环糊精在环境污染治理中的应用分析_朱顺生
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关于环糊精的研究状况剖析关于环糊精的研究状况摘要:本文综述了环糊精的发现过程,环糊精的理化性质,提出了环糊精的改性,阐述了环糊精在现阶段医药、食品、环境保护、电化学、以及化妆品等方面的广泛应用,特别是食品的应用,展望了其广泛的利用空间,提出了环糊精可能的应用领域。
Abstract:This paper reviews the discovery process cyclodextrin, physical and chemical properties ,put forward the modified cyclodextrin and use of cyclodextrin in medicine food,environmental protection ,electrochemical at present stage and cosmetics and so on are wide.Especially the application of food.The paper do not omly prospecte its extensive ues of space,but also show us the possibility application fields about cyclodextrins .关键词:环糊精应用进展Key words: cyclodextrin application progress一环糊精的发现与发展自1891年Villiers发现环糊精至今已逾百年,它已经发展成为超分子化学最重要的主题,其间包含着许多科学家和科技工作者的智慧和劳动。
Villiers最早从芽孢杆菌属(Bacillus)淀粉杆菌(Bacillus amylobacter)的1kg淀粉消化液中分离出3g可以从水中重结晶的物质,确定其组成为(C6H10O5)2*3H2O,称其为—木粉。
1903年,Schardingei用分离的菌株消化淀粉得到两种晶体化合物,确认他们与Villiers分离出的—木粉是同一物质,并用碘—碘化钾反应区别了a-环糊精(a-cyclodextrin)和b-环糊精(b-cyclodextrin),这种用碘液反应判断a-,b-环糊精的方法至今沿用。
基于环糊精聚轮烷制备功能材料的研究进展摘要:环糊精聚轮烷作为一种多功能材料,在材料科学领域引起了广泛的关注。
本文总结了近年来环糊精聚轮烷制备功能材料的研究进展,并探讨了其应用前景。
首先介绍了环糊精聚轮烷的结构特点和制备方法,然后详细讨论了其在各个领域中的应用,如催化剂、吸附剂、药物传递系统等。
最后,对环糊精聚轮烷制备功能材料的未来发展进行了展望,指出其巨大的潜力和挑战。
本文的研究结果对于推动环糊精聚轮烷功能材料的发展和应用具有重要的参考价值。
关键词:环糊精聚轮烷;功能材料;应用;研究进展引言:随着材料科学的快速发展和人们对功能材料的需求不断增加,研究人员对于新型多功能材料的开发和应用不断进行探索。
环糊精聚轮烷作为一种新型材料,以其独特的结构和多样化的功能受到了广泛关注。
环糊精聚轮烷通过聚合糊精单体,形成具有空心结构的聚合物,能够在内部容纳各种分子,并具有较高的稳定性和可控性。
因此,深入研究环糊精聚轮烷制备功能材料的方法和应用具有重要的意义。
本文旨在总结近年来的研究进展,展望未来环糊精聚轮烷功能材料的发展方向,为相关研究和应用提供参考和借鉴。
一、环糊精聚轮烷的概述1.1环糊精的化学结构和性质环糊精是一种环形寡糖分子,由7个葡萄糖分子通过α-1,4-糖苷键连接而成。
其结构特点是具有一个中空的圆柱形空腔,可以将适应其空腔尺寸的分子或离子包络进去形成包合物。
这种包合作用是由于环糊精空腔内的氢键、范德华力和静电作用等相互作用力。
环糊精的性质包括溶解性好、热稳定性高、可水溶性、不易被代谢和分解等特点。
由于其特殊的结构和性质,环糊精在化学、药学、环境科学等领域具有广泛的应用前景,特别是在功能材料的制备和应用中具有重要价值。
1.2聚轮烷的定义和特点聚轮烷是一类由环状碳氢化合物构成的高聚物,其分子结构由若干个轮烷环连接而成。
轮烷环是由碳原子形成的环状结构,每个碳原子上都有两个氢原子。
聚轮烷的特点包括高度的结构稳定性、化学惰性、热稳定性和可溶性等。
