山苍子油抗霉菌及抑制黄曲霉产毒的有效成分研究

采用平板法比较山苍子油及其柠檬醛等5种主要成分对8种霉菌的抗菌效力。结果表明,在培养基pH4.5时,其抗菌效力从强到弱依次为柠檬醛、香茅醛、山苍子油、香叶醇、芳樟醇、甲基庚烯酮。柠檬醛对5种霉菌的最低抑菌浓度为0.10%,而甲基庚烯酮对6种霉菌的最低抑菌浓度在0.40%或0.40%以上。同时,在对上述6种试剂与黄曲霉产毒关系的实验中还发现,柠檬醛、香茅醛、山苍子油对黄曲霉产生黄曲霉毒素具有较强的抑制作用,其中以柠檬醛的抑制作用最强,可以减少85%的黄曲霉毒素产生。     

MIL-100(Fe)对柠檬醛的储香及乙醇对柠檬醛协同脱附的影响

本文系统研究了MIL-100(Fe)对柠檬醛的储香性能及乙醇对柠檬醛协同脱附的影响,结果发现在30℃下柠檬醛单组分以及柠檬醛/乙醇双组分体系在MIL-100(Fe)的吸附量最高分别为4.22、3.66 mmol/g,而且随着柠檬醛在MIL-100(Fe)上吸附量的增加,柠檬醛与MIL-100(Fe)的吸附开始从强吸附位向弱吸附位转变,导致柠檬醛在MIL-100(Fe)上的等量吸附热随柠檬醛吸附量的增加不断变小,即柠檬醛与MIL-100(Fe)间的相互作用力不断减弱.然后利用乙醇分子与柠檬醛之间的氢键作用,提升柠檬醛在MIL-100(Fe)上的脱附效率,结果发现在柠檬醛/乙醇双组分体系中柠檬醛在MIL-100(Fe)上的脱附率(81.1％)是柠檬醛单组分体系中脱附率的1.4倍,脱附活化能也从82.3 kJ/mol降低到74.0 kJ/mol.最后通过分子模拟计算也证明柠檬醛和乙醇间存在的强氢键作用,并导致双组分体系中柠檬醛与MIL-100(Fe)之间的结合能从柠檬醛单组分体系的-84.5 kJ/mol下降到双组分的-77.0 kJ/mol,使得柠檬醛分子更容易从MIL-100(Fe)上脱附下来.     

具有核壳结构的金属有机框架纳米材料的研究进展

多组分无机纳米粒子(NPs)和金属有机框架(MOFs)的可控一体化,正在引领着多种新型多功能材料的形成.具有核壳结构的金属有机框架纳米粒子(NP@MOF),综合了多组分无机纳米粒子和金属有机框架(MOFs)协同性质,NP@MOF材料的突出优点是:它的组成具有无限选择性、壳上孔径具有可调性、核壳具有多功能性,这种突出的独特功能使得人们争相洞察其未来发展.主要综述了具有核壳结构的多组分金属有机框架纳米粒子的制备方法和研究进展,最后介绍了其在多相催化、气体存储等方面的应用.     

生物金属有机框架的研究进展

由生物分子构筑的生物金属有机框架(Biological Metal-Organic Framework,Bio MOF)是近十几年发展起来的一类新型多孔材料,属于金属有机框架材料(MOF)的一个分支.自然界中有无数多种生物分子可以作为桥连配体与金属离子配位,这些分子成为设计优良生物相容性的Bio MOF的主要来源.本文介绍了核碱基、氨基酸、肽和蛋白质作为有机配体与金属离子形成Bio MOF的研究进展,并展望其在生物领域的应用前景.     

恩施山胡椒中挥发性成分的GC-MS分析

以恩施市山胡椒果实为原料,利用顶空固相微萃取技术(HS-SPME)提取挥发性成分,采用气质联用仪(GC-MS)结合保留指数鉴定出24种物质,占总挥发性物质的87.516%,有萜类、醛类、酯类.其中萜类共计22种,占比82.422%,含量较高的是柠檬醛(32.638%)、橙花醛(顺式柠檬醛)(32.459%)、3,7-二甲基-3,6-辛二烯醛(4.868%)、香茅醛(3.568%)、β-石竹烯(3.431%).挥发性成分中的73.58%具有抗菌活性,因此山胡椒可作为食品天然杀菌料复合于食品调味料中,达到杀菌防腐、协调风味的多重效果.     

