超声处理对牛乳酪蛋白结构及抗原性的影响

利用超声波处理牛乳致敏蛋白α-酪蛋白（casein,CN）和β-CN,结合十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳、圆二色光谱、荧光光谱及酶联免疫吸附测定等方法分析α-CN和β-CN结构和抗原性的变化。结果表明：随着超声波功率的增大,α-CN的分子质量无显著性变化,β-CN在600 W时发生聚集,两种酪蛋白羰基含量上升,自由巯基含量先下降后回升,在500 W时达到最低,疏水性则呈现与自由巯基含量相反的规律;二级结构中,α-螺旋结构经超声处理后其相对含量减少,无规卷曲相对含量随着超声功率先增加后降低,功率为500 W时相对含量最高,β-折叠的相对含量变化趋势则与无规卷曲相反,这表明超声波处理破坏了酪蛋白的高级结构;随着超声功率的增强,抗原性呈现先升高后降低的趋势,其中500 W时抗原性最高,与酪蛋白疏水性及无规卷曲结构相对含量呈正相关,与β-折叠结构的相对含量呈现负相关。超声处理酪蛋白在影响蛋白构象及结构的同时改变其抗原性,且抗原性与疏水性及无规卷曲相对含量相关。     

CuFe2O4/纳米纤维素磁性复合材料的制备及催化性能

采用简单易行的一锅溶剂热法原位合成CuFe₂O₄/纳米纤维素（CuFe₂O₄/CNC）磁性复合材料,并研究CuFe₂O₄/CMC磁性复合材料催化剂在NaBH₄作用下催化还原4-硝基酚（4-NP）性能。结果表明:所制备的CuFe₂O₄/CNC磁性复合材料为单一尖晶石结构,具有超顺磁性,纳米颗粒尺寸约为10 nm,其饱和磁化强度为33.15 emu·g-1。与CuFe₂O₄纳米颗粒相比,CuFe₂O₄/CNC磁性复合材料的比表面积提高到89.9 m2·g-1（CuFe₂O₄纳米颗粒的比表面积为53.9 m2·g-1）。CNC有助于改善CuFe₂O₄的单分散性,且对4-NP的吸附作用能加快反应的传质速率。将CuFe₂O₄/CNC磁性复合材料用于催化还原4-NP,反应符合一级动力学特征;当CNC的添加量为0.2 g时,可以将4-NP（100 μL,0.005 mol·L-1）溶液在25 s催化还原完全,表现出优异的反应活性。催化剂循环使用5次后,对4-NP的转化率仍能保持90%以上。      

Mannich反应改性高分子材料的应用进展

从Mannich反应的发展历史出发,阐述了Mannich反应的定义,着重介绍了Mannich反应改性乙烯基类聚合物的反应机理及其在制革、造纸、水处理、油田等领域中的应用,系统综述了Mannich反应改性木质素在吸附金属离子和复合材料中的应用,分析了Mannich反应改性蛋白质和Mannich反应改性其他高分子材料的应用进展。最后阐述了Mannich反应改性高分子材料研究的不足,针对性的提出应结合现代分析测试手段进一步深入对高分子材料的Mannich反应机理的研究,建立结构与应用性能之间的关系,加强理论研究指导性能优异材料的制备,与此同时开发Mannich反应在其他高分子材料的功能化改性方面的应用,拓展其应用领域等建议。     

溴化1-十六烷基-3-乙烯基咪唑型离子液体的制备及聚合性研究

以N-乙烯基咪唑、溴代十六烷为原料,经亲核取代反应合成溴化1-十六烷基-3-乙烯基咪唑([HDVIM]Br)离子液体。并以该离子液体为单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,制备聚离子液体p[HDVIM]Br。采用红外光谱(FTIR)、核磁共振仪(~1H NMR)和元素分析、凝胶色谱仪(GPC)、热重分析仪(TGA)、X-射线衍射仪(XRD)及电导率对其进行结构与性能测试与分析。结果表明,[HDVIM]Br具有可聚性,且为无定形非晶结构。[HDVIM]Br的电导率随温度升高逐渐增大,随着浓度增加而增加;溴化1-十六烷基-3-乙烯基咪唑离子液体聚合物p([HDVIM]Br)的数均分子量为3.68×10~4 g/mol。     

