羧甲基化川芎多糖的制备及抗氧化活性

为提高川芎多糖的水溶性,以α-氯乙酸为羧甲基化试剂半合成羧甲基化川芎多糖,其结构由红外光谱进行表征,高效凝胶渗透色谱法测定其相对分子质量,并考察其对1,1-二苯基-2-苦基肼自由基和邻苯三酚自氧化反应产生的超氧阴离子自由基和羟自由基的体外清除率。结果表明:羧甲基化反应的最佳条件为反应温度70℃,川芎多糖与α-氯乙酸质量比为25∶1,反应溶剂为75%乙醇,反应时间3h,在该条件下,羧甲基化川芎多糖取代度为0.68,分子量为175 655Da。川芎多糖(LCXP)对DPPH自由基、超氧阴离子自由基和羟自由基清除率的IC50值分别为25.63mg/mL、4.52mg/mL和5.38mg/mL,羧甲基化川芎多糖(CM-LCXP)对DPPH自由基、超氧阴离子自由基和羟自由基清除率的IC50值分别为9.09 mg/mL、4.16mg/mL和5.01mg/mL。结论:川芎多糖经羧甲基化修饰后明显提高多糖的溶解性,增强其对DPPH自由基的清除活性,对超氧阴离子自由基和羟自由基的清除作用没有明显差异。但与VC相比,川芎多糖和羧甲基化川芎多糖对DPPH自由基、超氧阴离子自由基和羟基自由基的清除作用较弱。     

木质素基聚电解质薄膜的制备及其力学性能

目的对工业废弃碱木质素改性制备阳离子木质素聚电解质,将其与聚乙烯醇改性产物羧甲基化聚乙烯醇复合制备聚电解质复合薄膜。分析不同因素对聚电解质薄膜力学性能的影响,并对薄膜结构、热稳定性等进行表征,为木质素基聚电解质在缓释、地膜、包装方面的应用提供理论依据。方法首先对木质素和聚乙烯醇分别进行季铵化和羧甲基化改性,制备阴、阳离子聚电解质。以甲醛为交联剂,聚乙烯醇为成膜剂,采用流延法制备三甲基木质素季铵盐/羧甲基化聚乙烯醇(TLQA/CMPVA)反应薄膜,通过红外光谱、扫描电镜、热重分析等对聚电解质薄膜结构、形貌、热性能进行表征。结果木质素季铵盐中季铵根离子质量摩尔浓度为1.81 mmol/g,羧甲基化聚乙烯醇中羧酸根离子为0.62 mmol/g。制备具有较佳力学性能的聚电解质薄膜的条件为:TLQA/CMPVA反应薄膜的固含量为10%,固含中聚乙烯醇(PVA)质量分数为30%,三甲基木质素季铵盐(TLQA)和羧甲基化聚乙烯醇(CMPVA)(质量比为3:7)的质量分数为70%,甲醛加入质量分数为3.88%,溶液pH值为9。所制备聚电解质反应薄膜的最佳断裂伸长率为222.13%,拉伸强度为6.80 MPa。聚电解质反应薄膜的平面较光滑,断面不平整,聚电解质共混薄膜平面粗糙。聚电解质反应薄膜分子结构中有醚键形成;聚电解质反应薄膜的热稳定性大于聚电解质共混薄膜的热稳定性。结论木质素和聚乙烯醇改性后,通过加入成膜剂聚乙烯醇、交联剂甲醛,聚电解质薄膜热稳定性得到提高,可获得具有较好力学性能和缓释性能的TLQA/CMPVA聚电解质反应薄膜。      

罗汉果多糖的羧甲基化修饰及抗氧化性能影响研究

为了研究罗汉果(Siraitia grosvenorii)多糖及其羧甲基化产物的结构和抗氧化性能,使用酶解法从罗汉果中提取了罗汉果多糖,并进行了羧甲基化修饰,然后对罗汉果多糖进行了GC-MS单糖分析和傅里叶红外光谱分析,并研究罗汉果多糖及其羧甲基化产物对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)和羟基自由基(·OH)的清除能力。结果表明,罗汉果多糖提取率为3.64%,羧甲基化取代度为0.41。应用GC/MS技术对罗汉果多糖进行单糖组分分析,结合面积归一法得出罗汉果多糖由呋喃糖(3.53%)、阿拉伯糖(7.22%)、甘露糖(20.60%)、葡萄糖(38.03%)、木糖(0.73%)、半乳糖(28.65%)、半乳糖醛酸(0.51%)、葡萄糖醛酸(0.74%)组成。经过抗氧化活性测试可知,与修饰前比较,羧甲基化修饰后的罗汉果多糖具有更强的抗氧化性能。     

