不同种类表面活性剂联合离子液体预处理稻秆的物化特性研究

预处理是提高木质纤维材料酶解效果的关键步骤,更是木质纤维材料制造生物乙醇的重要环节.因此,对木质纤维材料进行预处理以促进酶解糖化过程具有重要意义.本研究以稻秆为原料,探讨不同类型表面活性剂(包括阳离子型、阴离子型、非离子型、生物)联合离子液体对木质纤维材料转化率及酶解初速度的影响,并通过稻秆成分分析、FTIR、XRD对处理前后稻秆的结构、结晶性进行了分析比较.结果表明,与单独离子液体处理相比,表面活性剂联合离子液体预处理稻秆可提升纤维转化率,效果为:生物表面活性剂-离子液体非离子型表面活性剂-离子液体阴离子型表面活性剂-离子液体阳离子型表面活性剂-离子液体.与未处理及单独离子液体处理稻秆相比,生物表面活性剂-离子液体预处理稻秆的纤维转化率分别提高55.38%和22.03%.     

有机修饰剂对土的离子交换修饰研究

研究了有机修饰剂十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)对于塿土2层次土样修饰的离子交换机制.结果表明,土壤表面的CTMAB和Ca2 /2的总和(Scc)可以作为一个简便有效的指标用来判断修饰机制的实质,它的研究证实了CTMAB对于塿土2层次土样的修饰是离子交换修饰和疏水键修饰共存的机制.疏水键修饰机制开始出现于修饰比例20%～28?C范围内,并随修饰比例和CTMAB摩尔分数的增大而线性增大,但直到50?C修饰比例时疏水键修饰机制才显现出其对于土壤性质的影响,100?C左右修饰比例是疏水键修饰超过离子交换修饰而成为主要修饰机制的转折点. Vanselow离子选择性系数表明塿土土样对于CTMAB的吸附偏好要远远大于对Ca2 的吸附.热力学研究结果表明,随总浓度增加,在25%～100?C比例区间,修饰反应由放热、熵减反应转变为吸热熵增反应,而在100%～200?C区间,表观焓变和表观熵变表现出焓、熵趋于减小的趋势,总体上表现出由25%～100?C区间的熵变控制的自发性反应向100%～200?C区间的焓变控制的自发性过程转换的热力学特征,佐证了上述修饰机制的合理性.     

离子液体[C14mim]Br对大鼠亚慢性毒性的初步研究

研究了离子液体溴化-1-十四烷基-3-甲基咪唑盐([C_(14)mim]Br)对大鼠的亚慢性毒性.实验设立3个染毒组(2.5、5、10 mg·kg~(-1))和1个对照组,对大鼠经口染毒90 d后,分别考察大鼠的体重、血清生化指标、脏体指数、组织形态学的变化.结果表明,与对照组相比,染毒组大鼠的体重增长随着染毒剂量的增加而降低,肝脏/体重系数增大,其血清中碱性磷酸酶(ALP)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天门冬氨酸转氨酶(AST)、直接胆红素(DBIL)和和球蛋白(GLB)水平均明显升高,A/G(ALB/GLB)、血清总蛋白(TP)值则明显下降.病理检查结果显示,染毒组大鼠的肝脏、肾脏及肺均有不同程度的损伤及病变.研究表明,[C_(14)mim]Br亚慢性染毒对大鼠的肝肾均有损伤,且其毒性呈一定的剂量依赖性.     

负载咪唑型离子液体硅胶吸附材料制备及应用研究

制备了3种取代咪唑键合的硅胶负载型离子液体(甲基咪唑-SIL、氨丙基咪唑-SIL及十二烷基咪唑-SIL),比较了其对水中双酚A(BPA)的吸附能力。在该研究的实验条件下,BPA在十二烷基咪唑-SIL与水溶液之间的分配系数K_d值高达(2.58±0.02)×10³ L/kg,氨丙基咪唑-SIL、甲基咪唑-SIL的K_d值也分别达到(2.26±0.28)×10、(2.71±0.16)×10 L/kg。采用甲醇为洗脱液,可以对十二烷基咪唑-SIL相中的BPA进行有效回收,2次洗脱的合并回收率为106.7%±4.8%。以十二烷基咪唑-SIL作为被动采样装置的接收相,对污水处理厂出水中BPA进行了被动采样监测应用的微宇宙实验研究。结果表明,在实验周期内,十二烷基咪唑-SIL被动采样器对水体中BPA的被动采集呈线性,其采集速率为0.33 L/d,与以HLB为接收相的商品化被动采样器接近,并且同HLB固相萃取填料相比,离子液体接收相对BPA的采集更具选择性,基质效应较小,可作为被动采样监测装置的理想接收相材料。     

