HRP催化对羟基苯甲酸与对氨基苯磺酸共聚物的制备及性能研究

对羟基苯甲酸(PHBA)与对氨基苯磺酸(SAA)在辣根过氧化物酶(HRP)/H2O2催化下进行自由基共聚反应,合成了PHBA-SAA共聚物。研究了反应温度、体系pH、单体用量、HRP用量、H2O2滴加时间和反应时间对聚合反应的影响。在去离子水150mL与KH2PO4-K2HPO4缓冲溶液50mL组成的溶液中,当PHBA与SAA物质的量之比为2∶1且二者的用量为0.15mol、HRP用量为5mg、17g30%H2O2滴加时间为2h、体系的pH值稳定在8.0时,在30℃下反应3.5h得到了PHBA与SAA的共聚产物,其物质的量产率约为98%。通过FTIR、NMR和GPC表征了产物结构。提出了PHBA与SAA自由基聚合反应机理。应用结果表明,该产物具有助染、复鞣等性能。     

HRP引发酚类与淀粉接枝共聚物的制备及结构性能表征

降解淀粉和酚类在辣根过氧化物酶(HRP)/H2O2的催化作用下进行自由基接枝共聚反应,制备了淀粉和酚类接枝共聚物。研究了淀粉降解程度、酚类单体配比、HRP用量、反应温度和pH对接枝改性淀粉结构与性能的影响。研究结果表明,用α-淀粉酶降解后的淀粉15与12g间苯三酚(PG)和20g对羟基苯磺酸钠(HBS)在5mg HRP/H2O2引发体系下,在30℃及pH值为7.0时反应5h制备的酚类与淀粉接枝共聚物具有较好的性能,其水溶液的表面张力为26.6mN/m,所鞣制皮革收缩温度(Ts)达到了78℃。用FT-IR、1 H NMR、UV-Vis和GPC等方法对产物的化学结构进行了表征。     

氧化石墨烯/H2O2可见光催化性能影响因素

为了研究氧化石墨烯/H₂O₂可见光催化处理含难降解有机物废水影响因素,用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯(GO),通过扫描电镜(SEM)、电子能谱(EDS)、拉曼光谱对GO的微观形貌、成分及结构进行了表征.以甲基橙(MO)为难降解有机物代表,通过改变光照、pH值以及GO的量探究了不同条件对GO/H₂O₂复合试剂降解甲基橙的光催化效果.研究表明：GO/H₂O₂复合试剂可以通过光催化产生羟基自由基降解污染物,通过改变光照、pH值及GO的量增加自由基含量可提升催化效果; 采用GO/H₂O₂复合试剂比单独使用H₂O₂在48 h内对甲基橙的降解率可提高79.09%(pH=2).用改良的Hummers法制备GO成本较低,采用GO/H₂O₂复合试剂光催化降解甲基橙时,GO用量较少,且不产生危险废弃物,为实际应用中处理难降解有机物污水提供了一个绿色环保、节能高效的思路.     

不同催化剂可见光催化H2O2降解莠去津的性能研究

以锐钛矿型TiO2(记为A)以及Fe3+改性后的锐钛矿型TiO2(记为Fe-A)为光催化剂,以内分泌干扰物莠去津为目标污染物,研究了H2O2加入前后对两种不同催化剂可见光催化降解莠去津的影响,及其可见光催化降解莠去津的反应机理。结果表明:在H2O2存在的条件下,锐钛矿型TiO2可见光催化降解莠去津的光催化性能有了一定的提高,而Fe3+改性过后的锐钛矿型TiO2可见光催化降解莠去津的性能却得到显著提高,反应1h,降解率便达到98%。形成这种结果的原因可以初步判定为前者是H2O2吸附于锐钛矿型TiO2表面形成特殊结构,产生的O2-.主要起氧化降解作用,而后者则由于其溶出的Fe3+与H2O2作用在可见光下发生光芬顿反应,进而对莠去津起到良好的降解效果。     