金属有机框架材料的特性、制备方法及应用研究进展

本文概述金属有机框架材料的研究背景,综述金属有机框架材料的特性、制备方法、以及其在气体存储与分离、生物医药、多相催化等领域的应用研究进展,重点介绍其在生物质转化方面的应用。最后展望该材料的发展前景。     

H_2和CO_2在金属-有机架构(MOFs)材料中的吸附性质

使用巨正则系综蒙特·卡洛(GCMC)方法以及TEAM力场参数考察了H2和CO2分子在IRMOF-1和IRMOF-16两种晶体材料中的吸附性质,用统计涨落理论计算了客体分子的吸附热,并分析了柔性骨架和刚性骨架对客体分子吸附性质的影响.计算表明,柔性和刚性骨架对吸附量和吸附热影响可以忽略.客体分子的体积吸附量在IRMOF-1中更大,重量吸附量在IRMOF-16中更大.IRMOF-16的吸附热小于IRMOF-1.这些结论都与前人的实验及理论研究相吻合.     

高锰酸钾氧化嗅味物质β-环柠檬醛的动力学

采用水处理常用氧化剂高锰酸钾对铜绿微囊藻产生的主要致嗅物质β-环柠檬醛(β-cyclocitral)进行氧化去除和动力学分析,并研究高锰酸钾对铜绿微囊藻细胞的破坏和β-环柠檬醛释出及其降解情况.研究结果表明:高锰酸钾与β-环柠檬醛反应符合准二级动力学模型,在溶液pH=7和温度15℃时其速率常数为107.2 mol-1·L·s-1;溶液pH对反应影响不大;当pH=2～9时,动力学表观速率常数kobs为(0.078±0.016)min-;高锰酸钾的加入造成藻细胞的破裂程度达到90%,使主要存在于胞内的β-环柠檬醛释出并降解;高锰酸钾能将铜绿微囊藻细胞内的β-胡萝卜素氧化成β-环柠檬醛,导致总β-环柠檬醛浓度在氧化过程中先升高后降低.     

自吸水酸复合载体催化合成柠檬醛二甲缩醛

为解决柠檬醛直接与无水甲醇缩合反应过程中的分水难题,研究了自吸水酸复合载体(Ph-SO3H/CuSO4@Na2SO4@CaSO4)催化合成柠檬醛二甲缩醛新方法,获得了最佳反应条件投料比n(柠檬醛)n(无水甲醇)n(苯磺酸)＝17.50.0024,控制反应温度75～80℃,反应时间1.5h.在该优化条件下,二甲缩醛收率达87%,并用红外光谱对产品进行结构表征和气相色谱定量,产品纯度可达97%.     

锆基卟啉金属有机框架的合成和性质研究

卟啉广泛存在于自然界,因其优异的光物理和电化学性能而备受关注.然而,卟啉的不稳定性、自猝灭和水溶性差等固有缺陷限制了它在生物学领域的应用.近年来,在金属有机框架(MOFs)中引入卟啉分子或利用卟啉作为有机连接剂构建卟啉金属有机框架(PMOFs)成为研究焦点. PMOFs既可以克服卟啉的局限性,又兼具卟啉与MOFs各自的独特性.文章通过改变反应条件,合成了3种不同形貌特征的锆基卟啉金属有机框架PCN-224,这种材料不仅保持了卟啉在红光照射下产生单线态氧(¹O₂)的特点,还可作为药物载体,为PMOFs的结构调控和生物学应用提供了新思路.     

吡哆醛酰肼修饰的新型发光金属有机框架材料的制备及表征

采用水热法合成了金属有机框架材料ZIF-8,进一步将能够选择性识别铜离子的吡哆醛酰肼(PAH)发光有机分子修饰在其表面和孔腔内,制得一种新型的发光型金属有机框架材料(PAH/ZIF-8),并通过核磁共振光谱(~1 H NMR,~(13) C NMR)、红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对PAH/ZIF-8进行了形貌和结构表征。该发光材料的平均尺寸为81.2nm左右,近似球形,当在354nm的波长下激发时能够在473nm处产生荧光发射。基于铜离子与吡哆醛酰肼之间的配位络合作用能够使PAH的荧光猝灭,PAH/ZIF-8将会是一种潜在的铜离子传感材料。     