稀土矿废弃地植被恢复过程中土壤微生物演变

以福建长汀典型离子型稀土矿堆浸冶炼废弃地作为研究对象，采取"空间代时间"的方法，对堆浸废弃地不同植物恢复年限样地土壤理化性质及微生物进行调查测定，分析植物恢复对稀土矿堆浸废弃地土壤理化特性及微生物的影响.结果表明：在植被恢复第3a和4a土壤理化性质显著高于未治理废弃地，但仍显著低于矿区周边未开采对照（P<0.05）.植被恢复年4a以后，长汀稀土矿废弃地土壤理化性质则呈下降趋势，但仍显著高于未治理废弃地（P<0.05）.长汀稀土矿堆浸废弃地不同植被恢复年限土壤细菌丰度及多样存在一定差异.随植被恢复年限的增加，土壤细菌多样性及丰度降低，但一些特殊细菌群如γ-变形菌纲（Gammaproteobacteria）、a-变形杆菌纲（Alphaproteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）、蓝藻菌门（Cyanobacteria）等在不同植被恢复年限样地中其相对丰度明显增加.具有固氮作用的蓝藻菌门（Cyanobacteria）随着植被恢复年限的增加，其相对丰度降低.广古菌门（Euryarchaeota）仅存在于未开采对照样地；土壤寡营养细菌酸杆菌门（Acidobacteria）随植被恢复年限的增加，相对丰度呈增大趋势.土壤中优势菌群广古菌门（Euryarchaeota）、厚壁菌门（Firmicutes）、β-变形菌门（Proteobacteria）、Methanobacterium属、罗尔斯通菌属（Ralstonia）与土壤pH、全磷、全钾、速效磷等呈正相关.土壤pH值、全磷、全钾等是影响广古菌门（Euryarchaeota）、厚壁菌门（Firmicutes）等细菌菌群多样性及相对丰度变化的重要因素.以上结果表明，离子型稀土矿堆浸废弃地植被恢复治理到3~4a时，应采取防治措施对其进行人工抚育管理，否则可能会出现前期恢复后期退化的问题.     

连续式离子分离系统(ISEP)在水杨酸生产废水处理中的应用

采用连续式离子分离系统 (ISEP)处理水杨酸生产废水 ,结果表明 ,该系统对水杨酸生产废水有良好的处理效果。当进水CODCr为 180 0 0— 2 0 0 0 0mg/L时 ,经一步吸附处理 ,出水CODCr可实现达标排放 ,苯酚、水杨酸去除率接近10 0 % ,脱附液中高浓度苯酚、水杨酸等资源可有效回收利用     

Lipophilicity and Metabolic Route Prediction of Imidazolium Ionic Liquids * (6 pp)