纤维素基希夫碱铜配合物的制备及抗菌性能研究

采用高碘酸钠氧化针叶木纤维制得针叶木氧化纤维,经希夫碱反应获得纤维希夫碱配体,再与Cu~(2+)以配位键形式结合,制备一种新型的纤维素基希夫碱铜配合物。通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、电感耦合等离子体(ICP-AES)等手段对制备纤维素基希夫碱铜配合物进行表征分析,并对其抗菌性能进行了研究。SEM结果表明制备出的配合物中纤维表面粗糙不平,被颗粒状的物质覆盖,EDS结果显示配合物中存在Cu元素; FT-IR及UV-Vis都出现新的吸收峰,以上结果都可以证明纤维素基希夫碱配体及纤维素基希夫碱铜配合物的成功制备。ICP-AES检测结果证明配合物中Cu~(2+)所占的质量分数远远高于浸渍乙酸铜溶液的纤维试样中的Cu~(2+)所占质量分数。同时抑菌测定结果表明,与浸渍乙酸铜溶液纤维试样相比,制备的纤维素基希夫碱铜配合物对大肠杆菌表现出更优异的抗菌性。     

基于激活培养菌种优化制革污水处理工艺研究

针对传统制革污水处理方法中NH3-N去除率低、步骤复杂、处理效果不稳定、较难达到排放标准等问题,以河北东明皮革污水处理站为依托,引进原菌种利用自制培养活化的菌液,进行了工程应用试验,并对皮革污水的处理工艺进行了优化改进。结果表明,该优化改进的皮革污水处理工艺具有在高泥高氧条件下进行高消化率的特点:制革污水产生污泥量大幅降低,达≤0.6 kg/m~3;且NH3-N、COD均有明显下降,分别达≤6 mg/L和≤200mg/L,为制革企业污水处理方式提供了参考。     

超支化聚合物改性明胶胶粘剂的制备及性能

以二乙醇胺、丙烯酸甲酯、三羟甲基丙烷以及环氧氯丙烷为原料,合成不同代数的端环氧基超支化聚(胺-酯)(EHPAE)。其后,以从制革废弃物中提取的明胶为原料,不同代数的EHPAE分别作为交联单体进行改性,制得一种环保型鞋用或包袋用胶粘剂。采用FTIR、1HNMR和GPC对超支化聚合物和胶粘剂的结构及相对分子质量分布进行表征,之后对胶粘剂的粘结性能进行测定,结果表明:EHPAE-Ⅲ较其余两者的改性效果更为明显,当EHPAE-Ⅲ用量为明胶质量的30%时,改性后胶粘剂的固含量由11.42%提高到了30.33%,同时剪切强度为2.216 MPa、T-剥离强度为3.375 N/mm、水接触角为100.9°,相较于市售胶粘剂的剪切强度(1.868 MPa)、T-剥离强度(2.864 N/mm)、水接触角(84.8°),制备得到胶粘剂的粘结性能和疏水性均更优。     

