膦酸锆论文-张葭榕

膦酸锆论文-张葭榕

导读:本文包含了膦酸锆论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:有机膦酸锆,溶剂热,晶体结构,去除Sr~(2+)

膦酸锆论文文献综述

张葭榕[1](2018)在《有机膦酸锆的合成及其对Sr~(2+)的去除性能研究》一文中研究指出从Cleardfield等人发现磷酸锆可结晶开始,有机膦酸盐取得了很长久的发展。其中,有机膦酸锆受到广泛关注,在离子去除、分离、催化、导电等方面有很深入的应用。但是,由于Zr~(4+)的易水解性和与磷酸根间存在强亲和力导致高结晶度有机膦酸锆的合成很困难,这也限制了有机膦酸锆的发展和应用。另一方面,随着化石能源危机的加深,核能作为替代的清洁能源获得了很好的发展,但也导致了包含U、Pu等锕系元素,~(90)Sr、~(137)Cs等放射性裂变元素在内的乏燃料的大量累积,预计在2020年将产生8700吨的乏燃料。这就需要大量可用于乏燃料后处理和核应急处理的材料。而有机膦酸锆本身表现出优异的水、热、辐照稳定性,具有良好的离子交换和分离性能,所以合成新型的晶态有机膦酸锆对于促进乏燃料处理和核能发展有很积极的意义。本论文中合成了两例有机膦酸锆,表征了其基本性质,并深入研究了两种化合物对~(90)Sr的处理能力。具体工作为:1.利用亚甲基二磷酸为配体,通过溶剂热方法合成了两种新型的有机膦酸锆晶体:[(CH_3)_2NH_2][Zr(CH_2(PO_3)_2)F](SZ-4),[(CH_3)_2NH_2]_2[Zr(CH_2(HPO_3)(PO_3))_2](SZ-5)。通过X-射线单晶衍射仪分析发现SZ-5具有一维链状结构,SZ-4具有二维层状结构,此外对晶体还进行了热重、粉末、红外、SEM/EDS、导电性等性质的测试。导电性测试结果表明,由于SZ-5含有质子化的羟基和二甲氨,所以SZ-5具有导电性能而SZ-4不具有。2.稳定性实验表明,SZ-4和SZ-5都具有很好的热稳定性和辐照稳定性,能稳定存在于很宽pH范围的水溶液中。另外SZ-4在经过强酸处理后,会发生结构转变。3.研究SZ-4和SZ-5对~(90)Sr的吸附能力。结果表明,SZ-4和SZ-5都能在高盐度下选择性地去除Sr,海水实验表明SZ-4和SZ-5能高效地从海水中去除放射性~(90)Sr,其中SZ-4效果更为显着。对吸附后的SZ-5也进行了XAFS表征。而对吸附后的SZ-4进行X-射线单晶衍射分析时,发现SZ-4吸附Sr~(2+)的过程中,首先1)Sr~(2+)结合水分子进入层间,交换出部分二甲氨阳离子;2)随后水分子交换出全部的二甲氨离子。(本文来源于《东华理工大学》期刊2018-06-12)