助催化剂和己烯对MgCl2/SiO2复合载体型Ziegler-Natta催化剂催化乙烯聚合的影响

采用MgCl2/SiO2复合载体制备了一种乙烯聚合催化剂。考察了烷基铝种类、铝钛配比和1-己烯加入量对乙烯聚合性能的影响,并利用激光粒度分布仪、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对催化剂的形态和物性进行了表征,用差示扫描量热(DSC)、红外光谱(FT-IR)和凝胶渗透色谱(GPC)对聚合产物进行了分析。结果表明,催化剂保持了良好的颗粒形态和均匀程度;三异丁基铝(Al(iBu)3)为助催化剂所得的聚合活性和共聚能力高于三乙基铝(AlEt3)为助催化剂的催化体系。Al(iBu)3活化体系的活性中心分布与AlEt3活化体系有显著的差别。     

不同晶型Fe2O3催化H2O2湿法脱硝的实验研究

研究了以α-Fe₂O₃、β-Fe₂O₃和γ-Fe₂O₃为催化剂的类Fenton试剂溶液氧化吸收NO的过程,分析了3种Fe₂O₃的晶相结构和表面性质对NO脱除效率的影响机理。脱硝性能测试结果表明：γ-Fe₂O₃的活性最好,在H₂O₂浓度为1.5 mol/L、催化剂浓度为20 mmol/L、pH值为5以及反应温度为55℃等条件下,γ-Fe₂O₃的脱硝率可达87.5%。机理研究表明：3种Fe₂O₃催化H₂O₂分解湿法脱除NO的反应发生在催化剂表面,反应过程中存在氧化还原循环,H₂O₂催化分解的主要产物是·OH。活性差异分析结果表明：Fe₂O₃的晶相结构和表面性质对NO的脱除效果具有显著的影响,γ-Fe₂O₃的活性最高是由于比表面积大、分散性高和表面的Fe²⁺含量更多,而β-Fe₂O₃的活性高于α-Fe₂O₃是由于表面的氧空位含量更多。     

基于Pd/Fe3O4/rGO纳米复合材料的H2O2无酶传感器

环境监测、食品工业、临床、制药等领域对过氧化氢(H_2O_2)的快速、准确检测有极大的需求,而电化学检测方法由于灵敏度高、响应快、检测限低等特点被认为是最理想的H_2O_2检测方法.本文利用电化学沉积的方法将Pd纳米颗粒沉积到四氧化三铁/石墨烯(Fe_3O_4/rGO)纳米复合材料修饰的玻碳电极表面,形成基于新型磁性纳米复合材料的H_2O_2无酶传感器;并采用循环伏安和计时安培电流等方法对修饰电极的电化学性能进行了表征.结果表明:制备的Pd/Fe_3O_4/r GO/GCE对H_2O_2的催化还原显示出较好的电催化活性,Pd纳米颗粒和Fe_3O_4/rGO在催化H_2O_2还原的过程中表现出了良好的协同作用.测定H_2O_2的线性范围为0.05~1 m M和1~2.6 m M两段,最低检测限达到3.918μM(S/N=3).并且该传感器具有较高的灵敏度和较好的重现性和抗干扰性,具有一定的实际应用价值.     

H2O2改性对聚丙烯腈原丝化学结构的影响

为节省预氧化进程的能耗和时间并优化聚丙烯腈（PAN）预氧纤维的性能,用H₂O₂改性PAN原丝,使其提前环化。采用FTIR、XPS等方法表征不同处理温度获得的未改性和改性PAN原丝。结果表明:H₂O₂水溶液在60℃改性PAN原丝时,H₂O₂可引发氰基环化,末端环发生亚胺、烯胺互变异构,由此出现亚氰基、类芳香伯胺;改性温度越高,改性PAN原丝的亚氰基含量、共轭程度越大。在模拟稳定化过程中,改性PAN原丝的类芳香伯胺可在较低温度下引发相邻氰基环化。使用氨水（NH₃H₂O）作为助剂获得改性PAN原丝,与未改性PAN原丝经历相同的预氧化进程,改性后的PAN原丝能在较短时间内达到适合的预氧化程度,且PAN预氧纤维径向结构的均匀性被改善,由此获得热稳定性更高的PAN预氧纤维。      

