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超声降解影响多糖理化特性和生物活性研究进展

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河南工业大学学报（自然科学版） 2021年第6期42卷 121-126页

作者：王子朝张迪盛丽丽梁小娜郑欣欣潘亚萍张慧茹河南工业大学生物工程学院河南郑州450001

作为一种由10个以上单糖分子通过糖苷键连接而成的高分子碳水化合物,多糖不仅是维持生命活动正常运转的基本物质之一,还具有很多重要的生物活性。但是,复杂结构特征限制了活性多糖的构效关系研究,也限制了以结构特征为标志设计、构建、... 详细信息

作为一种由10个以上单糖分子通过糖苷键连接而成的高分子碳水化合物,多糖不仅是维持生命活动正常运转的基本物质之一,还具有很多重要的生物活性。但是,复杂结构特征限制了活性多糖的构效关系研究,也限制了以结构特征为标志设计、构建、筛选功能多糖。超声降解多糖具有降解效率高、绿色环保、操作简便,且反应条件温和、可控等特点,已逐渐成为国内外研究的热点。主要综述了近年来超声降解多糖的机理与研究现状,详细介绍了超声降解技术的优缺点及其对多糖结构、溶解性、溶液黏度、流变学特性和生物活性等方面的影响,并对超声降解技术的发展进行了展望,可为今后超声法降解多糖的研究与应用提供一定理论基础和依据。

关键词：超声降解多糖理化特性生物活性

MIL-125碳化衍生物的制备及其超声催化降解有机染料应用

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MIL-125碳化衍生物的制备及其超声催化降解有机染料应用

作者：东骏青岛大学

学位级别：硕士

罗丹明B(RhB)等有机染料分子由于自身色泽鲜艳、价格低廉等特性而被广泛应用于众多的工业领域,但是由于它们在结构和性质上的稳定性给水污染治理带来一定的难度。超声催化为有机污染物的降解提供了一种绿色可持续的策略,而MOF材料的辅... 详细信息

罗丹明B(RhB)等有机染料分子由于自身色泽鲜艳、价格低廉等特性而被广泛应用于众多的工业领域,但是由于它们在结构和性质上的稳定性给水污染治理带来一定的难度。超声催化为有机污染物的降解提供了一种绿色可持续的策略,而MOF材料的辅助有利于增强超声催化的降解性能,体现在以下方面:(1)MOF材料的制备工艺纯熟,合成纯度高;(2)MOF材料的多孔结构保证了其巨大的比表面积,有利于大范围的接触和吸附有机分子;(3)MOF材料具有非常多的催化位点,为超声催化降解过程提供了较大的氧化还原反应空间。然而,大多数MOFs在超声催化方面也会呈现出一些无法忽视的物理化学弱点,原因之一是因为它们具有较大的电子跃迁带隙,限制了电子-空穴对的分离,进而影响了氧化还原反应的顺利进行,这在一定程度上阻碍了MOFs在实际催化领域中的应用。基于此,本论文以MIL-125(Ti)为前驱体,通过碳化和原子掺杂等方式,制备了一系列含有TiO、多孔碳等组分的复合材料,并以Rh B等有机分子为染料模型,搭建了性能优异的超声催化降解体系,主要研究内容如下:一、多孔碳基TiO复合材料(PC@TiO)的制备及其超声催化降解性能研究。通过溶剂热法合成了MIL-125(Ti),然后以其为前驱体,利用高温碳化成功制备了新型多孔碳基TiO复合材料(PC@TiO),并研究了材料在超声辐射下降解Rh B的催化性能和机理。研究表明,少量的碳原子会掺杂入TiO的晶体结构,使复合材料的带隙宽度有效地降低,对光的吸收波长范围显著地扩大,而且多孔碳组分具有类石墨结构,能够迁移电子,降低了激发电子与空穴的复合几率。同时,由于保留了大量的有机骨架,PC@TiO仍然具有较大的比表面积和较多的孔结构,这为氧化还原反应提供了丰富的活性催化位点。通过一系列的降解实验,PC@TiO表现出优异的超声催化活性,在60分钟内对有机染料Rh B的去除率几乎达到100%。此外,通过动力学和热力学分析,本研究还提出并阐述了PC@TiO在降解过程中的吸附/超声催化机理。二、双金属中心碳基复合材料(Cu-PC@TiO)的制备及其超声催化降解性能研究。通过溶剂热法辅助原子掺杂的方法,将Cu原子掺杂进MIL-125(Ti),形成双金属中心的MOFs,即Cu-MIL-125(Ti),然后通过高温碳化,将Cu-MIL-125(Ti)转化为具有双金属中心的新型碳基材料Cu-PC@TiO。研究发现,新合成的材料通过Cu原子取代原金属节点等方式,使自身的带隙宽度降低,扩大了对光的响应范围;部分Cu基团暴露在Cu-PC@TiO的表面,可以与类石墨结构协同促进表面电子的转移,抑制激发电子与空穴的重新复合。对有机染料的降解实验发现,与PC@TiO相比,Cu-PC@TiO的超声催化降解时间缩短了80%,即Cu-PC@TiO在超声辐射下10分钟内对Rh B的去除效果就能够到达近100%;同时,Cu-PC@TiO也能够快速地超声催化降解亚甲基蓝(MB),这说明Cu-PC@TiO具有降解有机染料的普适性。

