酸残基进行定点突变,获得比未突变酶催化活性较高的突变子Y184H、Y121S、A109V、K98R、V125L。将以上5个突变位点集中在一个突变子上得到突变酶TSAM-23,该突变酶与未突变酶相比,酶的催化效率有较大提高,酶的活力和90℃条件下的热稳定性分别提高了3.75倍和2.4%,最适反应pH值为5.0,比未突变酶降低0.5,较之突变前有更好的工业应用价值。