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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:72/0  |  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。  
时间频率远程校准试验系统客户端设计与实现 会议论文  OAI收割
第三届中国卫星导航学术年会, 中国广东广州, 2012
和涛; 张慧君; 李孝辉
收藏  |  浏览/下载:30/0  |  提交时间:2012/10/19
时间频率  远程校准  客户端  GPS|Abstract  高精度的时间和频率在科学研究领域和工程实践活动中的应用越来越广泛  但是高精度的时间和频率需要进行校准才能达到较高的准确度。国家授时中心保持我国的标准时间(UTC(NTSC))  可以利用该资源实现远程用户的时间和频率的校准  以及用户的本地时间的高精度溯源。论文阐述了时间频率远程校准系统的设计思想和总体设计框架  论述了客户端实现的基本原理  即通过接收GPS卫星信号  测量客户端待校准时间与GPS系统时间(GPST)的时差  并把时差数据通过GPRS网络发送到分析中心  最终研究了客户端实现的关键技术。在此基础上  给出了客户端的实现方法。最后  设计试验对客户端的实现进行了初步验证。  
广域加权伪距差分对星历误差和电离层误差的改正方法研究 会议论文  OAI收割
第二届中国卫星导航学术年会, 中国上海, 2011
薛艳荣; 许龙霞; 李孝辉
收藏  |  浏览/下载:31/0  |  提交时间:2012/10/19
伪距差分  加权  广域  星历误差  电离层误差  精度|Abstract  伪距差分是一种重要的差分方法  但伪距差分精度随用户与基准站距离的增加而下降。提出广域加权伪距差分的方法。在中国区域内建6个伪距差分基准站  用户选用其附近的几个基准站的伪距改正数据  加权以后作为其伪距改正量使用  可以实现广域的高精度伪距差分。研究了权与基准站的选取方法  用仿真试验对这种方法进行了验证  分析了六个基准站  五个基准站  四个基准站和三个基准站数据加权方法对星历误差和电离层误差的改正情况  仿真结果表明  使用距离用户最近的三个基准站的伪距观测误差进行加权修正效果最好  在整个中国区域内  能实现精度优于0.5米的伪距差分。  
志愿者导航增强技术研究 会议论文  OAI收割
第二届中国卫星导航学术年会, 中国上海, 2011
吴海涛; 卢晓春; 邹德财; 韩涛
收藏  |  浏览/下载:81/0  |  提交时间:2012/10/19
志愿者  增强  导航  自组织信息交换  交互式广义相对定位|Abstract  为了提高全球卫星导航系统服务的连续性  可靠性与完好性  进行导航增强是常用手段之一。本文首次提出了志愿者卫星导航增强的相关概念  分析了志愿者导航增强的组成要素与拓扑结构。重点研究了志愿者及普通用户利用现代通信信息网络进行自组织信息交换的神经网络模型  特别研究并建立了利用共享信息进行志愿者导航增强的神经元模型  从而进行交互式广义相对定位  构建了志愿者导航增强的基本理论与方法。在此基础上  深入研究了志愿者导航增强方式与方法的实现机理  形成了相对较为完整的志愿者导航增强体系架构。通过本文的研究  形成并构建了一种集用户所需信息(含导航增强信息)交换与导航定位服务于一体的  用户自助式的卫星导航增强方法与机理  有利于解决导航系统服务的连续性  可靠性与完好性问题。本文提出的志愿者导航增强的思想  突破了卫星导航的传统应用模式  拓展了卫星导航增强方式的内涵与外延。  
基于OFDM-UWB的室内精密定位系统接收机时域联合同步算法研究 会议论文  OAI收割
第二届中国卫星导航学术年会, 中国上海, 2011
邹德财; 李云; 韩涛; 刘枫
收藏  |  浏览/下载:35/0  |  提交时间:2012/10/19
OFDM-UWB  室内定位  联合同步算法  符号定时  帧定时  载波频率偏移|Abstract  同时  根据基于正交频分复用超宽带(OFDM-UWB)技术的室内精密定位系统基本原理  算法实现了四种同步技术的集成化设计  实现厘米级的精密定位就要求系统接收机符号定时同步算法必须具备1~3个采样间隔的同步精度  从而在工程实现中能够有效地节省硬件资源  现有OFDM-UWB符号定时同步算法远不能满足这一苛刻需求。本文在符号定时同步研究过程中  降低系统成本  设计了一种新的信息帧格式  提高系统的抗干扰性与稳定性。  并以此为基础提出了OFDM-UWB室内精密定位系统接收机时域联合同步算法。该算法以符号定时同步为核心  将载波小数频偏  载波整数频偏  帧定时同步分别与符号定时同步进行了直接或间接的关联  形成一个不可分割的有机整体。对联合同步算法用MATLAB进行了功能验证与性能分析。结果表明  在-15dB的信噪比条件以及载波频率偏移干扰共存时  符号定时同步精度为1个采样时间间隔(1.89394ns)  克服了传统符号定时同步算法易受噪声与频偏干扰的缺点  满足了室内定位系统的基本需求  
SAR成像仿真系统的研究与实现 期刊论文  OAI收割
计算机工程与设计, 2011, 卷号: 32, 期号: 2, 页码: 619-622
作者:  
赵怀慈;  花海洋
收藏  |  浏览/下载:39/0  |  提交时间:2012/05/29