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网络首发

COF均孔树脂研究和产业化进展

毛天晖;刘兆菲;张振杰;

共价有机框架材料(COF)均孔树脂具有高比表面积、高化学稳定性以及易于调节的孔结构(孔大小、孔形状、官能团),使其在吸附分离领域中展现出广阔的应用前景。本文总结了传统吸附分离树脂与COF均孔树脂的特点及区别,国内外COF均孔树脂的研究和产业化现状,分析了其大规模生产和成型过程中面临的主要技术挑战。最后,对COF均孔树脂的未来发展方向进行了展望,为进一步推动其产业化进程和市场应用指明了方向。

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脱细胞ECM支架用于胰岛类器官构建的研究进展

王裕康;王洁;易昕;付爽;王淑芳;

糖尿病作为一种常见慢性病,其治疗方法一直备受关注。用于治疗糖尿病的胰岛移植策略和类器官技术由于供体不足、血管化程度低及微环境丢失等问题而难以发挥预期的作用。脱细胞支架保留了天然细胞外基质(ECM)的整体结构和固有生长因子,模拟了体内细胞微环境,使得脱细胞支架成为胰岛移植的理想载体;器官的脱细胞支架具有很高的学术研究价值和临床应用潜力。本文对器官脱细胞支架的构建方法进行了总结,并介绍了近年来脱细胞支架用于胰岛类器官构建的研究进展。总的来说,目前多通过灌注去污剂和酶溶液并辅以物理作用的方式进行脱细胞支架构建,同时以ECM支架为基础制备的类器官已在动物体内产生短期的正向治疗效果。此外,还介绍了脱细胞支架内皮化的方法,例如:多种细胞共培养、多方式富集生长因子等。最后,总结了现阶段脱细胞支架所面临的挑战和未来发展机遇。

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基于硫辛酸的聚合物在生物医学中的应用

刘玉操;袁靓;尚轲;袁晓燕;

硫辛酸,又称1,2-二硫戊环基-3-戊酸或6,8-二巯基辛酸,是广泛存在于生物体中的小分子物质。因其具有较低的熔点(60~62oC),其结构中的二硫戊环易热引发开环聚合,所得到的聚合物主链含有动态二硫键,可表现出动态特性。硫辛酸分子中的端羧基可以通过一系列化学反应,得到对应的硫辛酸衍生物,这有助于拓展硫辛酸在生物医学中的应用。硫辛酸及其衍生物也可通过自由基机理参与聚合反应生成聚合物。本文从药物递送、动态材料和硫辛酸-蛋白质(或糖类)偶联物等三个方面总结了硫辛酸衍生聚合物相关研究的最新进展,为硫辛酸在生物医学中发挥更大作用提供思路。

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废弃PET氢解催化材料

邹雨翀;陈伟鹏;麦耀舜;王伟;夏勇;周欣;

作为全球消耗量最大的塑料之一,PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)在食品包装、饮料瓶、纺织品、建筑等领域得到广泛应用。然而,PET不断增长的废弃物排放也给环境可持续发展带来问题。与焚烧或降解为CO_(2)的技术相比,将PET解聚为化工原料并实现高值利用的催化氢解技术近年来受到关注。该技术可在实现废物资源化的同时带来经济效益。目前,催化氢解技术尚未投入工业化使用,面临的主要挑战来自于关键催化材料的催化性能和制备成本。因此,发展高性能催化剂是实现工业应用的关键。本文综述了PET催化氢解技术的发展现状,特别是关键催化材料的研究进展,归纳了主要催化剂的设计策略,在此基础上探讨了高效PET催化氢解材料的未来发展方向,为PET催化氢解技术的进一步发展提供支持。

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生物离子交换工艺在水处理中的应用

高凯燕;王羽洁;韩立秦;徐珊姗;朱兴祺;双陈冬;李爱民;

水中溶解性有机物以及各类新污染物对水生态环境和人类健康造成威胁。因此,这些污染物的去除是水处理的重要研究方向。吸附与离子交换是一种常见的水处理方法,但该类方法会产生大量固废,或因再生产生大量浓液,在增加处理成本的同时,仍然具有污染物释放的风险。近年来,一些学者提出的生物离子交换 (BIEX) 工艺,能够协同发挥离子交换、吸附和生物降解的作用去除水中的天然有机物和多种新污染物。研究发现BIEX工艺能够长期运行,通过二次离子交换和生物作用净化水质,对地表水中天然有机物的去除率可达30%~80%,对布洛芬、咖啡因、雌二醇等新污染物的去除达60%~100%,极大避免了传统离子交换树脂运行过程中再生化学药剂的使用和再生废液的产生。本文总结了近年来BIEX工艺在运行效果和作用机制方面的研究。

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多胺改性木粉对水体中药源有机物的吸附对比研究

黄子懿;陈婕妤;宋逸璇;凌晨;

本文以杨树木粉为骨架,通过碱预处理再与多胺试剂进行反应,合成了四种不同胺基链长的多胺木粉(AWFs),考察其对常见畜禽废水中四种药源有机物的去除性能。AWFs对磺胺甲恶唑(SMZ)、头孢唑林(CEF)、对氨基苯砷酸(p-ASA)和对苯二酚(HQ)的最优pH均接近其酸性基团的pK_(a)值,总体上随多胺链长增大先增后降,三乙烯四胺改性木粉(TTWF)吸附量最大。将其与聚胺改性木粉(PWF)对比研究,四种污染物在TTWF和PWF上的吸附均更符合Langmuir模型,TTWF和PWF分别对HQ和SMZ的饱和吸附量最大,为3.877和2.432mmol/g。此外,TTWF和PWF对SMZ、CEF和P-ASA的吸附随温度变化影响是相反的,可能是由于前者对这些药源有机物的吸附以氢键作用为主导,是自发的吸热反应,而后者的多胺基碱性强,以静电吸附为主。采用DFT优化计算了它们与TTWF的静电和氢键作用构型,总结合能顺序与吸附容量的排序一致。

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