水溶性羧甲基壳聚糖对斜生栅藻镉抑制的影响

对壳聚糖进行羧甲基化改性,合成水溶性好并能跟重金属形成配位作用的水溶性羧甲基壳聚糖(WSCC),对水溶性羧甲基壳聚糖处理后斜生栅藻Cd2+的毒性进行评估。结果表明:Cd2+对斜生栅藻的增长有明显的抑制作用,Cd2+用水溶性羧甲基壳聚糖处理后,镉对斜生栅藻的抑制作用明显减弱。     

羧甲基化沙柳木粉对水溶液中Pb~(2+)的吸附性能

以沙柳木粉(SPP)为原料,以无水乙醇、氢氧化钠、氯乙酸为反应试剂,通过对SPP醚化改性得到羧甲基化沙柳木粉(CMS)。采用透射电镜(TEM)、X线衍射(XRD)、X线光电子能谱分析(XPS)等表征手段对SPP和CMS的微观结构进行分析。考察吸附剂用量、Pb~(2+)溶液初始浓度、吸附时间、吸附温度、Pb~(2+)溶液pH值等因素对SPP和CMS吸附Pb~(2+)性能的影响,研究SPP和CMS吸附Pb~(2+)的吸附动力学和吸附等温线。结果表明,SPP经羧甲基化改性形成的CMS,表面变得疏松多孔,晶体结构发生了变化,羧甲基成功引入到了CMS中。当SPP和CMS的投加量分别为0.7g和0.5g,Pb~(2+)溶液初始浓度均为900 mg·L-1,吸附时间为120 min,吸附温度为30℃,Pb~(2+)溶液pH值分别为5和4时,SPP和CMS对Pb~(2+)的吸附量最大,分别为30.64 mg·g-1和71.55mg·g-1。SPP和CMS对Pb~(2+)的吸附过程均更符合伪二级动力学模型和Freundlich等温线模型。     

木质素酚羟基含量提高方法研究进展

木质素是自然界中含量丰富的可再生资源,含有多种官能团,但因自身复杂的结构影响了其有效利用。由于酚羟基的体积小、活性大,通过提高木质素的酚羟基含量可以使其反应活性明显提高。介绍了酚化改性法、催化还原法、脱甲基化法、超声法和电化学法等提高木质素酚羟基含量方法的研究进展,阐述了每种方法的反应原理及优缺点,并对将来研究的重点提出建议。     

魔芋葡甘聚糖羧甲基化改性及性能表征

对魔芋葡甘聚糖进行了羧甲基化改性条件研究。通过分析氢氧化钠用量、氯乙酸用量、反应时间和反应温度等对取代度的影响,确定了魔芋葡甘聚糖羧甲基化的最优条件。此外,还比较了改性魔芋葡甘聚糖和未改性魔芋葡甘聚糖的热稳定性和水溶胶的粘度稳定性。     

羧甲基马铃薯淀粉的制备工艺及其特性研究

通过单因素以及正交试验,研究了马铃薯淀粉羧甲基化改性的最佳条件以及羧甲基化改性对马铃薯淀粉性质的影响.结果表明:在淀粉乳浓度为16％的条件下,一氯乙酸与淀粉(干基)的质量比为0.110,氢氧化钠与淀粉的质量比为0.090,温度为45℃,醚化反应时间为6h时,取代度为0.841 5;各因素影响的顺序为:反应温度＞氢氧化钠...     

牛粪和核桃壳生物炭对水溶液中Cd2+和Zn2+的吸附研究

为有效去除水溶液中Cd~(2+)和Zn~(2+),以牛粪和核桃壳为原料,在不同热解温度下制取生物炭,采用等温吸附法和动力吸附法研究生物炭对水溶液中Cd~(2+)和Zn~(2+)的吸附效果和动力学特性,通过生物炭吸附前后的XRD和FTIR表征对比,探究其吸附机理。结果表明:生物质原材料的种类和热裂解温度是影响生物炭吸附效果的两大因素,牛粪生物炭比核桃壳生物炭吸附效果好,700℃制备的生物炭比300℃制备的生物炭吸附效果好;生物炭对Cd~(2+)和Zn~(2+)的吸附符合Langmuir方程;700℃制备的牛粪生物炭(DM700)对Cd~(2+)和Zn~(2+)的吸附性能最佳,饱和吸附量分别为117.5 mg·g~(-1)和59.4 mg·g~(-1),其吸附过程由快速吸附和慢速吸附两个阶段组成,符合准二级动力学方程;吸附机理主要是生物炭中的羟基和羧基与Cd~(2+)、Zn~(2+)间发生离子交换和络合反应,Cd~(2+)、Zn~(2+)被吸附后进一步生成CdCO_3和Zn_3(PO_4)_2沉淀。这说明,DM700具备作为水溶液中Cd~(2+)、Zn~(2+)吸附剂的潜力,本研究为生物炭去除水中重金属和土壤重金属污染的修复提供了理论依据与应用参考。     

