正文 第三章 理化世界,風采紛呈(二)(2 / 3)

例87高效活性炭的分析及應用防護

用過濾吸附材料是用於吸附過濾環境中有毒、有害氣體的材料。現在常使用的吸附劑有:矽膠、活性白土、沸石、活性炭等材料,而活性炭與其他吸附劑相比,具有選擇性吸附、比表麵積大,平均孔徑小、發達的空隙結構,催化特性、化學穩定性、熱穩定性高以及比重小等特點。活性炭的製作主要是利用木炭、椰殼等各種果殼、紙漿廢液以及其他農林副產品、煤及重質石油為原料,經炭化活化(物理活化或化學活化以及兩者相結合)而得到的產品。

通過查閱大量的資料,我們確定了全國各地有代表性的廠家生產的活性炭作為研究對象,共收集了11種國內樣品及兩種國外樣品。它們主要是以果殼、木材及煤質為原料製成的活性炭產品,粒度多是20目左右。我們將這些材料分別進行了四氯化碳吸附率、碘吸附值、亞甲藍吸附值、苯蒸氣防護時間、氯乙烷蒸氣防護時間等十幾項指標的測試。通過分析測試,我們發現:植物原料由於內部細胞組織中有許多天然的孔隙,在生產活性炭的活化過程中,活化劑容易進入物料內部。而且,植物類原料反應性好,生成的粒狀活性炭性能也較好。例如,有三個以杏核或椰殼為原料製成的活性炭樣品,其微孔容積發達,比表麵積較大,對四氯化碳吸附率大,而且對苯蒸氣防護時間、氯乙烷蒸氣防護時間都較長,能夠達到或接近國外著名活性炭生產廠家的產品性能。通過對13種活性炭材料物理性能的分析研究,為我們的國產活性炭產品中選擇優良的高效過濾吸附材料,提供了有力的科學依據。

(曹紅)

例88高效液相色譜填充柱的研製及應用

高壓液相色譜儀是一種得到廣泛應用的分析儀器。液相色譜分離的好壞主要取決於色譜填充柱。我們在北京市科學技術研究院的大力支持下,開展了液相色譜用高效色譜填充柱的研究和開發工作。這一技術的發展將為國內上千台液相色譜儀提供高質量、高分離性能的核心部件,為提高我國食品、醫藥、化工、石油、生化等各個領域的分析測試及質量控製水平起到積極作用。同時色譜填充柱是消耗品,國內需求量極大。因此,其市場前景非常廣闊。

高效色譜柱是高效液相色譜儀的核心部件,要求分離效果好、柱效高、速度快,其中柱填料和裝柱技術起著決定作用。因此,色譜柱的裝填技術決定著色譜柱的性能。該項目的主要研究內容包括:①選用不同比重的試劑,對正相、反相不同填料進行懸浮匹配,建立不同填料的最佳勻漿液的懸浮工藝;②研究不同懸浮液操作技術及生產工藝;③利用高效液相色譜柱建立檢測手段,以保證柱性能的重現性和穩定性。高效液相色譜柱填充技術的關鍵在於如何能得到分散好、穩定性也好的色譜填料的懸浮液,以及如何施加壓力將勻漿好的填料壓入柱管,形成均勻、緊密的床層。這正是國內外研究者的研究熱點。製成勻漿液的方法,主要有平衡密度法、非平衡密度法和高粘度法等。但如何能得到分散好、穩定性也好的勻漿液和如何加壓,在國內外均屬於高度保密的技術,很少有報道。

該項目是一個有市場前景、能形成產業規模的高技術項目,將改變我國現有色譜柱的供應現狀,滿足各行各業發展需要,推動色譜分析工作的發展。

(顧平圻張經華)

例89毛細管電泳餾分收集方法的研究

毛細管電泳(CE)是近10年來發展起來的“訥諾”分離分析方法。乍看來,對由毛細管電泳高分離性能產生的餾分進行收集似乎沒有意義,但實際上這種獲取納克級或更微量的“訥諾”製備技術在分析化學尤其是生物分析化學研究中日益重要。

作為北京市自然科學基金項目,我們開展了毛細管電泳餾分收集方法的研究。在自製的毛細管電泳儀上,設計製作了6通道餾分收集器。在50mmol/L SDS、pH=90的硼酸緩衝溶液、20kV電壓下,用UV218nm檢測,成功分離並收集了5-硝基愈創木酚鈉、對-硝基酚鈉和鄰-硝基酚鈉等三種硝基酚鈉鹽。在此基礎上,對胎腦組織提取液中活性多肽的分離收集亦進行了探討。

通過實驗我們認為,毛細管電泳餾分收集具有下列應用特點:首先,作為一種液相分離係統,原則上不破壞樣品,甚至還可以在仿生狀態下或生物活體中進行生物活性成分分離。其次,生物技術的發展為“訥諾”製備提供了應用契機。用毛細管電泳製備得到的收集量基本上已能滿足進一步分析或某種生物性實驗的要求,如序列測定、免疫分析、酶標、墨點和質譜分析等。第三,對目標組分先收集、後鑒定是目前解決毛細管電泳定性困難的主要而現實的途徑。毛細管電泳分離獲得的定性信息隻限於遷移時間,在線耦合光譜檢測器雖能增加分子結構信息,是解決這一難題富有前途的方法,但存在著進樣量低,儀器價格昂貴等問題。第四,多道餾分收集技術可顯著提高毛細管電泳分離製備效率。