王健佳[2](2018)在《无机—有机膦酸锆类催化剂在氢化反应中的应用》一文中研究指出随着工业发展脚步的加快,地球上的化石燃料日益枯竭,能源危机逐步逼近。生物质作为地球上储量丰富的可持续性资源,已经逐渐被开发用于缓解能源危机,在合适的催化剂的存在下,生物质可以逐步转化为各种功能性小分子,γ-戊内酯(GVL)就是其中之一。GVL因为可以作为燃料添加剂、溶剂和许多高附加值精细化学品的前驱体而存在一定的研究价值,寻找高效环保型催化剂催化生物质制备GVL具有非常重要的现实意义。本课题主要以无机-有机膦酸锆类材料作为催化剂,催化乙酰丙酸乙酯(EL)制备γ-戊内酯,并将效果比较好的几种催化剂运用到其他醛酮类化合物的催化加氢反应中,具体研究内容包括以下叁个方面:(1)采用简单的共沉淀法制备出了焦磷酸锆催化剂(Zr OPP),对催化剂进行了红外、吡啶红外、扫描电镜、透射电镜、N2吸附脱附、CO2和NH3程序升温脱附等表征,分析得出了催化剂的介观结构以及内部酸碱位点分布的情况,将其用于EL转化为GVL的反应中,探究了反应时间、温度、催化剂量、锆磷比、溶剂种类等因素对催化反应活性的影响。结果得到,5 m L的异丙醇作为溶剂和氢源,0.1710 g萘作为内标物,200 mg锆磷比为1:1的Zr OPP作为催化剂,在160oC下反应11 h,EL的转化率和GVL的产率分别可以达到97.4%和94.1%。通过催化剂浸出实验证明了该催化反应属于非均相催化。考察了Zr OPP循环使用性能,催化剂循环使用五次过后,其表观结构和元素含量都没有发生明显的改变,由此确定该催化剂具有良好的循环使用性和稳定性。(2)选取带有特征官能团的有机膦酸作为前躯体,制备出了四种有机膦酸锆类催化剂,通过一系列的表征方法对催化剂的介观结构和元素含量进行了分析,将制备的催化剂用于催化EL转化为GVL的反应中,探索了反应时间、温度、催化剂量和锆磷比等因素对EL催化加氢反应的影响。结果得到,5 m L异丙醇作为溶剂和氢源,0.1710 g萘作为内标物,锆磷比为1:1,200 mg Zr HEDP作为催化剂,在160 o C下反应12 h,EL的转化率和GVL的产率分别为98.6%和92.3%;200 mg Zr EDTMPs作为催化剂,在160oC下反应9 h,EL的转化率和GVL的产率分别为98.1%和88.4%;200 mg Zr ATMP作为催化剂,在160 o C下反应11 h,EL的转化率和GVL的产率分别为98.4%和89.9%;200 mg Zr DTPMPA作为催化剂,在160 o C下反应11 h,EL的转化率和GVL的产率分别为90.4%和73.2%。对比实验结果可以发现,Zr HEDP因为结构中带有-OH官能团,提高了整体Br?nsted酸性位点的数目,有利于EL的加氢产物4-羟基戊酸乙酯内酯化反应的进行,因而得到了较高产率的GVL;Zr ATMP和Zr EDTMPs因为结构中带有N原子,提高了整体碱性位点的数目,有利于异丙醇羟基上氢质子的解离,促进了EL的4号位上羰基的催化加氢反应的进行,最终也得到了较高产率的GVL;而Zr DTPMPA前驱体因为本身对称性较差,导致最终得到的催化剂中活性位点数目较少,比表面积也较小,因而催化EL转化为GVL的效果不佳。(3)将催化EL转化为GVL效果比较好的四种催化剂运用到其他醛酮类化合物的催化加氢反应当中,包括糠醛、苯甲醛、4-甲基-2-戊酮、2-庚酮、2-辛酮、环己酮以及苯乙酮等,通过对反应时间和温度进行条件优化,发现该类催化剂对于醛酮类化合物的催化加氢反应都具有很好的催化活性。相比较酮类化合物而言,醛类化合物因为较低的空间位阻效应,比较容易进行催化加氢反应。对于直链的饱和酮类化合物,碳链越短,对称性越好,越容易实现催化加氢。存在双键或者苯环与羰基形成共轭结构的酮类化合物,因为双键占用活性中心,实现催化加氢反应需要更加苛刻的条件。(本文来源于《江南大学》期刊2018-05-01)

蒋婷,刘昌华[3](2017)在《纳米膦酸锆阻燃剂的分子设计及阻燃聚丙烯》一文中研究指出纳米阻燃剂相对于传统阻燃剂而言,其显着的特点是添加量少,且能显着降低材料的燃烧性能;纳米阻燃剂的加入虽然一定程度的提高材料的机械性能,但难于达到材料的阻燃等级。a-磷酸锆(a-ZrP)具有Zr(HPO_4)_2·H_2O通式,其分子中的H_3PO_4可由有机膦酸(H_2O_3P-R)部分或全部替代,生成具有Zr(HPO_4)_2-x(O_3P-R)x·H_2O结构通式的杂化纳米粒子,赋予了有机膦酸锆杂化分子具有独特的剪切设计功能,从而实现结构的精准调控合成。本研究针对传统阻燃剂与纳米阻燃剂的特点和问题,利用有机膦酸锆的可设计剪切能力,把传统的膨胀型阻燃剂通过共价集成修饰于纳米阻燃剂的表面,实现了传统阻燃剂与纳米阻燃剂的有机结合,同时通过二者间的协同实现了高效阻燃和基体的增强。(本文来源于《中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题N:阻燃高分子材料》期刊2017-10-10)