酶-二维MXene复合材料的制备及其电化学检测H2O2的应用

本研究合成了具有垂直栅栏结构的二维MXene材料, 与辣根过氧化物酶进行固定, 构筑了过氧化氢电化学酶传感器。合成的MXene纳米栅栏具有大的比表面积, 优良的电子传导特性和在水溶液中的良好分散特性; 固定化在酶电极上的辣根过氧化物酶分子表现出了优良的过氧化氢催化效果。结果表明HRP@MXene/chitosan/GCE酶电化学传感器在过氧化氢浓度为5~1650 μmol/L范围内表现出很好的线性关系, 最低检测限为0.74 μmol/L, 且具有很好的操作稳定性, 该生物传感器被成功地应用于固态与液态食品中过氧化氢残留检测。     

Fe3O4/MnO2磁性复合氧化物催化剂的制备及性能

具有磁性的非均相催化剂价格低廉、低污染、高能效、容易从溶液中分离出来。经过水热合成法合成的Fe₃O₄/MnO₂磁性复合氧化物催化剂在活化过一硫酸盐（2KHSO₅·KHSO₄·K₂SO₄）产生硫酸根自由基（SO₄-）降解水中有机污染物表现出了优良的性能。把不同质量的磁性Fe₃O₄微球与线状的MnO₂负载到一起,合成三种Fe₃O₄:MnO₂质量比分别为1:3、2:3、1:1的Fe₃O₄/MnO₂催化剂,经过XRD、SEM和TEM表征,表明这两种金属氧化物负载到一起。对比不同Fe₃O₄:MnO₂质量比的Fe₃O₄/MnO₂磁性复合氧化物催化剂活化2KHSO₅·KHSO₄·K₂SO₄的活性,发现Fe₃O₄/MnO₂（2:3）催化剂催化活性最高。通过考察不同因素对Fe₃O₄/MnO₂（2:3）催化活性的影响得出,水中罗丹明B（Rh B）降解的最佳条件为10 mg/L Rh B、0.4 g/L Fe₃O₄/MnO₂催化剂、0.3 g/L 2KHSO₅·KHSO₄·K₂SO₄、pH=8。Fe₃O₄/MnO₂（2:3）磁性复合氧化物催化剂经过3次循环利用后,催化活性没有明显下降。SO₄-在降解水中Rh B起主要作用。      

富勒烯(C60)-苯乙烯-丙烯酸三元共聚物的合成及其润滑性能

通过自由基聚合,合成了一种新型纳米级富勒烯-苯乙烯-丙烯酸三元共聚物,该聚合物易溶于碱性水、甲醇、四氢呋喃等溶剂。采用FTIR、UV-240等进行结构表征。TEM分析表明其在水溶液中形貌为理想的球形,平均粒径约为36nm。四球机试验测试结果表明,一定浓度的该富勒烯共聚物可有效增强抗磨能力。对其磨斑表面采用电子扫描显微镜分析,结果表明,磨痕变浅,磨斑减小,有效地降低了磨损。     

苯基喹啉/丙烯酸酯共聚物的合成及荧光性能研究

合成了一种新型的喹啉衍生物单体-2-苯基喹啉-4-羧酸-丙烯酸-乙二醇二酯(PQFAED),并通过乳液聚合的方法制备了PQFAED和丙烯酸酯单体(MMA/MAA/BA)的共聚物-P(PQFAED/MMA/MAA/BA)。用IR、UV、GPC、TGA、PGC-MS及荧光光谱表征了单体及共聚物的结构,分析了硝基爆炸物(TNT、RDX及PETN)对该共聚物膜的荧光猝灭作用。结果表明,共聚物薄膜的最大发射波长为436nm,相对于单体的最大发射峰发生了36nm的红移;荧光"结构自猝灭效应",使PQFAED在相同生色团浓度下的荧光强度远低于其相应共聚物的荧光强度;共聚物薄膜对多硝基爆炸物有较好的荧光响应,可作为爆炸物检测的传感材料。     

Preparation and properties of phosphogypsum/amino acid copolymer porous composite for medical application