关键词：超声降解有机染料 MIL-125(Ti) 碳化 Cu原子掺杂

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超声降解条斑紫菜多糖的反应动力学

化工学报 2007年第3期58卷 660-664页

作者：马海乐周存山郑悦骆琳王振斌江苏大学食品与生物工程学院江苏省农产品生物加工与分离工程技术研究中心江苏镇江212013 中国农业机械化科学研究院

Due to some deficiencies of the polysaccharides degradation by the methods of chemical,thermal or enzymatic treatment,sonication was introduced for the degradation of Porphyra yezoensis polysaccharide(PYPS).The Mark-Houwink equation,showing the relationship between molecular weight and intrinsic viscosity,was set up.It was found from the results of the degradation dynamics that there was an exponential relation between the rate constant and treatment time of sonication,different from the traditional chemical,thermal or enzymatic treatment.The activation energy of the degradation was 52.13 kJ·mol-1,and it could be preliminarily concluded that ultrasonic degradation was better than the enzymatic ones.

关键词：条斑紫菜多糖超声降解反应动力学方程活化能

CCl_4增强超声降解环丙沙星的效果及路径解析

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高校化学工程学报 2015年第3期29卷 703-708页

作者：魏红杨虹李克斌马慧张彦慧李文英西安理工大学西北水资源与环境生态教育部重点实验室陕西西安710048 西北大学化学与材料科学学院合成与天然功能分子化学教育部重点实验室陕西西安710069

研究考察了CCl4增强超声降解喹诺酮类抗生素环丙沙星的效果,通过·OH浓度的测定和异丙醇对反应的抑制情况探索环丙沙星的超声降解机理;采用UPLC/MS/MS方法对降解产物进行分析,解析环丙沙星的降解路径。结果表明,CCl4增强了环丙沙星的超... 详细信息

研究考察了CCl4增强超声降解喹诺酮类抗生素环丙沙星的效果,通过·OH浓度的测定和异丙醇对反应的抑制情况探索环丙沙星的超声降解机理;采用UPLC/MS/MS方法对降解产物进行分析,解析环丙沙星的降解路径。结果表明,CCl4增强了环丙沙星的超声降解,当反应液体积为100 m L,超声40 min,随着CCl4添加浓度的增大（0-41.4mmol·L^-1）,环丙沙星的降解率由0.51%增至50.92%;荧光探针分析和异丙醇抑制结果表明增强作用主要在于·OH和一系列氯自由基的氧化;UPLC/MS/MS分析发现,降解过程中生成8种产物,其中包括3种氯代产物,环丙沙星按照6种途径进行降解。研究结果有助于深入研究CCl4增强超声降解抗生素的机理,提高过程处理效果。