蒋婷[4](2017)在《聚丙烯/有机膦酸锆复合材料的制备及其阻燃性能研究》一文中研究指出聚丙烯(PP)具有较好的物理机械性能和化学稳定性,其透明度高、无毒、易加工、耐化学腐蚀及电绝缘性好。因此被广泛地应用在包装、化工、建筑、轻工、家电等各个领域。当前,PP的应用领域还在继续拓宽,已经成为人们日常生活所必须。但是,和其他很多聚合物一样,PP本身属于易燃材料,其限氧指数只有17%左右。且燃烧时易产生大量熔滴、致使火焰很容易传播,从而限制了其应用范围。因此,对聚丙烯开展阻燃方面的研究就尤为必要和重要。为了同时兼顾环境友好与阻燃效率,纳米阻燃剂与膨胀型阻燃剂在当今阻燃领域获得了广泛地应用。但是,阻燃剂与聚合物之间较差的相容性使得聚合物的物理机械性能严重下降,而且会影响聚合物的其它性能。为了保证聚合物的阻燃性能优异,又不影响其它性能。所以新型的纳米复配阻燃剂与叁元一体膨胀型阻燃剂成为当今阻燃研究的主导。有机膦酸锆因其独特的结构和性能被广泛应用到阻燃领域,本文基于聚丙烯的燃烧及阻燃机理,讨论了有机膦酸锆复配协同阻燃剂对聚丙烯复合材料阻燃性能的影响。首先,通过熔融共混法制备了聚丙烯/有机膦酸锆(Zr(AE)_3P简写为ZrP)/层状双金属氢氧化物(LDH)叁元复合协效体系并对材料的阻燃性能进行研究。研究了ZrP与LDH不同复配比对聚丙烯的协同阻燃效果。通过傅里叶红外(FTIR)、扫描电镜(SEM)、X-衍射(XRD)、力学性能测试仪、热重分析(TGA)、差示扫描量热仪(DSC)、垂直燃烧测试(UL-94)、极限氧指数(LOI)和微型燃烧量热仪(MCC)等研究了填料及复合材料的结构、力学性能、热稳定性能、结晶性能、阻燃性能及残炭形貌。结果表明,当LDH与ZrP的添加比例为1:3时,协同阻燃效果最佳。其次,成功制备了杂化有机膦酸锆/氧化石墨烯膨胀型阻燃剂(GO-Zr(AE)_3P)、新戊二醇磷酸酯插层的杂化有机膦酸锆/氧化石墨烯膨胀型阻燃剂(DPPA-GO-Zr(AE)_3P),并制备了一系列PP/GO-Zr(AE)_3P和PP/DPPA-GO-Zr(AE)_3P复合材料。通过X-衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、力学性能测试仪、热重分析(TGA)、差示扫描量热仪(DSC)、限氧指数(LOI)和微型燃烧量热仪(MCC)等研究了填料及复合材料的结构与形貌、力学性能、热稳定性能、结晶性能、阻燃性能。结果表明杂化有机膦酸锆/氧化石墨烯、新戊二醇磷酸酯插层的杂化有机膦酸锆/氧化石墨烯阻燃剂都呈现出优异的阻燃效果,并将其两种阻燃剂进行了对比研究。最后,成功制备了叁种酸插层杂化有机膦酸锆/氧化石墨烯的叁种阻燃剂,叁种酸分别为新戊二醇磷酸酯(DPPA)、季戊四醇双磷酸酯(SPDPA)、氰尿酸(CA)。并制备了一系列PP/DPPA-GO-Zr(AE)_3P、PP/SPDPA-GO-Zr(AE)_3P、PP/CA-GO-Zr(AE)_3P阻燃复合材料。通过X-衍射(XRD)、力学性能测试仪、热重分析(TGA)、差示扫描量热仪(DSC)、垂直燃烧测试(UL-94)、限氧指数(LOI)和微型燃烧量热仪(MCC)等表征研究了填料及阻燃复合材料的结构、力学性能、热稳定性能、结晶性能、阻燃性能。结果表明新戊二醇磷酸酯、季戊四醇双磷酸酯、氰尿酸插层的杂化有机膦酸锆/氧化石墨烯阻燃剂是一类优良的阻燃剂。(本文来源于《西南大学》期刊2017-04-18)

刘利民,梁新建,熊家辉[5](2017)在《基于层状膦酸锆的抗氧化电化学传感器研究》一文中研究指出以磷酸锆无机层状物为基础,引入氨基乙氧基及羧基丙基基团,合成功能化的膦酸锆(简称ZrPR),将辣根过氧化物酶(POD)固定于膦酸锆纳米层片中制备得到了"POD/ZrPR"复合物,将"POD/ZrPR"复合物修饰至玻碳电极,实现了POD在玻碳电极表面的直接电化学,电子传递速率常数ks为2.50s~(-1)。该"POD/ZrPR"修饰电极对溶液溶解氧、过氧化氢、亚硝酸盐具有灵敏催化响应,可用于建立抗氧化性能的分析方法。实验结果表明,热水温度确是茶水性能的重要影响因素,不同温度泡制的茶叶水,其抗氧化性能有明显差异,这为人们合理引用茶水提供了参考依据。(本文来源于《第十叁届全国电分析化学学术会议会议论文摘要集》期刊2017-04-14)

