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离子液体/低共熔溶剂中甲壳素制备及功能化研究 学位论文  OAI收割
: 中国科学院大学, 2019
作者:  
冯咪
  |  收藏  |  浏览/下载:71/0  |  提交时间:2020/06/17
从废弃虾蟹壳提取的甲壳素,可用于医药、农业及纺织等领域,实现废弃资源回收,有利于可持续发展。然而,传统甲壳素及其功能化产品的制备工艺,需要大量酸碱溶液及有机溶剂,流程长,水耗大,污染大,已逐渐被淘汰。离子液体具有极低的蒸汽压、良好的热稳定性、可设计的结构及丰富的氢键网络等特点,为甲壳素制备及功能化提供了新选择。目前离子液体中甲壳素的制备及功能化研究尚少,且存在成本高、水耗大及离子液体难循环等问题。此外,尚无有关直接从虾蟹壳制备甲壳素功能化产物的报道。基于以上研究背景,本论文以虾壳为原料,开展基于离子液体/低共熔溶剂中的甲壳素、以及甲壳素/zn复合物、o-酰化甲壳素等功能化甲壳素制备的基础研究,为废弃虾壳的直接转化提供了新思路,主要研究内容及创新性研究成果如下:(1)无机盐水溶液-咪唑离子液体体系中甲壳素的制备。在此体系中,无机盐水溶液通过离子交换去除碳酸钙,离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([Bmim]Cl)通过氢键作用去除蛋白质及引入的杂质镍,从而制得甲壳素。考察了无机盐种类、实验温度对除钙的影响,以及实验温度、料液比对除蛋白及杂质镍的影响。结果表明,虾壳粉依次与niso4水溶液(20 Wt%)、[Bmim]Cl在130 °c反应24 H,可得到纯度为98.8 Wt%的甲壳素。由此可见,离子交换可以去除虾壳中碳酸钙,同时负载金属盐,为甲壳素/金属复合物制备提供新思路。(2)磷酸酯类离子液体-无机盐水溶液体系中甲壳素/zn复合物的制备。首先利用磷酸酯类离子液体去除虾壳中蛋白质,随后利用zn(Oac)2·2h2o水溶液去除碳酸钙同时负载锌,得到甲壳素/zn复合物。考察了磷酸酯类离子液体种类、实验温度、料液比、实验时间对除蛋白的影响,以及zn(Oac)2·2h2o水溶液浓度、实验时间、温度对除钙及负载锌的影响,初步评价了离子液体循环使用性能、甲壳素/zn复合物对pet醇解的催化性能。实验结果表明,在130 °c条件下,虾壳粉依次与1-乙基-3-甲基咪唑磷酸甲酯([Emim][Dmp])、zn(Oac)2·2h2o水溶液(20 Wt%)反应24 H,得到纯度为99.1 Wt%,锌含量为13.4 Wt%的甲壳素/zn复合物  所用[Emim][Dmp]循环使用五次时,仍保持原有除蛋白质能力  所得甲壳素/zn复合物,甲壳素构型为α,锌离子为znCo3/zn(Oh)2,其对pet醇解表现出良好的催化性能。由此可见,不同离子液对虾壳中蛋白质、甲壳素优先溶解能力不同。(3)金属低共熔溶剂水溶液中甲壳素/zn复合物的制备。基于以上研究思路,设计合成金属低共熔溶剂尿素/zn(Oac)2·2h2o(u-zn),其水溶液同时具备除钙、除蛋白及负载金属功能,实现了从虾壳一步制备甲壳素/zn复合物的目的。考察了u-zn水溶液浓度、料液比、实验时间及温度对产物纯度及锌负载量的影响,测试了甲壳素/zn复合物的抗菌效果,探究了u-zn水溶液与虾壳中各组分相互作用,揭示了碳酸钙去除、锌负载及蛋白质去除的机理。