锌铝水滑石的制备及其在制革少铬鞣中的应用

通过共沉淀法制备了锌铝水滑石(ZnAl-LDH),采用XRD、FTIR、SEM对其结构进行了表征.将其配合用量为皮质量2％的铬粉(记为2％铬粉)应用于制革鞣制工艺中.考察了ZnAl-LDH制备时的金属源物质的量比、陈化时间对鞣制坯革收缩温度、鞣后废液中的Cr2O3质量浓度的影响.结果表明,ZnAl-LDH是尺寸在100～400 nm之间的片状材料.当n〔(Zn(NO3)2?6H2O)〕:n〔Al(NO3)3?9H2O〕=2.0:1.0,陈化时间为6 h时,制备的ZnAl-LDH-4具有优异的性能.与单独使用2％铬粉鞣制坯革相比,ZnAl-LDH-4(用量为皮质量的4％)配合2％铬粉鞣制坯革收缩温度由75℃提高到94℃,废液中的Cr2O3质量浓度由99.58 mg/L降低至46.98 mg/L,且加入ZnAl-LDH-4鞣制后,鞣后废液化学需氧量和生物需氧量均降低.     

SiO2的功能化改性及其与聚合物基体的界面研究进展

纳米二氧化硅(SiO_2)作为一种最常用的无机纳米材料,受到了各个领域研究者的广泛关注且已得到实际应用。以纳米SiO_2作为改性填料,得到的聚合物纳米复合材料兼具了聚合物基体和纳米SiO_2二者的优点,因而表现出优异的力学性能、热学性能、光学性能以及化学稳定性等。但是纳米SiO_2表面富含大量活性硅羟基,极易团聚,用一般方法难以实现其在纳米尺度上的均匀分散以及与高分子基体材料间良好的界面粘结。因此,在制备纳米SiO_2改性的聚合物基纳米复合材料前,研究者们常通过对SiO_2进行表面改性,以改善其与聚合物基体的界面相容性及其在聚合物基体中的分散性,并赋予其一定的功能性。目前,纳米SiO_2的改性方法有很多,总的来说主要为物理改性和化学改性,而根据改性剂的种类不同,又可以分为有机改性、无机改性和杂化改性三种。聚合物/纳米SiO_2复合材料的优异性能不仅取决于有机聚合物和无机纳米SiO_2两组分的性能,还取决于两者间的界面结构和形态特征。尽管界面相的体积含量只占总体积含量中很少的一部分,但是界面间的相互作用、界面处聚合物结构与基体结构的差异、界面相微观形貌的变化等都会使整个复合体系的宏观性能发生明显的改变。因而针对有机聚合物与无机纳米SiO_2间的界面研究对于纳米复合材料性能的优化设计具有重要的科学意义。近年来,关于聚合物与无机纳米粒子之间的界面研究主要集中在两个方面:一方面是聚合物及无机纳米粒子表面的物理、化学性质对界面处性能的影响;另一方面是聚合物基体与无机纳米粒子之间的界面相互作用对复合材料性能的影响。目前,常通过现代仪器分析技术测试界面相的微观形貌(如粗糙程度、厚度等)及化学结构(如化学键合方式、键能等),或结合分子动力学模拟阐明分子集合体结构以及相互间的微观作用机理,从理论角度更准确地解释界面性能和界面行为,为复合材料的优化设计提供理论基础和新方法。本文归纳了有机改性、无机改性和杂化改性三种方法在纳米SiO_2的功能化方面的研究进展,讨论并对比了不同改性方法的优势和缺点,较全面地综述了当前现代仪器分析表征和分子动力学模拟在聚合物/SiO_2界面作用研究方面的最新进展,最后展望了纳米SiO_2与聚合物基体界面作用未来研究的工作重点。     

氧化石墨烯复合材料研究进展

氧化石墨烯(GO)是一种石墨烯衍生物,具有独特的二维纳米片层结构,表面含有大量羟基、环氧基、羧基和羰基等含氧官基团,加之具有超大的比表面积、良好的亲水性和生物相容性等特性,使其作为纳米组分更易与聚合物、无机物及小分子等物质作用制备复合材料。综述了近年来GO复合材料在吸附材料、分离材料、电极材料、传感器材料、界面改性、光电热材料、高性能材料及催化等领域的研究,并从可持续发展的角度对要拓宽和实现GO复合材料的大规模工业化应用存在的问题进行了总结及展望。