环糊精基絮凝剂在废水处理中的应用进展王宇星;王彦斌;苏琼;孙万虹;孙慧茹;于洪恒【摘要】水是人类赖以生存和发展的重要资源,而水污染给人们的生产和生活造成了严重的危害,因此,废水的处理技术是我国治理污染的重要举措。
而除污药剂的使用是废水处理的技术保证。
而实验证明环糊精基絮凝剂在废水处理过程中具有重要作用。
本文将通过对环糊精基絮凝剂的构成成分和主要作用进行分析,并对它在废水处理中的主要方式进行阐述,从而对环糊精基絮凝剂的应用和发展提出建设性的意见和方向。
【期刊名称】《当代化工研究》【年(卷),期】2017(000)010【总页数】2页(P73-74)【关键词】环糊精基;絮凝剂;废水处理;进展【作者】王宇星;王彦斌;苏琼;孙万虹;孙慧茹;于洪恒【作者单位】[1]西北民族大学化工学院,甘肃730030;[2]甘肃省高校环境友好复合材料及生物质利用省级重点实验室,甘肃730030;;[1]西北民族大学化工学院,甘肃730030;[2]甘肃省高校环境友好复合材料及生物质利用省级重点实验室,甘肃730030;;[1]西北民族大学化工学院,甘肃730030;[2]甘肃省高校环境友好复合材料及生物质利用省级重点实验室,甘肃730030;;[1]西北民族大学化工学院,甘肃730030;;[1]西北民族大学化工学院,甘肃730030;[2]甘肃省高校环境友好复合材料及生物质利用省级重点实验室,甘肃730030;;[1]西北民族大学化工学院,甘肃730030;【正文语种】中文【中图分类】TQ314.253近年来,随着环境污染问题的严重和人们环保意识的增强,使得人们对废水的处理不断提高技术。
而废水处理技术离不开药剂的开发与应用。
成分和功能上主要由低分子向高分子,结构上由单一型向复合型方向发展。
而以环氧丙烷为交联剂,通过在碱性介质中合成了环糊精,并以此为基体,以硝酸铈铵为引发剂,在弱酸性条件下,合成了新型的水溶性交联物,称之为絮凝剂。
环糊精基复合材料在废水处理中的应用摘要:本文介绍了环糊精的结构,同时对絮凝机理进行了简要说明,综述了β-环糊精基复合材料在各类工业废水处理中的应用。
关键词:环糊精;絮凝;废水处理;进展环境污染作为工业化迅速兴盛的“副产品”,特别是水污染问题已经成为21世纪人类所面临的一项重大课题。
未经处理的工业废水、农药废水、放射性废水及城市生活废水的肆意排放,都会对水资源构成严重威胁。
为了水资源的修复,专家学者针对不同的污染物开展了科学研究工作。
环糊精作为一种天然有机高分子原料,结合自身结构优势,在废水处理中将得到广泛研究。
1.环糊精(CD)CD是由D-吡喃型葡萄糖单元通过α-1,4-糖苷键连接而成的一类环状低聚糖。
单元数目决定CD类型,常见聚合度有6、7和8它们分别对应α-、β-、γ-CD。
研究人员发现,组成CD的葡萄糖单元空间构象均为椅式,由于在α-1,4-糖苷键上各糖基不能完成自由旋转,所以CD立体结构为锥状圆柱形。
CD含有丰富的羟基,同时内腔具备疏水性,可以捕获有机和无机分子。
其中,β-CD由于空腔内径适宜且经济在食药、环境修复等一些领域均有研究和应用。
2.絮凝絮凝理论体系逐渐形成于上世纪50~60年代。
电中和、吸附架桥、卷扫网捕等絮凝机理目前已被研究人员广泛认可。
电中和机制形成于双电层模型和DLVO理论。
高分子絮凝剂与污水中的胶粒电荷异号时,对污染物胶粒起到强烈的电中和作用,并降低胶粒ζ电位的临界值,产生显著的絮凝作用。
“架桥”指高分子絮凝剂中的长分子链通过氢键、离子键接触到胶体粒子时形成大量絮状聚合物,从而起到“桥梁连接”作用。
环糊精自身分子量大、携带活性基团多,“架桥”作用明显,具有良好的絮凝效果。
卷扫网捕是高分子絮凝剂的絮凝作用,通过对污水中胶粒的电中和、吸附“架桥”形成大尺寸的固体网状结构。
絮凝剂对悬浮颗粒等污染物的絮凝机理十分复杂,对污染物的去除往往是多种机理协同作用的结果。
3.β-环糊精基复合材料在废水处理中的应用研究(1)应用于印染废水的处理印染废水是水污染的重要污染源之一。
第24卷第6期河北工业科技V ol.24,No.6 2007年11月Hebei Jour nal of Industrial Science a nd T echno log y N ov.2007 文章编号:1008-1534(2007)06-0355-06环糊精在环境污染治理中的应用王佳蕾1,赵地顺1,赵 莹1,陈 娟2,张志刚3(1.河北科技大学化学与制药工程学院,河北石家庄 050018;2.石家庄东方热电股份有限公司热电一厂化学车间,河北石家庄 050000;3.河北科技大学理学院,河北石家庄 050018)摘 要:针对环糊精在环境污染治理领域越来越广泛的应用前景,介绍了环糊精在环境污染治理方面的应用,主要包括环糊精对弱极性有机污染物的增溶作用、环糊精对环境中有机污染物的富集和治理、环糊精对有机污染物降解过程的影响、环糊精对污染物生物活性的影响等几个方面。