刘利民,柳岚峰,黄春芳,刘雪霞[6](2016)在《基于“氨基膦酸锆/过氧化物酶”复合物的抗氧化传感器研究》一文中研究指出利用氨基乙氧基功能化的膦酸锆(ZrPR)为层状前体,通过剥离/重组手段将过氧化物酶(POD)与膦酸锆纳米层片结合制备成POD/ZrPR纳米生物无机复合物,并构建了基于POD/ZrPR/nafion多层膜界面的电化学传感器。循环伏安分析结果表明,POD/ZrPR/Nafion多层膜修饰电极的氧化还原峰分别在-417mv及-373mv出现,氧化还原峰电流都随扫描速率的增大而线性增大,证明将POD固定于ZrPR剥离层片中,并修饰至玻碳电极表面,即可实现其直接电子传递。该POD/ZrPR/Nafion修饰电极保持了过氧化物酶的活性,能通过电化学催化还原O_2、H_2O_2这一性质,建立评价不同茶饮料的抗氧化水平高低的简便方法。在通氮除氧的磷酸盐缓冲溶液中,分别加入同体积的红茶及绿茶后,绿茶导致的还原峰电流增加值远大于红茶导致的还原峰电流增,说明红茶抗氧化性能比绿茶更好,其中所含的溶解氧相对更少。(本文来源于《中国化学会第30届学术年会摘要集-第叁分会:纳米传感新原理新方法》期刊2016-07-01)

刘利[7](2016)在《载银膦酸锆协同抗菌剂的制备及应用研究》一文中研究指出细菌无处不在,有害细菌无时不刻不威胁着人类健康,人类与细菌的战争也从未停止过。青霉素的发现标志人类对细菌的战争进入了新纪元,传统的抗生素有较强的抗菌作用,也挽救过无数人的生命,但长期使用容易使细菌产生耐药性;而可以代替抗生素的将是无机抗菌剂,无机纳米抗菌剂克服了有机抗菌剂的耐药性问题,以纳米银抗菌效果最好,但是无机纳米银易团聚,且单独的纳米银有细胞毒性,因而难以从应用上得到推广。为了克服单一抗生素(有机抗菌剂)和无机抗菌剂的缺点,整合各自的优点,可以制备一种有机-无机协同抗菌剂来达到更好的抗菌效果。基于以上想法,我们在片层磷酸锆表面修饰一系列具有抗菌功能的有机官能团,同时在层间原位还原纳米银得到载银的有机膦酸锆,具体工作内容如下:(1)制备了一系列不同有机链长载银有机膦酸锆,银-甲基--N,N-二甲基膦酸锆(Zr[(O3PCH2)2NCH3],Ag-ZMDP)、银-乙基--N,N-二甲基膦酸锆(Zr[(O3PCH2)2NC2H5],Ag-ZEDP)、银-丙基--N,N-二甲基膦酸锆(Zr[(O3PCH2)2NC3H7],Ag-ZPDP)、银-丁基--N,N-二甲基膦酸锆(Zr[(O3PCH2)2NC4H9],Ag-ZBDP)、银-己基--N,N-二甲基膦酸锆(Zr[(O3PCH2)2NC6H13],Ag-ZEHP)、银-辛基--N,N-二甲基膦酸锆(Zr[(O3PCH2)2NC8H17],Ag-ZEOP)。研究不同有机链长与抗菌性能的关系,发现随着有机链长的增大,抗菌效果增强;研究不同载银量对抗菌效果的影响,发现随着纳米银的含量增加,抗菌效果先增大后减小,测试了各自抗菌效果并计算协同性FIC值,测试了载银有机膦酸锆的抗菌动力学。同时,做了细胞毒性实验来证明这一系列有机膦酸锆无细胞毒性,表明这一系列载银有机膦酸锆作为抗菌材料在医疗和食品包装材料方面具有巨大的应用潜力。(2)制备了银-羧甲基--N,N-二甲基膦酸锆(Ag-ZGDMP),研究了不同载银量的抗菌效果,发现纳米银的含量为1%时抗菌效果最好;测试了其抗菌效果计算协同性FIC值,测试了载银甘氨酸有机膦酸锆的抗菌动力学;同时与不同链长有机膦酸锆进行了对比研究,从结构上比较,发现Ag-ZGDMP与Ag-ZEDP片层的层间距很接近,但与Ag-ZEDP相比,Ag-ZGDMP的抗菌效果更好,杀死相同数量的细菌所需要的时间更短。最后也做了通过细胞毒性实验来证明载银甘氨酸有机膦酸锆对哺乳动物无细胞毒性。表明载银甘氨酸有机膦酸锆作为抗菌材料在医疗和食品包装材料方面具有巨大的应用潜力。(3)成功将不同链长的载银有机膦酸锆与聚乳酸密炼复合,制备出了具有抗菌功能的高分子复合材料。通过力学性能表征表明加入少量载银有机膦酸锆对聚乳酸力学性能有促进作用。通过抗菌实验表明载银有机膦酸锆-聚乳酸复合材料具有好的抗菌性能。表明载银有机膦酸锆作为抗菌材料能够应用到聚合物中并具有好的抗菌效果。(本文来源于《西南大学》期刊2016-04-10)