- Aims and Background. Ionic liquid application in industry will offer several excellent solutions, but it also means that they will enter the environment sooner or later. Responsible product design should always take into consideration not only technological demands, but also the risks arising out of possible toxicity and ecotoxicity. In our strategy we are aiming to understand the fate of these entities through their life cycle in the environment as a complimentary element of their design. This paper presents results on the lipophilicity of selected imidazolium ionic liquids, a parameter that plays a key role in environmental and biological distribution. Additionally, the prediction of the most stable metabolite of a 1-butyl-3-methylimidazolium (BMIM) cation – a congener representative of this group of compounds is presented. Materials and Methods Lipophilicity was evaluated by means of reversed phase and immobilized artificial membrane chromatography and further compared to calculated data. Theoretical prediction of lipophilicity was undertaken using fragmental methodology combined with manual calculations of the geometric bond factor for quaternary ammonium and the electronic bond factor due to the presence of a charge. Results and Discussion All the substances studied are characterized by very low partition coefficients, and lipophilicity varies linearly with elongation of the n-alkyl chain. Prediction of metabolic routes was based solely on thermodynamic data of the radical intermediates formed during the reaction with the cytochrome P450 system. The energetically most stable radical structure is generated by hydrogen abstraction from the gamma position of the BMIM cation. Conclusions and Recommendations. The experimentally measured and theoretically estimated lipophilicity coefficients obtained for all the compounds studied generally indicate a relatively low lipophilicity and thus preferable partition to the aqueous phase. By means of thermodynamic data, it was also confirmed that the energetically most stable radical structure is generated by hydrogen abstraction from the gamma position on the alkyl chain in the 1-alkyl-3-methylimidazolium cation, as a result of which the C1 atom is preferentially oxidized. - * The basis of this peer-reviewed paper is a presentation at the 9th FECS Conference on 'Chemistry and Environment', 29 August to 1 September 2004, Bordeaux, France.     

成型膨润土和钛柱撑膨润土对水中Pb2+和氯乙酸吸附及再生

针对水中微量铅离子和氯乙酸的脱除，考察了成型膨润土及成型钛柱撑膨润土的吸附性能，得出对铅离子的吸附，成型膨润土、成型钛柱撑膨润土与粉末状活性炭性能相当，而对氯乙酸的吸附前两者要比粉末状活性炭低好多。确定了成型膨润土吸附氯乙酸后可用沸水煮沸30 min的方法再生，成型钛柱撑膨润土吸附氯乙酸后，可用500℃焙烧3 h的方法再生，再生的膨润土循环使用3次后性能降低明显。此外，还测得了成型的膨润土及成型的钛柱撑膨润土吸附铅离子和氯乙酸的等温线，计算出其对铅的最大吸附量分别为24.33 mg/g和15.47 mg/g。     

基于新型拓扑指数的咪唑类离子液体捕集CO2性能预测

大量温室气体CO_2的存在严重影响环境,而咪唑型离子液体具有独特的气体溶解性,在CO_2捕集方面的应用较为广泛。基于定量结构-性质相关性(QSPR)原理提出了一种新的描述符——拓扑指数(Topological Index,TI)描述符,研究了咪唑类离子液体捕集CO_2的性能与其拓扑指数描述符之间的内在定量关系。应用遗传算法获得与捕集量最为密切相关的一组拓扑指数描述符,将其与温度和压力一起作为输入参数,分别采用多元非线性回归算法及支持向量机算法建立了咪唑类离子液体捕集CO_2性能与其拓扑指数描述符之间的非线性模型。通过多元非线性回归算法得出训练集和测试集的决定系数分别为0.771和0.754,由支持向量机算法得出训练集和测试集的决定系数分别为0.990和0.981。对预测模型进行了评价验证及稳定性分析,结果表明,两种模型均具有良好的稳定性能和预测能力。根据拓扑指数描述符所建立的预测模型为工程应用提供了一种预测咪唑类离子液体捕集CO_2性能的有效方法。     

超声波辅助离子液体-盐酸溶液预处理稻秆的研究

为研究超声波对离子液体-盐酸溶液预处理木质纤维素的影响,采用氯化-1-丁基-3-甲基咪唑和氯化-1-烯丙基-3-甲基咪唑的盐酸溶液在超声辅助下对稻秆于30~70℃进行预处理,探讨了温度、酸度和处理时间对酶解产糖量的影响,并在最佳条件下通过酶解糖化、成分分析、表面形貌、结晶度及化学结构的变化对有无超声辅助下预处理的效果进行考察.结果表明,温度、酸度及处理时间对酶解产糖量具有显著影响,在超声波辅助下,产糖量、纤维转化率及脱木质素率分别提高20.13%~28.96%、31.69%~35.23%和18.06%~19.33%.扫描电镜、X-射线衍射及傅里叶变换红外光谱分析表明,超声波辅助离子液体-盐酸溶液预处理能够促进对稻秆表面形貌和化学结构的破坏,并降低纤维素的结晶度.