关键词:环糊精;有机污染物;增溶;降解;生物活性中图分类号:X506 文献标识码:AA pplication of cyclodextrins in managingorganic pollutantsWANG Jia-lei1,ZH AO Di-Shun1,ZHAO Ying1,CH EN Juan2,ZH ANG Zhi-gang3(1.College o f Chemical and Pharmaceutical Enginee ring,Hebei Unive rsity of Science and T echnology,Shijiazhuang Hebei 050018,China;2.Wo rksho p o f Chemical Plant,Shijiazhuang Do ng fang T he rmoelec tric Company Limited,Shijiazhuang Hebei 050000,China;3.Co llege o f Sciences,H ebei U niv ersity of Science a nd T echnolog y,Shijiazhua ng Hebei050018,China)A bstract:A pplicatio n of cy clo dex trins is because of its co mmon use fo r ealing w ith enviro nmental o rg anic pollutants Fo r evam-ple,it co uld solublize o rg anic co ntaminants or ganic contaminants,e nriche s and remo ves or ganic po llutants.Beside s,it could wo rk on deg radatio n pro cesses and the biological activ ity of contaminants.Key words:cy clodex trins;o rg anic co ntamina nts;so lubilization;degr adation;bio log ical ac tivity 环糊精(cyclodex trins,CDs)是由环糊精葡萄糖基转移酶作用于淀粉形成的一类环状低聚糖,是由6个或6个以上的D-(+)-吡喃型葡萄糖单元经α-1,4位连接起来的环状化合物。
环糊精在环境科学中的应用环糊精是一种由葡萄糖分子组成的化合物,具有独特的环状结构。
由于其独特的结构,环糊精在许多领域都有广泛的应用,包括医药、食品、化工等。
近年来,环糊精在环境科学中的应用也得到了广泛。
本文将介绍环糊精在环境科学中的应用,并探讨其潜在的风险和优势。
在环境科学中,环糊精的应用主要涉及环境监测、环境污染治理和生态保护等领域。
环糊精由于其独特的结构,可以用于捕捉和富集环境中特定种类的污染物,如重金属离子、有机污染物等。
同时,环糊精还可以用于改善污染物的生物可利用性,使其更容易被微生物降解。
在环境监测领域,环糊精可以用于修饰电极材料,提高电极的响应信号和灵敏度,从而实现环境中痕量污染物的快速检测。
在环境污染治理领域,环糊精可以通过络合、包合等作用,改善污染物的生物可利用性,提高污染物的降解效率。
在生态保护领域,环糊精可以用于研究污染物的生态毒性,评估环境污染对生态系统的影响。
使用环糊精的关键在于其与污染物的相互作用机制和条件。
通常,环糊精在环境科学中的应用需要结合其他物理、化学或生物方法。
同时,环糊精的应用优势在于其具有良好的生物相容性和环境友好性,对环境的影响较小。
然而,环糊精的应用也存在一些潜在风险,如可能出现二次污染或对非目标生物产生影响。
在进行环糊精在环境科学中的应用研究时,需要采取有效的研究方法。
需要明确研究目的和研究问题,并设计合理的实验方案。
需要采集具有代表性的样本,并进行有效的实验操作。
需要采用合适的数据分析方法,对实验结果进行深入分析。
环糊精在环境科学中具有重要的应用价值。
然而,尽管环糊精具有许多优点,但在实际应用中仍需要注意其可能带来的风险。