Fe3O4/金属-有机框架复合材料合成及应用的研究进展

金属-有机框架材料是一类新型多孔材料,由于其合成简单,比表面积大,孔径可调等特点在超级电容器、催化剂和吸附剂中得到了广泛的应用。磁性金属-有机框架复合材料是将金属-有机框架和磁性金属纳米粒子结合,通过两种材料的协同效应使金属-有机框架材料的部分原有性能增强,甚至使复合材料集成新的性能,形成具有优异协同性能的复合材料,解决金属-有机框架材料稳定性差、机械强度弱、不易回收等问题,拓展其应用范围。文章综述了目前研究中最常使用的磁性金属纳米粒子Fe₃O₄与金属-有机框架形成的复合材料的合成和应用的最新进展。详细介绍了混合法、嵌入法、逐层生长法、干凝胶转化法等合成Fe₃O₄/金属-有机框架复合材料的方法,并且讨论了复合材料在环境修复,生物医药,催化和化学分析中的应用。最后,对Fe₃O₄/金属-有机框架复合材料的发展和应用提出了未来展望。     

柠檬醛诱导的拟南芥抗旱性及差异表达基因分析

本研究旨在探讨柠檬醛在植物抗旱方面的潜在应用价值.以不同浓度的柠檬醛处理拟南芥,我们发现200μmol/L柠檬醛处理的拟南芥在随后干旱胁迫下的存活率高达80%,而未经柠檬醛处理的对照组只有40%左右.转录组测序(RNA-seq)分析发现经200μmol/L柠檬醛处理后有230个差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs),DEGs在GO功能注释和KEGG通路中分别显著富集为应激反应和内质网中的蛋白质加工,且上调表达的DEGs许多都与热激蛋白家族相关.从中挑选4个(AT1G07400,AT2G26150,AT4G25200,AT4G12400)进行RT-qPCR验证,发现其反映的表达水平和RNA-seq数据一致.本研究表明200μmol/L柠檬醛处理可以诱导拟南芥产生抗旱性,并可能通过热激蛋白使干旱胁迫后部分解折叠的功能蛋白恢复生理活性状态,从而使拟南芥显示出对干旱更强的耐受性和抵抗力.     

UiO系列MOFs后合成金属化衍生物在非均相催化中的应用

后合成金属化(post-synthetic metalation, PSM)是一种制备目标功能化金属有机框架(metal-organic frameworks, MOFs)催化材料的重要策略。UiO(University of Oslo)系列作为MOFs家族中重要的一员,所具备的较大开放性孔道和优异的结构稳定性,使其在催化领域具有重要的研究价值和应用潜力,与此同时,由线性二羧酸配体与六核锆簇次级结构单元(secondary building units, SBUs)构筑的模块化结构,为PSM提供了高度可调的平台。UiO框架上的PSM可在配体和金属SBUs这2个位置实施：配体上PSM可先通过选择含有金属锚定位(第二配位点)的配体直接构筑MOFs,或通过后合成配体修饰、交换手段,将金属锚定位引入MOFs中,再进一步实施金属化;SBUs的PSM利用金属簇中的氧原子作为金属锚定位。针对上述策略对UiO系列MOFs后合成金属化衍生材料的制备及在催化中的应用等相关工作进行了概述。     

基于MOF结构的超级电容器电极材料研究进展

开发新型电极材料,是实现超级电容器高效储能的关键,对解决能源短缺与环境污染具有重要意义。金属有机骨架材料(MOF)是一类多孔、高比表面积材料,被广泛使用于工业催化、吸附分离、化学储能等领域。然而采用单一的MOF材料作为电极材料却存在稳定性差、比电容低等缺点。为改善其稳定性与比电容,常采用MOF材料与其它金属或者碳基材料进行复合作为电极材料。研究表明,将MOF与金属进行复合作为电极材料,有效的提高了电容器的比电容;将MOF与碳基材料进行复合作为电极材料,明显改善了电容器稳定性,增加了电容器使用寿命。     

铜基框架囊包多酸晶态材料的制备与电催化性能

一种新颖的铜基金属有机框架囊包Dawson型多酸晶态材料通过采用水热合成法被制备出来。[(Cu3O)2(trz)6Cu2(H2O)11][As2W18O62](1)(trz=1,2,4-triazole),该化合物属于单斜晶系,晶胞参数为a=18.483(5)?,b=18.865(5)?,c=33.118(5)?,α=90.000(5)°,β=97.786(5)°,γ=90.000(5)°,V=9018.5(5)?3。通过单晶X-射线,对该晶态材料结构进行分析,分析结果表明,该晶态杂化材料是一种新颖的金属有机框架囊包多酸的结构。电化学催化研究表明,该材料对生物小分子抗坏血酸具有高效的催化活性。     