实验结果表明,虾壳粉与u-zn(30 Wt%)在130 °c反应24 H,可得纯度为97.2 Wt%、锌含量为34.7 Wt%的甲壳素/zn复合物,其对革兰氏阴性菌及阳性菌具有良好的抑制作用。甲壳素/zn复合物中甲壳素构型保持为α,其聚合度高于甲壳素标样,锌离子以碱式碳酸锌(zn5(Co3)2(Oh)6)的形式存在。机理研究证实,配位能力较高的锌离子与虾壳中钙离子交换,原位形成碳酸锌,然后水解为碱式碳酸锌,释放co2  虾壳中蛋白质分子被包裹于水溶液中的u-zn簇内,溶解于其中,从而去除。由此可见,u-zn水溶液的离子交换能力及聚集作用,是甲壳素/zn复合物形成的主要原因。(4)酸性低共熔溶剂中酰化甲壳素的制备。延续多功能低共熔溶剂设计的理念,设计合成11种氯化胆碱-有机酸低共熔溶剂,同时具备除钙、除蛋白、及酰化的能力,实现从虾壳一步制备酰化甲壳素的目的。考察了低共熔溶剂种类、实验温度、实验时间、料液比及水含量对酰化甲壳素纯度及酰化度的影响,评价了酸性低共熔溶剂的循环性能,测试了酰化甲壳素的抗菌及抗肿瘤效果,探究了低共熔溶剂与虾壳各组分的相互作用,明确了虾壳中碳酸钙去除、蛋白质去除及甲壳素酰化的机理。实验结果表明,虾壳粉与氯化胆碱/dl-苹果酸(1:2,chcl 1/dl-mal 2)在150 °c条件下反应3 H,得到了纯度为98.6 wt%,酰化度为0.46的o-苹果酸酰化甲壳素,其对革兰氏阳性菌及神经胶质瘤c6细胞系表现出一定抑制效果。结构分析确定,所得产物确实为o-酰化甲壳素,且其相对分子质量折合计算后高于甲壳素标样。机理研究证实,在此体系中,虾壳中碳酸钙与酸性低共熔溶剂游离出的h+反应,形成水溶性有机酸盐,同时释放co2,形成绵密气泡  虾壳中一部分蛋白质在酸性条件下降解为可溶于水的氨基酸,另一部分蛋白质与低共熔溶剂形成氢键作用,溶解于其中,转变为水溶性蛋白  甲壳素结构被低共熔溶剂撑开,反应活性提高,在h+催化下与低共熔溶剂反应,从而生成酰化甲壳素。由此可见,所用低共熔溶剂的酸度、氢键形成能力是o-酰化甲壳素生成的主要原因。  
SGO改性复合纳滤膜的制备及分盐性能 期刊论文  OAI收割
环境科学, 2018, 卷号: 40, 期号: 2, 页码: 724-729
作者:  
张彦君;  张少峰;  赵长伟;  王军
  |  收藏  |  浏览/下载:20/0  |  提交时间:2020/06/04
纳滤膜在废水脱盐应用中的分盐行为研究 期刊论文  OAI收割
能源化工, 2018, 卷号: 39, 期号: 04, 页码: 13-18
作者:  
刘佳音;  盛宇星;  宁友吉;  吴琼;  高放
  |  收藏  |  浏览/下载:31/0  |  提交时间:2019/06/17
X52管线钢在北阿模拟工况条件下的腐蚀行为 CNKI期刊论文  OAI收割
2016
作者:  
王元春;  于勇;  张斌斌;  李言涛;  田青
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H_2S-CO_2高低分压下高硫高盐油田16Mn管线钢的腐蚀规律 CNKI期刊论文  OAI收割
2015
作者:  
于勇;  谷丰;  蔡国伟;  李言涛
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海带中L-褐藻糖的制备方法 专利  OAI收割
专利类型: 发明, 专利号: CN200410075712.6, 申请日期: 2005-09-21, 公开日期: 2005-09-21
徐祖洪; 赵增芹; 张全斌; 牛锡珍; 张虹; 李智恩