刘利,聂玲,刘昌华,蒋婷,洪静[8](2015)在《氧化石墨烯/有机膦酸锆异质耦合阻燃剂在聚丙烯中的应用》一文中研究指出随着纳米阻燃复合材料的深入研究,传统阻燃剂与纳米阻燃剂间的协同阻燃性能的研究得到研究者的广泛关注。石墨烯是一种新型的阻隔阻燃材料,与传统阻燃剂的复合能有效减少传统阻燃剂的用量,二者间的协同能有效提高阻燃性能。本文成功合成了一新型异质耦合阻燃剂氧化石墨烯(GO)/2–(2–(2–氨乙基氨)乙基氨)乙基膦酸锆(Zr[O_3P(CH_2)_2NH(CH_2)_2NH(CH_2)_2NH_2]_2H_2O)(GO-Zr(AE)_3P),并通过FTIR、TG、UL94垂直燃烧等表征初步探究了PP/Zr(AE)_3P和PP/GO-Zr(AE)_3P纳米复合材料的结构、稳定性能、阻燃性能。结果表明氧化石墨烯/有机膦酸锆异质耦合阻燃剂是一种优异的阻燃剂,对PP阻燃效率高。(本文来源于《2015年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题L 高分子复合体系》期刊2015-10-17)

全红江[9](2015)在《基于羟基、羧基、磺酸基偶氮苯的有机无机杂化膦酸锆的合成、表征和应用》一文中研究指出偶氮苯类化合物具有光致异构化性质,在特定波长的光照射下会发生可逆的顺反异构,能使分子的结构和偶极矩发生较大的变化,导致物质的理化性质改变,近年来在光信息存储、光开关、光致变色等领域应用潜力巨大,因此在材料研究领域引起了广泛的关注。当偶氮苯单体通过共聚、嫁接到无机材料中形成有机-无机杂化材料后,特定波长的光照同样可引起偶氮苯可逆的顺反异构现象,为本论文提供了理论依据。本论文主要研究以叁种偶氮苯为单体,通过杂化共沉淀的方法制备了叁类偶氮苯的有机-无机杂化膦酸锆,表征了合成的偶氮苯单体和杂化材料的结构和性能,研究了有机、有机-无机杂化骨架对光响应速率的影响。主要研究内容如下:1、光响应有机-无机杂化偶氮苯膦酸锆的制备、表征及应用以4,4'-二羟基偶氮苯(DiOHAZO)为主体,通过酯化、取代、水解等反应合成了两种偶氮苯单体4-(6-膦酸)己氧基-4'-羟基偶氮苯(PAC6AZOOH)、4,4'-二(6-膦酸)己氧基偶氮苯(DiPAC6AZO),分别与八水合氧氯化锆(ZrOCl2·8H2O)反应制备了四种偶氮苯膦酸锆:单取代有机羟基偶氮苯膦酸锆(ZrOPC6AZOOH)、单取代有机-无机杂化羟基偶氮苯膦酸锆(ZrOPPC6AZOOH)、双取代有机偶氮苯膦酸锆(ZrOPC6AZO)和双取代有机-无机杂化偶氮苯膦酸锆(ZrOPPC6AZO)。偶氮苯单体通过1HNMR、13CNMR确证了结构,偶氮苯膦酸锆材料用SEM、FT-IR、XRD、TG、SEM和N2-吸附仪进行了表征。首次通过紫外-可见光交替照射和N2-吸附仪研究发现:光照引起的偶氮苯的可逆顺反异构能改变材料的比表面积,而且这种变化也是可逆的;将这种材料用于气体(氮气、氢气、甲烷和二氧化碳等)吸附性能测试,发现对二氧化碳有较好的吸附性能。2、有机-无机杂化羧基偶氮苯膦酸锆的制备、表征以对氨基苯甲酸为原料,合成了4-羟基-4'-羧基偶氮苯(OHAZOCOOH),并以其为母体通过酯化、取代、水解等反应合成了4-(6-膦酸)己氧基-4'-羧基偶氮苯(PAC6AZOCOOH)单体,与八水合氧氯化锆(ZrOCl2·8H2O)反应制备了有机羧基偶氮苯膦酸锆(ZrOPC6AZOCOOH)和有机-无机杂化羧基偶氮苯膦酸锆(ZrOPPC6AZOCOOH)。单体通过1NMR、13CNMR表征了具体结构,ZrOPC6AZOCOOH和ZrOPPC6AZOCOOH通过SEM、FT-IR、XRD、TG、SEM和N2-吸附仪进行了表征。3、有机-无机杂化磺酸基偶氮苯膦酸锆的制备、表征及应用以对氨基苯磺酸为原料合成了4-羟基-4'-磺酸基偶氮苯(OHAZOSO3H),并以其为母体通过酯化、取代、水解等反应合成了4-(6-膦酸)己氧基-4'-磺酸基偶氮苯(PAC6AZOSO3H)单体,与八水合氧氯化锆(ZrOCl2·8H2O)反应制备了有机磺酸基偶氮苯膦酸锆(ZrOPC6AZOSO3H)和有机-无机杂化磺酸基偶氮苯膦酸锆(Z4OPPC6AZOSO3H)。单体通过1HNMR、13C NMR表征了具体结构,ZrOPC6AZOSO3H和ZrOPPC6AZOSO3H用SEM、FT-IR、XRD、TG、SEM和N2-吸附仪进行了表征。并将ZrOPPC6AZOSO3H用于催化苯甲醛、苯胺和环己酮的Mannich反应,采用水作为溶剂,催化产率达90%以上,且催化剂可以多次循环使用,催化效率无明显降低。(本文来源于《西南大学》期刊2015-06-01)