用化学共沉淀法合成了钙磷原子比（Ca/P）为1.50和1.67的磷石膏（PG）,用熔融聚合法制备四元氨基酸共聚物（PAA4）,用挤出发泡法制备了两种磷石膏/四元氨基酸共聚物（PG/PAA4）多孔复合材料。通过TGA、SEM、XRD、IR、EDS等对两种复合材料的组成结构进行了表征,并研究了复合材料在磷酸缓冲液（PBS）中的体外降解性能。结果表明：无机组分PG在两种复合材料中分布均一,质量分数均为60%左右;PG/PAA4复合材料的孔径为100～400μm,孔隙率在60%左右;多孔复合材料的有机和无机相之间有化学作用。PG/PAA4复合材料具有良好的体外降解性能,其失重率随PG钙磷比的增加而增加,降解液的pH值维持在6.9～7.4之间。PG/PAA4复合材料降解后,其表面沉积了片状钙磷化合物,推测该复合材料可能具有生物活性。     

Synthesis of morpholine-2,5-dione derivative copolymer and its degradation in vitro

In this experiment we prepared the copolymer of L-lactide (L-LA) and (3s)-[(benzyloxycarbonyl) methyl] morpholine-2,5-dione (BMD) using tin(II)-octanoate initiated ring-opening copolymerization. The maximum relative number-average molecular weight ( ) of copolymer was over 8.0×10⁴. The degradation study proceeded in vitro and poly(L-lactide-co-glycollide) used as the control sample. Changes in mass and molecular weight were studied during the immersion in buffer solutions [phosphate-buffered saline solution (PBS), pH = 7.4] at 37°C. The hydrolytic degradation of both the morpholine-2,5-dione derivative copolymer and the control sample were completed in 3 months. A palladium on charcoal catalyst [Pd/C (5%)] was used as the catalyzer for hydrogenolysis. ¹H-NMR (nuclear magnetic resonance) analysis and gel permeation chromatography (GPC) were used to investigate the degree of the hydrogenolysis of the copolymer with different . The contact angle showed that the biodegradable copolymer had good hydrophilicity. These findings suggested that this copolymer would have a high potential application for pharmaceutical products.     

聚乳酸接枝马来酸酐/丙烯酸丁酯共聚物的制备与性能

以马来酸酐(MAH)和丙烯酸丁酯(BA)为单体,通过溶液接枝法制备了聚乳酸(PLA)接枝MAH/BA共聚物(m PLA)。使用红外光谱(FT-IR)、广角X射线衍射(WAXD)、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TG)研究了接枝共聚物的结构和性能。结果表明,随着单体质量比BA/MAH的增加,单体在PLA上的接枝率出现先增大后减小的趋势,当m(MAH)/m(BA)=1/1,m(MAH)/m(PLA)=3/100时,制备的m PLA接枝率最高为1.96%;与纯PLA相比,m PLA的结晶度和热稳定性均比有所下降,且样品的接枝率越大其结晶度越低;随着单体中BA含量的增加,m PLA的熔融温度和玻璃化转变温度有减小的趋势。     

磷石膏/聚氨基酸医用多孔复合材料的制备与表征

用化学共沉淀法合成了钙磷原子比(Ca/P)为1.50和1.67的磷石膏(PG), 用熔融聚合法制备四元氨基酸共聚物(PAA4), 用挤出发泡法制备了两种磷石膏/四元氨基酸共聚物(PG/PAA4)多孔复合材料。通过TGA、SEM、XRD、IR、EDS等对两种复合材料的组成结构进行了表征, 并研究了复合材料在磷酸缓冲液(PBS)中的体外降解性能。结果表明: 无机组分PG在两种复合材料中分布均一, 质量分数均为60%左右; PG/PAA4复合材料的孔径为100~400 μm, 孔隙率在60%左右; 多孔复合材料的有机和无机相之间有化学作用。PG/PAA4复合材料具有良好的体外降解性能, 其失重率随PG钙磷比的增加而增加, 降解液的pH值维持在6.9~7.4之间。PG/PAA4复合材料降解后, 其表面沉积了片状钙磷化合物, 推测该复合材料可能具有生物活性。     