关键词：环丙沙星超声降解 CCl4 UPLC/MS/MS 氯代产物降解路径

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CCl_4对左旋氧氟沙星超声降解的影响

高等学校化学学报 2012年第7期33卷 1438-1443页

作者：魏红李娟李克斌孙剑宇赵锋西安理工大学西北水资源与环境生态教育部重点实验室西安710048 西北大学化学与材料科学学院合成与天然功能分子化学教育部重点实验室西安710069

研究了CCl4对超声降解喹诺酮类抗生素左旋氧氟沙星(Levofloxacin)的影响,考察了CCl4添加量、超声功率、溶液初始pH值及左旋氧氟沙星初始浓度等影响因素,并采用HPLC和LC-MS/MS对超声降解产物进行了初步分析.结果表明,CCl4增强了左旋氧氟... 详细信息

研究了CCl4对超声降解喹诺酮类抗生素左旋氧氟沙星(Levofloxacin)的影响,考察了CCl4添加量、超声功率、溶液初始pH值及左旋氧氟沙星初始浓度等影响因素,并采用HPLC和LC-MS/MS对超声降解产物进行了初步分析.结果表明,CCl4增强了左旋氧氟沙星的超声降解,当反应液体积为50 mL,超声35 min时,随着CCl4体积分数的增大(0～0.06%),左旋氧氟沙星的降解率由1.9%增至69.2%;超声功率为100～200 W时,降解率随着功率的升高而增大,功率为200～400 W时降解率有所降低;pH值对左旋氧氟沙星的超声降解影响很大,pH=7.14时容易超声降解,pH过低或过高均导致降解率显著减小;CCl4的体积分数一定时,左旋氧氟沙星的降解率随其初始浓度的增大而降低;左旋氧氟沙星的降解率在33～49℃时最大.CCl4强化超声降解左旋氧氟沙星过程主要是由.OH和一系列氯自由基参与的反应.HPLC分析发现,降解过程中同时生成了2个产物,并通过LC-MS/MS对其进一步鉴定.

关键词：喹诺酮类抗生素左旋氧氟沙星超声降解四氯化碳

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泰乐菌素的超声波降解效果及机制

农业环境科学学报 2018年第2期37卷 323-331页

作者：舒小华张倩杨琛许子夫韦惠华梁英莫德清桂林理工大学环境科学与工程学院广西桂林541006 桂林电子科技大学生命与环境科学学院广西桂林541006 华南理工大学环境与能源学院广州510006

为研究超声波对水体中大环内酯类抗生素的去除效果,以典型的专用兽药抗生素泰乐菌素(TYL)为研究对象,考察初始浓度、溶液pH值、超声波功率、超声波处理时间对超声波降解效果的影响。在此基础上进一步考察H_2O_2和蒙脱石分别与超声波联... 详细信息

为研究超声波对水体中大环内酯类抗生素的去除效果,以典型的专用兽药抗生素泰乐菌素(TYL)为研究对象,考察初始浓度、溶液pH值、超声波功率、超声波处理时间对超声波降解效果的影响。在此基础上进一步考察H_2O_2和蒙脱石分别与超声波联合降解TYL的效果,并对TYL的超声波降解机制进行了探讨。结果表明:超声波对TYL有一定的降解效果,在初始浓度10 mg·L^(-1)、pH值11、超声波功率280 W、超声波处理时间90 min的条件下,TYL的降解率为72%。自由基清除剂正丁醇的添加显著抑制了TYL的降解,而且不同超声波功率、超声波处理时间和不同初始浓度及pH值条件下羟基自由基的浓度变化与TYL降解率呈正相关,表明TYL超声波的降解机制可能主要是羟基自由基的氧化。溶液中添加H_2O_2或蒙脱石均对TYL超声波降解产生协同作用,TYL的去除率可分别提高至80.9%和93.9%。H_2O_2可直接氧化TYL、促进·OH生成;蒙脱石的吸附性能及其中少量的铁均可影响溶液中·OH含量。H_2O_2或蒙脱石联合超声波降解TYL的降解效果和降解机制与添加物质的性质密切相关,不能简单归因于羟基自由基的氧化。研究表明,合适的超声波处理方法对大环内酯类抗生素有很好的去除效果,可以考虑将超声波法用于含抗生素废水处理的工艺中。