周贵凤[10](2015)在《新型有机膦酸锆的合成及其作为药物载体的初步研究》一文中研究指出随着药物剂型向性质稳定、纳米微粒及缓释控释等方向发展,以此能更好地掌控药量、提高药物生物利用率、降低毒副作用,减轻患者痛苦,新型药物载体合成对于纳米缓释制剂的研究是一项重要而有意义的工作。磷/膦酸锆化合物热稳定性较好,耐强酸和一定程度的碱,比表面积大,可设计性较强,制备容易,多为层状结构,层间距约0.7~2.0nm,层间引入客体后仍能保持层状结构,已被广泛应用于离子交换、插层化学、催化合成、光电、纳米材料、环境保护等领域,但在生物医药领域中的研究相对较少。因此,新型磷/膦酸锆做为药物载体研究具有重要理论意义和实际价值。本文主要研究内容和结果如下:(1)以4-氨基丁酸、6-氨基己酸及1-甲基-3-苯基丙胺为原料,通过Mannich反应合成了叁种新型有机膦酸:4-氨基丁酸双亚甲基膦酸(4-ABMPA)、6-氨基己酸双亚甲基膦酸(6-AHMPA)及1-甲基-3-苯基丙胺双亚甲基膦酸(MPPAPA),合成产率分别73.5%、76.1%和77.9%。通过核磁(NMR)、红外(FTIR)及热重(TG-DTA)等分析表征,叁者化学组成为:OOC(CH2)3NH+(CH2PO3H2)2·0.34H2O,-OOC(CH2)5NH+(CH2PO3H2)2·0.43H2O,C6H5(CH2)2CH(CH3)N(CH2PO3H2)2·0.44H2O。(2)以上述合成的4-ABMPA、6-AHMPA及MPPAPA为原料,分别通过直接沉淀法、水热法及HF-水热法合成了叁种新型有机膦酸锆。水热法的合成产率显着高于直接沉淀法,前两者与HF-水热法相比差异不显着。通过X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、FTIR及TG-DTA分析表征,叁者化学组成为:Zr(O3PCH2)2N(CH2)3COOH·2.4H2O (4-ZABMP)、Zr(O3PCH2)2N(CH2)5COOH·0.74 H2O (6-ZAHMP)及Zr(O3PCH2)2NCH(CH3)(CH2)2C6H5 (ZMPPAP)。结果显示,随HF浓度升高,有机膦酸锆晶体的晶型越好,但产率及生成速度降低。直接沉淀法及HF-水热法均能获得典型的层状结构的晶体,晶粒形态较规整,前者晶体粒径(0.3~0.5 μm)大于后者(0.1~0.2μm),但热稳定性不及后者;不加HF的水热法反应则不能获得层状结构的晶体。因此,直接沉淀法合成的6-ZAHMP晶型良好,热稳定较高,制备容易,较适合作为药物载体。