超疏水石墨烯/甲醛-三聚氰胺-亚硫酸氢钠共聚物海绵的制备及其在油水分离中的应用

采用两步法合成了石墨烯（GE）改性的超疏水超亲油甲醛-三聚氰胺-亚硫酸氢钠（FMS）共聚物海绵,首先在FMS海绵基质上进行GE原位聚合,然后通过聚甲基苯基硅氧烷构筑超疏水结构。采用FTIR、SEM、TGA、光学接触角测量仪对海绵结构进行表征分析。结果表明,GE成功地修饰了FMS海绵,制备出的GE/FMS共聚物海绵的接触角达158.9°。将GE/FMS共聚物海绵用于油水分离,经20次对机油吸附-解吸附测定后仍能保持稳定的超疏水性质。改性后的GE/FMS海绵具有良好的可重复利用性且对油和有机溶剂具有高度选择吸收性,对氯仿和机油的吸收量分别达到自身质量的约125倍和90倍,对油或有机溶剂的回收率达到87%以上。进一步对油或有机溶剂与水的分离进行了应用模拟,结果表明:改性后的GE/FMS海绵可以高效快速地将油或有机溶剂从水中分离出来,对于投入生产及吸附应用具有实际意义。      

High concentration exfoliation of graphene in ethyl alcohol using block copolymer surfactant and its influence on properties of epoxy nanocomposites

In this work, high concentration exfoliation (～0.2 mg/ml) of graphene in ethyl alcohol is achieved in presence of block copolymer of polyethylene oxide–polypropylene oxide–polyethylene oxide (PEO–PPO–PEO) using sonication followed by centrifugation. The obtained graphene solution is used to prepare epoxy nanocomposites. Flexural tests were conducted over epoxy nanocomposites. The 0.018 wt% of PEO–PPO–PEO block copolymer exfoliated graphene in epoxy matrix shows 21.7% and 15.8% enhancement in flexural modulus and flexural strength respectively as compared to pure epoxy. Transmission electron microscopy reveals well dispersion of graphene in epoxy matrix; and fractography of flexural fractured sample shows graphene dispersion restricts the crack propagation. The well-dispersed graphene in epoxy matrix increase the dielectric constant and thermal stability of epoxy nanocomposites. Further, the enhanced graphene dispersion in epoxy nanocomposites reduces the glass transition temperature (T_g). Thus, enhanced mechanical properties achieved by dispersion of block copolymer exfoliated graphene in epoxy nanocomposites make it suitable for several applications.     

微胶囊Mg (OH)2的合成及其对乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的阻燃作用

用原位聚合方法合成了以微米Mg（OH）₂粒子为芯材、交联聚脲为壁材的微胶囊Mg（OH）₂（M-Mg（OH）₂）阻燃剂,并把M-Mg（OH）₂加入到乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA）中,研究了M-Mg（OH）₂对EVA的阻燃作用。采用FTIR、SEM、热分析和酸滴定方法研究了M-Mg（OH）₂的性质,用极限氧指数（LOI）和垂直燃烧方法（UL-94）研究了M-Mg（OH）₂/EVA复合材料的阻燃性能以及酸腐蚀对M-Mg（OH）₂/EVA复合材料阻燃性能的影响。结果表明,采用原位聚合方法能够成功地在Mg（OH）₂粒子表面包覆交联聚脲壁材,得到M-Mg（OH）₂。与纯Mg（OH）₂相比,M-Mg（OH）₂的颗粒尺寸增大,热稳定性增加,在水中溶解度显著降低,在EVA基体中分散更加均匀。阻燃剂用量相同时,M-Mg（OH）₂/EVA复合材料的LOI总是比Mg（OH）₂/EVA复合材料的数值稍大。阻燃剂与EVA质量比小于135∶100时,两种复合材料的垂直燃烧级别均为V-2级,阻燃剂与EVA质量比在135∶100~150∶100之间时,前者的燃烧级别为V-0级,而后者只能达到V-2级,阻燃剂与EVA质量比超过150∶100时,两种复合材料都能达到V-0级。M-Mg（OH）₂/EVA复合材料的耐酸性比Mg（OH）₂/EVA大幅度提高,可以在酸性环境中使用。