东南景天对胁迫条件下重金属锌和镉吸收积累特性的研究

本试验以东南景天为材料,研究锌、镉不同浓度处理下东南景天植株地上部和地下部对重金属Zn~(2+)和Cd~(2+)的吸收积累特性。结果表明,不同浓度重金属浇灌处理后东南景天各部位Zn~(2+)和Cd~(2+)含量存在显著差异,与清水对照(CK)相比,0.8 mmol/L Zn~(2+)和Cd~(2+)处理其地上部Zn~(2+)和Cd~(2+)含量分别是CK的1.95倍和82.00倍,地下部含量分别是CK的1.58倍和20.26倍。表明东南景天地上部对Zn~(2+)和Cd~(2+)的吸收积累高于地下部,且对Cd~(2+)的吸收积累强于对Zn~(2+)的。东南景天是一种Cd超积累植物,可以富集重金属Cd和Zn,降低重金属胁迫。     

Cu2+和Zn2+在土壤电场中的极化对黑土胶体凝聚的影响

金属离子在土壤胶体固-液界面上的行为差异引起土壤胶体絮凝过程的差异,并深刻影响土壤溶液中养分或污染物的迁移转化。为明确Cu~(2+)和Zn~(2+)两种金属离子界面行为对土壤胶体凝聚的影响,本文选取黑土胶体为研究对象,利用动态/静态光散射技术研究专性吸附离子Cu和Zn体系中不同离子浓度条件下黑土胶体的凝聚行为。结果表明:(1)Cu~(2+)和Zn~(2+)两种金属离子引发黑土胶体凝聚的机制相似,均是低浓度下的慢速凝聚和高浓度下的快速凝聚,达到快速凝聚机制后,胶体的总体平均凝聚速率受离子种类影响较小。(2)Cu~(2+)对黑土胶体聚沉能力大于Zn~(2+),Zn~(2+)的临界聚沉浓度是Cu~(2+)的3.51倍,在黑土胶体的凝聚过程中存在强烈的离子特异性效应。(3)两种离子体系中颗粒间相互作用的活化能差异随离子浓度的降低而增大。此两种离子在凝聚作用的较大差异性源于Cu~(2+)较Zn~(2+)对有机配位体有较强的亲和力,以及黑土胶体表面附近强电场对离子的强烈极化作用扩大了两种离子本身的微小差异。     

皂角苷对红壤和黄褐土中Pb2+、Zn2+的解吸特征

以Pb~(2+)、Zn~(2+)污染的红壤和黄褐土为材料,以皂角苷为解吸剂,研究不同皂角苷浓度(0~20 g·L-1)、p H(3~7)、解吸次数(1~3次)下土壤中重金属的解吸效果。结果表明,随着皂角苷浓度升高,其从土壤中解吸Pb~(2+)和Zn~(2+)的量增大;皂角苷溶液p H越高,对Pb~(2+)和Zn~(2+)的解吸率越低。皂角苷对土壤中Zn~(2+)的解吸率明显高于Pb~(2+),红壤中Zn~(2+)的解吸率最高可达47%,而黄褐土中Zn~(2+)的解析率则为30%。单次解吸,红壤中含量降低最大的是酸溶态的Pb~(2+)和Zn~(2+),分别为38%和34%;可氧化态Zn~(2+)的含量下降较少,约为14%,但下降程度仍高于黄褐土。黄褐土中可还原态Pb~(2+)的含量减少最多,达26%,且各形态的解吸量均显著低于红壤。皂角苷对供试红壤中Pb~(2+)、Zn~(2+)的解吸效果好于黄褐土,可能是红壤与黄褐土的矿物组成和表面电荷性质不同所致。加入皂角苷后,红壤的Zeta电位下降,黄褐土的升高,两种土壤的Zeta电位均向零趋近。     