(3)以6-ZAHMP作为Ag+、Zn2+载体,制备了两种新型抗菌剂(Ag@6-ZAHMP和Ag-Zn@6-ZAHMP)。通过XRD、SEM、FTIR及TG-DTA等分析表征,证实了Ag+、Zn2+载入到6-ZAHMP层间或吸附在载体表面。在反应时间5 h、温度40℃、 pH7.0、CAgNO3=0.2 mol/L的条件下,Ag@6-ZAHMP中载Ag+量达到最高(qAg=20.22mg/g);在反应时间5 h、温度40℃、pH7.0、CAgNO3/CZn(NO3)2=1的条件下,Ag-Zn@6-ZAHMP中负载Ag+、Zn2+总量达到最高(qAg=17.99 mg/g、qzn=51.21 mg/g)。且两种新型抗菌剂均具有较强的耐紫外光能力和缓释性能。以大肠杆菌(ATCC 25922)、金黄色葡萄球菌(CVCC 1882)为试验菌,参照国标法(GB15981-1995)研究了两种新型抗菌剂的抗菌性能。结果表明Ag@6-ZAHMP、Ag-Zn@6-ZAHMP均具有较好的抗菌作用,当两者浓度为1.25mg/mL时,两者的抗菌率均达99.9%以上。在等浓度条件下,Ag@6-ZAHMP对大肠杆菌的抗菌作用强于金黄色葡萄球菌;而Ag-Zn@6-ZAHMP对金黄色葡萄球菌的抗菌效果优于大肠杆菌。(4)以6-ZAHMP作为5-氟脲密度(5-FU)载体,制备了pH-敏感型5-FU@6-ZAHMP缓释药物。通过正交实验设计,确定5-FU@6-ZAHMP合成的最优水平为A2 (50 ℃)、B1 (pH2.0)、C2 (0.5 mg/mL),载药量最高(96.73 mg/g)。通过XRD、SEM、FTIR及TG-DTA等分析表征,证明了5-FU能较好地与6-ZAHMP结合。体外药物释放试验显示5-FU@6-ZAHMP结肠定位释放性能良好,即在模拟胃液(pH 1.2,2 h)中几乎不释药,在模拟小肠液(pH 6.8,5 h)中释放少量药;将5-FU@6-ZAHMP置入到模拟结肠液(pH7.5)后,在49 h内释药量占总释药量的80%以上,证明了5-FU@6-ZAHMP具有较好的体外释药特征,为后续体内研究提供了理论依据。综上,以Mannich反应合成的叁种新型有机膦酸为原料,分别通过HF法、水热法及HF-水热法成功合成了叁种新型有机膦酸锆。其中,HF法合成的层状6-ZAHMP晶体结构较好、热稳定性较高,以之作为药物载体,制备的Ag/-Zn@6-ZAHMP抗菌剂缓释性能、耐紫外光及抗菌性能较好,5-FU@6-ZAHMP体外结肠定位模型中释药良好,不仅提高了局部药物浓度,还减小了全身吸收引起的毒副作用。该课题为新型药物载体的开发提供了新的思路。(本文来源于《西南大学》期刊2015-04-30)