关键词：抗生素泰乐菌素超声降解高级氧化矿物

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超声降解盐酸四环素的实验研究

洛阳理工学院学报（自然科学版） 2020年第2期30卷 16-21页

作者：袁浩洪桂云朱曙光安徽建筑大学环境与能源工程学院安徽合肥230601 安徽省水污染控制与废水资源化重点实验室安徽合肥230601

以盐酸四环素为研究对象,探讨了超声功率、超声时间、盐酸四环素初始浓度、pH等单因素对超声波降解模拟抗生素废水的影响,通过4因素3水平的正交实验得出最优降解条件,并利用最优降解条件处理其他5种抗生素。实验结果表明:盐酸四环素的... 详细信息

以盐酸四环素为研究对象,探讨了超声功率、超声时间、盐酸四环素初始浓度、pH等单因素对超声波降解模拟抗生素废水的影响,通过4因素3水平的正交实验得出最优降解条件,并利用最优降解条件处理其他5种抗生素。实验结果表明:盐酸四环素的降解率与超声功率和超声时间成正比,与盐酸四环素初始浓度成反比;酸性条件下,盐酸四环素的降解率随pH值的增大而增加,碱性条件下盐酸四环素失效,降解率大大降低。当超声时间为11 min,盐酸四环素溶液初始浓度为30 mg/L,超声功率为1080 W,溶液pH为5,超声降解盐酸四环素达到最优条件。最优降解条件对盐酸四环素同种类抗生素有效,对其他种类抗生素则失效。

关键词：盐酸四环素超声降解正交实验最优降解条件

超声降解落叶松中阿拉伯半乳聚糖及其活性的研究

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中国林副特产 2018年第1期 8-11,14页

作者：郭怡帆林圣翔刘焕燕贺亮浙江省萧山中学杭州311201 CATS Academy Boston Massachusetts 02184 浙江省森林资源生物与化学利用重点实验室、浙江省林业科学研究院森林食品所杭州310023

以落叶松[Larix gmelinii(Rupr.)Kuzen]的木屑为原料提取阿拉伯半乳聚糖(AG、松针多糖),然后用超声法对所提取的阿拉伯半乳聚糖进行降解。以降解松针多糖对自由基清除率为检测指标,通过单因素试验考察超声功率、降解温度、降解时间、料... 详细信息

以落叶松[Larix gmelinii(Rupr.)Kuzen]的木屑为原料提取阿拉伯半乳聚糖(AG、松针多糖),然后用超声法对所提取的阿拉伯半乳聚糖进行降解。以降解松针多糖对自由基清除率为检测指标,通过单因素试验考察超声功率、降解温度、降解时间、料液比对松针多糖体外抗氧化活性的影响。再利用正交试验确定的最佳降解条件为:降解温度70℃、降解时间2.0h、料液比1∶250、功率150W。在抗氧化活性方面,松针多糖质量浓度越高,对·OH清除率越高,且降解后比降解前在清除·OH和DPPH上有一定提高。

关键词：落叶松阿拉伯半乳聚糖超声降解自由基清除能力抗氧化活性

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超声降解有机磷农药的研究进展与比较分析

声学技术 2013年第6期32卷 481-485页

作者：朱进朱昌平王斌黄波韩庆邦何贞兵陈秉岩高莹单鸣雷常州市传感网与环境感知重点实验室江苏省输配电装备技术重点实验室河海大学江苏常州213022 常州市新理念超声波设备有限公司江苏常州213104

有机磷农药的毒性强,研究降解有机磷农药的有效方法已受到学术界的极大重视。对超声降解有机磷农药的机理进行了简介,综述了超声降解甲胺磷等五类农药的研究进展,比较分析了降解效果与关键物理参数之间的关系。依据对比分析结果提出了... 详细信息

有机磷农药的毒性强,研究降解有机磷农药的有效方法已受到学术界的极大重视。对超声降解有机磷农药的机理进行了简介,综述了超声降解甲胺磷等五类农药的研究进展,比较分析了降解效果与关键物理参数之间的关系。依据对比分析结果提出了超声技术应用于农药降解时需重视的关键技术问题以及发展趋势。

关键词：超声降解研究进展有机磷农药对比分析