铜、锰、锌对麦冬光合特性和矿质元素的影响

研究不同浓度Cu2+、Mn2+、Zn2+处理对川麦冬光合特性的影响,以及Cu、Mn、Zn各元素在川麦冬植株体内累积分布规律,以期为麦冬营养调控提供技术依据.采用盆栽试验,在改良Hoagland基本营养液的基础上,设置不同浓度水平的Cu2+、Mn2+、Zn2+处理,测定麦冬光合生理指标,采用电感耦合等离子发射光谱法测定各元素在麦冬地上部分及地下部分的分布情况.结果显示,Cu2+、Mn2+、Zn2+对麦冬光合特性和矿质元素在麦冬植株体内的分布有一定程度的影响.其中,每盆Cu2+ 0.25 mg、Mn2+5 mg和Zn2+1 mg的处理对麦冬光合色素含量及光合速率提高最显著;Cu2+、Mn2+处理能提高麦冬植株中钢和锌累积量,而施Zn2+时,麦冬植株中锰和锌累积量大幅度增加,这可能与植物体内铜锰锌互作效应有关.不同浓度Cu2+、Mn2+和Zn2+处理对麦冬叶片及地下根系的锌铜比有提高作用,以每盆1 mg Cu2+、10 mg Mn2+和l mg Zn2+处理为最好.     

高浓度Mn2+、Cu2+或Zn2+营养液对冷胁迫黄瓜幼苗叶片SOD活性的影响

以黄瓜幼苗为试材,研究了冷胁迫下高浓度Mn2+、Cu2+或Zn2+营养液对黄瓜幼苗叶片Mn、Cu和Zn含量、SOD及其同工酶活性、电解质渗漏率的影响.结果表明:低温胁迫下,分别单独提高营养液Mn2+、Cu2+或Zn2+浓度均可使黄瓜幼苗叶片SOD活性增加,电解质渗漏率减小,其中Mn2+的作用最大,Cu2+次之,Zn2+最小.     

金属离子对人参锈腐病菌孢子萌发和菌落生长的影响

试验研究了6种金属离子在不同浓度梯度下对人参锈腐病菌孢子萌发和菌落生长的影响。结果表明:Fe2+、Mn2+、Mg2+、Ca2+、Cu2+、Zn2+对孢子萌发均有不同程度的抑制作用。当离子浓度0.5μg/mL时孢子不能萌发;Fe2+、Mn2+、Cu2+、Zn2+对人参锈腐病菌菌落生长具有抑制作用,且浓度越高抑制作用越强。     

改性蛇纹石对Pb2+的吸附机理及吸附条件优化

为提升蛇纹石对污染物Pb²⁺的去除效果,实现废水中Pb²⁺的高效去除,本研究将天然蛇纹石矿物高温改性,探究改性后蛇纹石对Pb²⁺的吸附机理、解吸情况及蛇纹石用量、溶液的初始pH、蛇纹石粒径大小和吸附时间对吸附量和Pb²⁺去除率的影响,并通过Box-Behnken响应面法优化改性蛇纹石吸附Pb²⁺的实验条件。结果表明：改性蛇纹石吸附性能明显提升,理论最大饱和吸附容量更高,二者吸附过程均更符合Freundlich等温吸附模型和准二级动力学模型,且吸附过程为自发吸热进行的。改性蛇纹石吸附Pb²⁺的机理主要为蛇纹石裂解产生的Mg²⁺与溶液中溶解的CO₂结合形成MgCO₃,MgCO₃与溶液中的Pb²⁺发生溶积置换生成PbCO₃沉淀;Pb²⁺与改性后蛇纹石表面形成的高能键结合,以Pb（NO₃）₂·Si-O、PbO·O-Si-O配合物的形式吸附在蛇纹石表面。改性蛇纹石在溶液中Pb²⁺的解吸量及解吸率均较低,改性蛇纹石对Pb²⁺的吸附情况较为稳定,Pb²⁺不易被解吸出来。改性蛇纹石对溶液中Pb²⁺最佳吸附条件为固液比为1∶200（m∶V）,pH=5.5,粒径为140目,吸附时间为36 h,此时吸附量及Pb²⁺去除率分别为15.26 mg·g^-1、79.89%。研究表明,改性蛇纹石对Pb²⁺吸附性能明显提升,具有较高吸附容量且吸附较为稳定不易解吸,对去除废水中Pb²⁺具有潜在应用价值。     