膦酸锆论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

随着工业发展脚步的加快,地球上的化石燃料日益枯竭,能源危机逐步逼近。生物质作为地球上储量丰富的可持续性资源,已经逐渐被开发用于缓解能源危机,在合适的催化剂的存在下,生物质可以逐步转化为各种功能性小分子,γ-戊内酯(GVL)就是其中之一。GVL因为可以作为燃料添加剂、溶剂和许多高附加值精细化学品的前驱体而存在一定的研究价值,寻找高效环保型催化剂催化生物质制备GVL具有非常重要的现实意义。本课题主要以无机-有机膦酸锆类材料作为催化剂,催化乙酰丙酸乙酯(EL)制备γ-戊内酯,并将效果比较好的几种催化剂运用到其他醛酮类化合物的催化加氢反应中,具体研究内容包括以下叁个方面:(1)采用简单的共沉淀法制备出了焦磷酸锆催化剂(Zr OPP),对催化剂进行了红外、吡啶红外、扫描电镜、透射电镜、N2吸附脱附、CO2和NH3程序升温脱附等表征,分析得出了催化剂的介观结构以及内部酸碱位点分布的情况,将其用于EL转化为GVL的反应中,探究了反应时间、温度、催化剂量、锆磷比、溶剂种类等因素对催化反应活性的影响。结果得到,5 m L的异丙醇作为溶剂和氢源,0.1710 g萘作为内标物,200 mg锆磷比为1:1的Zr OPP作为催化剂,在160oC下反应11 h,EL的转化率和GVL的产率分别可以达到97.4%和94.1%。通过催化剂浸出实验证明了该催化反应属于非均相催化。考察了Zr OPP循环使用性能,催化剂循环使用五次过后,其表观结构和元素含量都没有发生明显的改变,由此确定该催化剂具有良好的循环使用性和稳定性。(2)选取带有特征官能团的有机膦酸作为前躯体,制备出了四种有机膦酸锆类催化剂,通过一系列的表征方法对催化剂的介观结构和元素含量进行了分析,将制备的催化剂用于催化EL转化为GVL的反应中,探索了反应时间、温度、催化剂量和锆磷比等因素对EL催化加氢反应的影响。结果得到,5 m L异丙醇作为溶剂和氢源,0.1710 g萘作为内标物,锆磷比为1:1,200 mg Zr HEDP作为催化剂,在160 o C下反应12 h,EL的转化率和GVL的产率分别为98.6%和92.3%;200 mg Zr EDTMPs作为催化剂,在160oC下反应9 h,EL的转化率和GVL的产率分别为98.1%和88.4%;200 mg Zr ATMP作为催化剂,在160 o C下反应11 h,EL的转化率和GVL的产率分别为98.4%和89.9%;200 mg Zr DTPMPA作为催化剂,在160 o C下反应11 h,EL的转化率和GVL的产率分别为90.4%和73.2%。对比实验结果可以发现,Zr HEDP因为结构中带有-OH官能团,提高了整体Br?nsted酸性位点的数目,有利于EL的加氢产物4-羟基戊酸乙酯内酯化反应的进行,因而得到了较高产率的GVL;Zr ATMP和Zr EDTMPs因为结构中带有N原子,提高了整体碱性位点的数目,有利于异丙醇羟基上氢质子的解离,促进了EL的4号位上羰基的催化加氢反应的进行,最终也得到了较高产率的GVL;而Zr DTPMPA前驱体因为本身对称性较差,导致最终得到的催化剂中活性位点数目较少,比表面积也较小,因而催化EL转化为GVL的效果不佳。(3)将催化EL转化为GVL效果比较好的四种催化剂运用到其他醛酮类化合物的催化加氢反应当中,包括糠醛、苯甲醛、4-甲基-2-戊酮、2-庚酮、2-辛酮、环己酮以及苯乙酮等,通过对反应时间和温度进行条件优化,发现该类催化剂对于醛酮类化合物的催化加氢反应都具有很好的催化活性。相比较酮类化合物而言,醛类化合物因为较低的空间位阻效应,比较容易进行催化加氢反应。对于直链的饱和酮类化合物,碳链越短,对称性越好,越容易实现催化加氢。存在双键或者苯环与羰基形成共轭结构的酮类化合物,因为双键占用活性中心,实现催化加氢反应需要更加苛刻的条件。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

膦酸锆论文参考文献

[1].张葭榕.有机膦酸锆的合成及其对Sr~(2+)的去除性能研究[D].东华理工大学.2018

[2].王健佳.无机—有机膦酸锆类催化剂在氢化反应中的应用[D].江南大学.2018

[3].蒋婷,刘昌华.纳米膦酸锆阻燃剂的分子设计及阻燃聚丙烯[C].中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题N:阻燃高分子材料.2017

[4].蒋婷.聚丙烯/有机膦酸锆复合材料的制备及其阻燃性能研究[D].西南大学.2017

[5].刘利民,梁新建,熊家辉.基于层状膦酸锆的抗氧化电化学传感器研究[C].第十叁届全国电分析化学学术会议会议论文摘要集.2017

[6].刘利民,柳岚峰,黄春芳,刘雪霞.基于“氨基膦酸锆/过氧化物酶”复合物的抗氧化传感器研究[C].中国化学会第30届学术年会摘要集-第叁分会:纳米传感新原理新方法.2016

[7].刘利.载银膦酸锆协同抗菌剂的制备及应用研究[D].西南大学.2016

[8].刘利,聂玲,刘昌华,蒋婷,洪静.氧化石墨烯/有机膦酸锆异质耦合阻燃剂在聚丙烯中的应用[C].2015年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题L高分子复合体系.2015

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[10].周贵凤.新型有机膦酸锆的合成及其作为药物载体的初步研究[D].西南大学.2015

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膦酸锆论文-张葭榕
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