Навигация
Исследование и разработка новых сорбентов
25388
знаков
11
таблиц
6
изображений
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Исследование и разработка новых сорбентов
2. Биотехнологические композиционные кремнеземноорганические сорбенты
3. Сорбенты для ионной хроматографии, полученные адсорбцией цвиттерионнных красителей на сверхсшитом полистироле
4. Хелатсодержащие сорбенты и стационарные фазы для газовой хроматографии
5. Комплексообразующие свойства карбоксильных сорбентов для хроматофокусирования
6. Специальные сорбенты для ВЭЖХ биополимеров
7. Силикагели "Армсорб" для хроматографии
8. Предложение от ЭЛСИКО на сорбенты – силикагель
9. Синтез полимерных сорбентов
10. Сравнение эксплуатационных свойств СПС Био-сульфоэтил и Sephadex SP при препаративных разделениях
11. Новые ионообменные смолы
12. Микросферические полимерные сорбенты для высокоэффективной жидкостной хроматографии и твердофазной экстракции
13. Полимерные сорбенты для твердофазной экстракции и жидкостной хроматографии
14. Газовая хроматография
Заключение
Литература
ВВЕДЕНИЕ
Развитие науки на пороге XXI века было бы невозможно себе представить без введения и использования новых технологий. Одной из развивающихся и прогрессирующих наук в наше время является биохимия. Хроматографические методы исследования и анализа вещества, как одни из биохимических методов исследования, также подверглись различным нововведениям и преобразованиям. Развитие хроматографии привело к усовершенствованию техники, применяемой для проведения эксперимента. Создавались все более новые, качественно усовершенствованные приборы, дающие, в сравнении со своими предшественниками, заметно отличающийся результат. Эти изменения и усовершенствования коснулись не только приборов исследования, но и сорбирующих материалов. В своей работе я изложил характеристику некоторых из них и ряда других уже известных сорбентов, зарекомендовавших себя на рынке, а также привел примеры их сравнения с аналогами данных сорбентов других фирм.
1. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА НОВЫХ СОРБЕНТОВ
Развитие современной науки и технологий невозможно без контроля состава сложных смесей, сырья, продуктов и полупродуктов, в том числе лекарственных препаратов, а также оптимизации процессов сорбционного концентрирования и выделения целевых продуктов.
Важное значение при этом имеют изомерселективные сорбенты. К числу таких сорбентов относятся графитированная термическая сажа (ГТС) и термотропные жидкие кристаллы (ЖК). На нашей кафедре проводятся исследования адсорбентов, в частности, графитированной термической сажи – уникального углеродного адсорбента с однородной плоской поверхностью, состоящей из базисных граней графита. Этот адсорбент чувствителен к пространственному строению органических соединений, в том числе изомеров (кроме оптических), рис. 1.
|
|
| Рис. 1. Разделение изомеров пергидрофенантрена на колонке с ГТС при 250ºС [Киселев А.В. и др.], колонка 2 м × 1 мм, заполненная частицами ГТС диаметром 0,22-0,25 мм |
Метод газовой хроматографии применен для изучения адсорбции на ГТС аминов, анилина, каркасных соединений, азотсодержащих гетероциклов. Экспериментальные данные сопоставлены с молекулярно-статистическими расчетами по Киселеву А.В. Эти исследования имеют большое значение как для дальнейшего развития теории адсорбции, так и для решения практических задач, связанных с разработкой хроматографических методов анализа.
Дальнейший прогресс в применении углеродных адсорбентов связан с использованием модифицированных углеродных адсорбентов. Нанесение плотных монослоев (или полислоев) модификаторов, относящихся к классу мезогенов (жидких кристаллов), является наиболее перспективным, так как жидкокристаллические сорбенты обладают повышенной структурной селективностью при разделении пространственных изомеров.
Проведены экспериментальные исследования адсорбции органических соединений ряда н-алканов и аренов, в том числе изомерных ксилолов на ГТС, модифицированной монослоями нематического, холестерического ЖК, а также жидкокристаллического краун-эфира. Установлено, что модифицирование ГТС монослоями ЖК повышает чувствительность адсорбента к электронному строению молекул адсорбатов при сохранении высокой чувствительности к их пространственному строению. Так, например, на модифицированной ГТС разделяются все три изомера ксилола, тогда как на "чистой" ГТС – только мета- и пара- изомеры. При нанесении на ГТС жидкокристаллического краун-соединения с гидрофильной полостью (рис. 2) для короткоцепочечных спиртов наблюдается повышение теплоты адсорбции вследствие образования комплексов включения типа "гость-хозяин".
Проведены молекулярно-статистические расчеты констант Генри и теплот адсорбции ароматических углеводородов на ГТС, модифицированной мономолекулярным слоем холестерического ЖК, определены значения поправочных множителей, позволяющих перейти от констант атом-атомных потенциалов для "чистой" ГТС к константам, описывающим взаимодействие атомов в молекулах адсорбатов с модифицированным адсорбентом.
|
| Рис. 2. Квантово-механическое моделирование взаимодействия изо-пропанола с молекулой ДАДБ-18-К-6. |
К изомерселективным сорбентам относятся и термотропные жидкие кристаллы – самоорганизующиеся в пространстве в виде определенных структур (мезофаз) системы с анизометричными органическими молекулами. В газовой хроматографии их используют в виде тонких фазовых пленок (~1000 – 2000 Å), нанесенных на поверхность пор твердого носителя. Большинство экспериментальных и теоретических работ ранее было посвящено изучению разделительных свойств нематических (N) жидких кристаллов с каламитной (вытянутой) формой молекул, а также бинарных смесей на их основе, образующих смешанную N фазу.