双亲性羧甲基壳聚糖钠盐席夫碱的合成及其作为多功能稳定剂的可行性研究

为设计并合成集助悬、润湿和防腐等功能于一体的混悬剂稳定剂,以提高混悬剂稳定性,保证用药安全有效,以壳聚糖为原料,分别与氯乙酸和柠檬醛反应合成双亲性的柠檬醛缩羧甲基壳聚糖钠盐席夫碱,并通过1H-NMR和元素分析对合成产物进行表征.黏度、亲水亲油平衡值和最低抑菌浓度的测试结果表明,通过引入羧甲基和席夫碱等基团,所合成的席夫碱衍生物具有助悬、润湿和抑菌3种功能;炉甘石混悬剂的稳定性实验表明,该合成产物能够提高混悬剂的稳定性,具有成为多功能稳定剂的潜力.     

ZIF-67制备的磷掺杂碳催化剂及其氧还原性能

开发高效、廉价的碳基氧还原(ORR)催化剂是质子交换膜燃料电池等先进能源系统商业化应用的关键。以金属有机框架材料ZIF-67为原料,通过热处理、磷掺杂等过程得到高性能的ORR催化剂。该催化剂对ORR具有优异的催化性能,相较于商业Pt/C催化剂,其具有更高中部电位(Half-wave potential)。与此同时,该催化剂还具有非常好的甲醇耐受性与稳定性,并对四电子催化过程具有非常高的选择性。     

铜绿微囊藻细胞内外有机物特性及氯消毒副产物

分析比较了铜绿微囊藻细胞内外溶解性有机碳(DOC)、溶解性有机氮(DON)、藻毒素、嗅味物质Beta环柠檬醛等有机物质量浓度以及相对分子质量分布和亲疏水特性特征.结果表明,不同生长时期细胞内有机物含量较细胞外高3倍以上(以DOC计算).藻细胞内有机物相对分子质量分布区间主要分成3个部分:小于1 kD(叶绿素,胡萝卜素,藻毒素,嗅味物质等)、40~800 kD(藻蓝蛋白)、大于800kD(核糖体,蓝藻淀粉等);细胞外有机物分布主要集中在1~200 kD之间(约占90%),小分子和大分子物质较少.此外,亲疏水性分析结果表明,细胞内外主要有机物均为中性亲水物质,质量分数分别为75.9%和52.7%.消毒副产物研究表明,细胞内外有机物三氯甲烷生成潜能分别为18.24μg和26.72μg.mg-1DOC;细胞内外总氯乙酸总生成潜能分别为66.98和58.56μg.mg-1DOC.此外,细胞内外有机氮/有机碳较普通原水高3倍以上,ρ(DON)/ρ(DOC)=0.23.可能造成以有机氮为前体物的含氮消毒副产物的大量生成.同时,细胞内还大量存在细胞外不存在的致嗅物质Beta环柠檬醛等,藻毒素含量较细胞外也高数倍.     

半三明治(1,3,5-C3P3H3)M和三明治(1,3,5-C3P3H3)2M(M=Li+-K+,Be2+-Ca2+)配合物的结构与芳香性的理论研究

运用密度泛函理论(DFT),研究1,3,5-C3P3H3、(1,3,5-C3P3H3)M和(1,3,5-C3P3H3)2M(M=LI+-K+,Be2+-Ca2+)的结构、键和能以及芳香性.结果表明.1,3,5-C3P3 H3、(1,3,5-C3P3 H3)M和(1,3,5-C3P3H3)2M的基态结构分别为D3h、C3v和D3d对称性;(1,3,5-C3P3H3)2M的交错(D3d)和重叠(D3h)两种构型的旋转势能面较平坦,金属离子与配体间主要以静电作用相结合,第一、第二主族三明治配合物的解离方式不同,其中(1,3,5-C3 P3H3)2Mg2+的解离能最大,配合物最稳定;除(1,3,5-C3P3H3)Mg2+和(1,3,5-C3P3H3)2Be2+为中心反芳香性外,其他配合物都具有芳香性,其中心芳香性较自由配体降低,且内侧芳香性大于外侧芳香性;芳香性的主要贡献来源是C-P π键.同主族三明治配合物的芳香性随着金属原子序数的增加而增强.