收藏  |  浏览/下载:34/0  |  提交时间:2014/08/04
1  再按如下精制步骤:1)取一定量的提纯褐藻多糖硫酸酯加水再加酸进行水解反应  2)水解液冷却后  3)将2)步所得的滤液通过732强酸阳离子树脂柱  4)将适量的IRA-67弱碱阴离子树脂加入到3)步所得的阳树脂流份中  再用该分离液0.05-0.1体积倍的蒸馏水洗涤该阴离子树脂  收集合并分离液和洗涤液为阴树脂流份  5)将4)步所得的阴树脂流份真空浓缩至原体积的1/100  将该滤液再真空浓缩至原体积的1/150的糖浆状  6)将5)步所得的糖浆  该滤液再真空浓缩至原体积的1/100糖浆状  7)将6)步所得的糖浆  8)将7)步所得到的糖浆转移至称量瓶中  9)将8)步所得的滤液  10)由于9)步所得的粗制L-褐藻糖尚含有18.9-21.7%的半乳糖  在5℃溶解5~8小时  11)将10)步所得的混合液过滤  所得L-褐藻糖晶体的产率为16.2%~17.0%。  海带中L-褐藻糖的制备方法  按该多糖与水  用碳酸钡中和至pH7±0.2  收集流出液  不间断搅拌  再按该浓缩液与95%的乙醇的体积比1∶10-20加入95%乙醇  溶于50-100体积倍的无水乙醇中  溶于50-100体积倍的蒸馏水中  加入该糖浆体积的5.0-10.0倍的无水乙醇溶解该糖浆  按重量投种比0.5‰投入标准L-褐藻糖晶种  需将粗制褐藻糖晶体混合物中加入50~60倍体积的甲醇-丙酮混合溶液  不断搅动  取滤液  它是一种6-脱氧己糖类单糖的制备方法  浓酸的重量比例1∶40-80∶1.96--19.6加水再加酸  过滤  去除K  观察pH值至终点  过滤  过滤  并加入该蒸馏水重量的0.04-0.07倍的活性炭  然后加入该糖浆体积的2.0-4.0倍的丙酮  置于5℃的冰箱中  其中甲醇-丙酮体积比为9∶5  使L-褐藻糖较多地溶出  在55℃~60℃真空浓缩至原体积的1/90的糖浆状  其特征在于:所述的制备方法是以海带为原料  轻沸回流水解时间为3-4小时  去除沉淀  Na.Ca  分离该阴离子树脂去除糖醛酸及硫酸基  除去沉淀  除去沉淀  煮沸30分钟  过滤  3-7天后结晶  12)将11)步所得的糖浆加入到5.0-10.0倍体积的无水乙醇中溶解  经水提醇沉法提取并纯化得到提纯的褐藻多糖硫酸酯  Mg等无机盐  不停搅拌  弃去滤出物  过滤  再按重量投种比5‰投入标准L-褐藻糖晶种  然后用该滤液0.5-1体积倍的蒸馏水洗涤  然后趁热硅藻土过滤  滤液仍置于冰箱中  置于5℃的冰箱中3~7天后  收集合并流出液和洗涤液为阳树脂流份  滤液再真空浓缩至原体积的1/100的糖浆状  以待进一步结晶  过滤  取滤出结晶物用无水乙醇洗涤2次  真空干燥  再真空干燥  即得纯度高的L-褐藻糖晶体  即得粗制的L-褐藻糖晶体混合物  
中国大陆盐湖盆地成盐环境演化的分形理论研究 期刊论文  OAI收割
自然杂志, 1996, 期号: 4, 页码: 211-215
胡东生
收藏  |  浏览/下载:14/0  |  提交时间:2012/12/19
NdCl_3-KCl·NaCl-NaF和NdCl_3-KCl NaCl-CaF_2熔盐体系部分熔度图 期刊论文  OAI收割
高等学校化学学报, 1986, 卷号: 7, 期号: 11, 页码: 975-977
李平; 庞文琴
收藏  |  浏览/下载:19/0  |  提交时间:2012/06/14