未来,随着环糊精研究的深入和环保技术的不断发展,环糊精在环境科学中的应用将会有更大的发展空间。
同时,我们也应该积极探索其他环保技术和材料在环境科学中的应用,为环境保护事业做出贡献。
本文旨在探讨环糊精及其衍生物在药学应用中的安全性。
环糊精在生物医学中的应用研究环糊精,是一种外观为白色结晶粉末的化学物质,其分子结构非常特殊,由多个葡萄糖单位环,通过键合作用构成一个空心球状空间。
这种空心球状空间可以容纳小分子物质进入其中,形成一种可以稳定保存的复合体,因此在生物医学领域中,环糊精也有着广泛的应用。
本文将从多个方面探讨环糊精在生物医学中的应用研究。
一、环糊精作为药物的载体目前,药物治疗依然是最主要的治疗手段之一。
但是,许多药物具有低生物利用度、易渗透和高腐解性等缺点,这使得药物的治疗效果大打折扣。
为了解决这一问题,研究人员开始考虑如何将药物包裹在稳定的载体中进行输送。
环糊精作为一种天然的高分子化合物,空心的结构使其具有较大的空间和高度的化学稳定性,成为了一个很好的药物载体。
一项研究表明,用结晶的环糊精冻干粉剂来制备药物,可以将功效性低的药物轻松包裹在其中,并提高其生物利用率。
此外,环糊精微粒的非极性性质也会增强药物的渗透性,从而有助于药物的吸收。
因此,环糊精作为药物的载体,在药物输送方面具有广泛的应用前景。
二、环糊精在化学分析中的应用环糊精不仅可以作为药物的载体,还可以作为化学分析试剂。
环糊精带有碳酸氢盐的性质,可以与其他化学分子形成复合物,并且根据其外部形状、结构和化学性质等来分析化学成分。
因此,在分析测定药物、食品添加剂和环境污染物等方面也有着广泛的应用。
以检测环境污染为例,环糊精可以将污染物与某些化学物质的专有空间置于一起,使其具有很高的分离度、选择性和敏感性。
研究人员们可以根据这个复合物的初始重量和分离后的质量,计算出污染物的含量,从而实现对环境污染物的检测。
三、环糊精在细胞生物学中的应用在细胞生物学领域,环糊精还有着更为广泛的应用前景。
在分子生物学和基因治疗中,环糊精可以加强基因的传递,从而提高基因治疗的疗效。
在细胞试验中,环糊精也可以促进细胞内代谢产物的生成,从而有效地促进细胞功能的改善。
一项研究表明,将环糊精注入胰岛素样生长因子-1(IGF-1)突变的转基因小鼠体内,能够显著利用外源性因子,补充变异IGF-1产生的缺陷,从而提高其正常生长的能力。
环糊精及其衍生物在废水处理中的应用和进展摘要环糊精是由葡萄糖环构成的锥筒状分子。
基于环糊精和环境污染物分子之间的作用特点和机制, 该试剂在废水处理方面可发挥重要作用。
关键词环糊精, 包结复合, 环境保护环糊精(cyclodextfins,CD)于1891年由Vellier发现,1935年Frendenbe 一个有关CD及其包合物的专利问世。
目前,CD 已被广泛地应用于食品、医药、精细化工、香精和农药等多个领域。
环糊精及其衍生物的水溶液在处理工业废水领域能发挥巨大作用,它们能增溶有机污染物,利用包络作用富集或去除有机污染物、重金属离子[1-2]。
1.CD的结构与性质环糊精系淀粉经酶解环合后得到的由六个以上葡萄糖连接而成的环装低度聚合物。
分子结构为六个以上葡萄糖以α-1,4-糖苷键连结的环状低度聚合物,其中最常见的是α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精,分别由六个、七个和八个葡糖糖分子构成.环糊精圆筒内为疏水区,圆筒直径随其种类而异,约为0.6 nm、0.8 nm 和1.0 nm 。
由于这种结构,使它具有容纳其他形状和大小适合的疏水性物质的分子或基团而嵌入洞中,形成包合物的特性。
从而改善其物理、化学、生物性质,并且环糊精与这些疏水性化合物形成的包合物对人体无毒害作用,这也正是CD 能在药学中得到应用的主要原因。
性状为白色结晶性粉末,非还原性,β-环糊精熔点300℃~305℃,纯度99%,水分9%±1%,灰分0.02%以下。
在三种环糊精中,β-环糊精水的溶解度最低,最易从水分析出结晶,能被环糊精包合的物质范围很广,包括稀有气体、卤素等无机化合物和许多有机化合物。
当各种物质被环糊精包合后,其稳定性、挥发性、溶解性等各种理化性质会发生显著的变化,环糊精的这种非凡作用,使它成为具有广泛应用价值的包合材料,引起了世界上多种行业,尤其是医药和食品行业的极大关注。
2.发展历史环糊精的基础研究早在30年代开始,并证实了环糊精能形成包埋复合物,但直β-环糊精到二十世纪五十年代环糊精包埋复合物的研究才趋于成熟,并且发现环糊精在一些反应中具有催化作用。