根际土壤理化因子与真菌群落对白及产量和质量的影响

研究了不同产地白及产量、多糖含量、根际土壤理化因子及真菌,以期找出根际土壤理化因子及真菌与白及产量和质量的相关性,为开发高产量、高质产量的白及田间管理技术方案的研发提供指导。应用IlluminaMiSeq高通量测序技术、酶标仪等方法分析白及产量、多糖含量、土壤理化因子和土壤真菌群落的变化规律。结果表明：产量与木拉克酵母属(Cystofilobasidium)、梭孢壳属(Thielavia)、青霉菌属(Penicillium)、镰刀菌属(Fusarium)丰度、Zn²⁺含量正相关,与茎点霉属(Phoma)丰度、Na~+、Al³⁺、Ca²⁺含量负相关;多糖与木拉克酵母属(Cystofilobasidium)、梭孢壳属(Thielavia)、Zn²⁺、Al³⁺、Ca²⁺含量正相关,与茎点霉属(Phoma)、青霉菌属(Penicillium)、镰刀菌属(Fusarium)丰度、Na~+负相关。结论 白及田间管理中,提高Zn²⁺、Ca^...     

腐植酸和巯基改性生物炭对水中Cd2+的吸附性能和机制研究

本研究以水稻秸秆为原料制备生物炭（BC300），通过使用腐植酸和3-巯丙基三甲氧基硅烷（3-MPTS）丰富其表面官能团，得到腐植酸改性生物炭（HBC300）和巯基改性生物炭（SBC300）两种改性生物炭，分析改性生物炭对Cd²⁺的吸附能力，借助FT-IR、XPS和Boehm滴定等表征手段和密度泛函理论（DFT）计算探究改性生物炭的理化性质及官能团对吸附Cd²⁺的作用。结果表明：改性过程改变了生物炭的理化性质，HBC300表面增加了COOH和OH官能团，而SBC300表面COC、CO和SH官能团增多。通过丰富其生物炭表面官能团提升了生物炭对Cd²⁺吸附反应速率和吸附性能，表现出改性生物炭在水中去除Cd²⁺的潜力。其中，SBC300对Cd²⁺吸附效果最佳，其最大平衡吸附容量为49.5 mg·g^-1，但吸附反应速率小于HBC300，符合准二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型，此吸附过程为单分子层吸附并受化学吸附控制。表征数据及DFT计算拟合数据结果表明，生物炭表面修饰官能团加快了对Cd²⁺吸附反应速率，但COC和CO官能团限制了SBC300对Cd²⁺的吸附反应速率。     

紫荆花红色素稳定性的研究

采用分光光度法探讨了纯化的紫荆花红色素的稳定性和理化性质.结果表明,紫荆花红色素属花色苷类,最大吸收波长为526 nm,易溶于水等极性溶剂,不溶于石油醚等非极性溶剂.红色素水溶液颜色随pH变化而变化,在酸性条件下呈红色,pH>10时呈褐色.色素耐光性、耐热性较好,苯甲酸钠、蔗糖、抗坏血酸、苹果酸、柠檬酸等添加剂对其影响较小,H2O2、Na2SO3对色素有一定的破坏作用.金属离子Na+、Mg2+、Zn2+、Al3+对色素稳定性无影响,Cu2+、Fe2+对色素影响较小,Fe3+可使紫荆花红色素变为褐色,因此应避免与Fe3+接触或共存.     

BS+DT和BS+SDS复配修饰红壤对Cd2+吸附的比较

为了比较两性-阳离子和两性-阴离子复配修饰可变电荷土壤对Cd~(2+)吸附的差异,采用阳离子型表面修饰剂十二烷基三甲基溴化铵(DT)和阴离子型表面修饰剂十二烷基磺酸钠(SDS)分别对十二烷基二甲基甜菜碱(BS)两性修饰红壤进行复配修饰,以批处理法研究各供试土样的等温吸附及热力学特征,并对比了修饰比例、温度、pH和离子强度对吸附的影响。结果表明:阳、阴离子对两性修饰红壤的复配修饰具有相反的效应,BS+DT复配修饰红壤对Cd~(2+)吸附量随DT修饰比例的增加而减小,BS+SDS复配修饰红壤对Cd~(2+)的吸附量随SDS修饰比例的增加而增加。供试土样对Cd~(2+)饱和吸附量呈现出BS+SDSBSCK(红壤)BS+DT的规律,Sips模型能够较好地描述Cd~(2+)在各供试土样上的吸附机制。各供试土样对Cd~(2+)的吸附均呈现出吸热、熵增、自发的特征,低离子强度和高pH有利于Cd~(2+)的吸附。可变电荷土壤表面负电荷数量较少是造成阳、阴离子复配修饰对Cd~(2+)吸附差异的关键因素。