Было проведено систематическое изучение сорбционных и селективных свойств нескольких бинарных ЖК систем, образующих индуцированную смектическую SA фазу. Так, например, в бинарной системе 4-н-октилоксифенил-4'-н-пентилоксибензоат (ОФПБ) – 4,4'-бифенилдикарбоновой кислоты бис-[2,2'-ди-(н-гексилоксикарбонил)этинил]фениловый эфир (БКГФ) оба исходных ЖК образуют N мезофазу. При их смешении возникает индуцированная SA фаза, температурный интервал существования которой максимален при соотношении компонентов ОФПБ – БКГФ 2 : 1. Стабилизация слоистой ЖК структуры SA типа с толщиной слоя, равной длине молекулы БКГФ, обусловлена тем, что относительно короткие молекулы ОФПБ, имея длину молекулы, примерно равную длине центрального фрагмента ароматической части БКГФ и ориентируясь параллельно центральному фрагменту БКГФ, образуют квазигексагональную упаковку, рис. 3.
|
|
| Рис. 3. Объемная модель слоя индуцированного смектика А "ОФПБ – БКГФ" |
Установлено, что смешанные SA фазы более чувствительны к пространственному строению органических соединений, чем образующие их индивидуальные ЖК, что имеет важное практическое значение для разработки новых изомерспецифических сорбентов.
В области совершенствования технологии получения отечественных капиллярных колонок разработана методика нанесения высокодисперсного адсорбента аэросила А-175 на внутреннюю поверхность капилляра из плавленого кварца внутренним диаметром 0,5 мм. Изучены хроматографические свойства по отношению к различным модельным смесям веществ - предельных углеводородов нормального строения (от н-гексана до н-пентадекана), полиароматических углеводородов (фенантрен, хризен, бенз[а]пирен), высших жирных кислот (пальмитиновая и олеиновая) в виде их метиловых эфиров. [1]
2. Новые биотехнологические сорбенты, применяемые в аффинной хроматографии для иммобилизации ферментов и в качестве носителей тест-систем твердофазного иммуноанализа
Разработаны новые биотехнологические композиционные кремнеземноорганические сорбенты, обладающие аффинностью к ряду БАВ - лизоциму, супероксиддисмутазе, хорионическому гонадотропину, которые отличаются высокой степенью селективности к выделяемым белкам, механической прочностью, микробиологической устойчивостью. На основе методов аффинной сорбции в сочетании с традиционным способом спиртового фракционирования белков этанолом разработана комплексная технология, позволяющая получать из сыворотки плацентарной крови высокоочищенные препараты иммуноглобулина, лизоцима, гемоглобина и СОД. С использованием в качестве носителей композиционных сорбционных материалов методами ковалентной иммобилизации СОД и лизоцима получены каталитически стабильные твердофазные биопрепараты. Методом формирования пористой структуры с использованием в качестве компонентов двуокиси кремния, магнитного порошка и биосовместимых органических полимеров получен набор композиционных магносорбентов. На их основе созданы высокоэффективные тест-системы для экспресс-диагностики методами ИФА и РИФ чумы, туляремии, холеры и сибирской язвы. [2]
Похожие работы
... и опоки присутствуют в промышленности как адсорбенты разных жидкостей. По природе они являются осадочными горными породами. Глава 3. Новый сорбент на основе природных материалов для очистки гальванических стоков Загрязненные производственные стоки представляют угрозу для водных объектов, так как содержат высокотоксичные вещества, среди которых наиболее опасны соединения тяжелых металлов. ...
... характеристиками по отношению к изученным металлам. Установлено, что степень извлечения ионов вольфрама, молибдена и свинца композитами достигает 50-70% в слабокислой и нейтральной среде. Выявлена возможность использования новых полимерно-глинистых композитов для концентрирования металлов из разбавленных растворов. Литература 1. Помогайло А.Д. // Высокомолек. соед. 2006, ...
... применения фуллеренов К настоящему моменту круг возможных применений фуллеренов в основном обозначен [20]. В России, кроме уже отмеченных, проводятся следующие исследования и разработки в различных областях возможного применения фуллеренов (подробнее см. [21]). В области биологии и медицины созданы водорастворимые аминокислотные и пептидные производные фуллерена Cg0 для использования в качестве ...
... кальция), а также гипохлорит и хлорат кальция [1]. Присутствие двух последних создает препятствия для дальнейшей переработки получаемых суспензий в товарные продукты и, кроме того, требует проведения мероприятий по их обезвреживанию. По действующей технологии отработанный сорбент с целью разложения в нем гипохлорита кальция подвергают нагреву до 80-90С, вследствие чего в пульпах происходит ...
0 комментариев