本文關鍵詞：中性單糖納濾截留率序譜的建立，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：單糖是非常重要的食品及醫(yī)藥原料或中間體,在食品、醫(yī)藥等工業(yè)中應用廣泛、需求巨大。但在一些單糖的制備過程中,常會伴存其他單糖或其衍生物,制備高純度單糖具有一定的技術難度、方法有限。本論文旨在通過商業(yè)可獲得的8種單糖進行納濾分離研究,研究單糖的納濾截留率規(guī)律,建立單糖納濾截留率序譜,為單糖等同分異構體或結構類似物的納濾分離純化可行性提供理論依據和技術支撐,進一步豐富納濾應用和理論研究成果。首先,測定了待用納濾膜的重要膜性能參數,結果表明,該納濾膜的截留分子量(MWCO)為180-200 Da,在25℃下的純水透過系數(Lp)為0.2132×10-10m.pa-1.s-1,膜孔徑(rp)為0.39 nm,有效膜厚度(△x/Ak)為0.9849x10-6 m。根據跨膜壓差(TMP)、pH、溫度、鹽等條件處理后的膜片原子力顯微鏡圖,結果表明高壓、高pH、高溫、高鹽濃度對膜面平整度有明顯影響,膜的深度在不同條件下呈現不同的變化。但是,TMP、pH、溫度、鹽等條件對膜片的粗糙度(Ra)沒有顯著性影響。其次,研究了8種單糖(葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖、山梨糖、阿拉伯糖、木糖、核糖)對于同一納濾膜的納濾截留特性�？疾炝薚MP、p1H、溫度、濃度、鹽等因素對單糖納濾截留特性的影響。結果表明：膜通量隨著TMP的增大呈線性增加,截留率在11.0 bar達到最大；pH對單糖膜通量及截留率無顯著性影響；溫度和濃度對單糖截留率和膜通量產生明顯的影響；鹽(Na2SO4、MgSO4)存在與否,不會對單糖截留率產生顯著性影響,但會影響膜通量。在相同條件下,8種單糖截留率會呈現特定的規(guī)律,即截留率高低排序為：果糖(83.3%-93.5%)、葡萄糖(81.9%-93.7%)、甘露糖(81.7%-93.2%)、半乳糖(81.3%-92.0%)、山梨糖(80.0%-90.6%)、阿拉伯糖(59.9%-81.2%)、木糖(54.5%-75.6%)、核糖(49.8%-59.2%)。其中己糖截留率之間差異性較小,大約2%,而戊糖截留率之間差異比較明顯,超過5%。溫度會擴大單糖截留率之間的差異,在40℃,己糖截留率之間差異達到4%。最后,利用Hyperchem軟件模擬單糖分子在常溫下的穩(wěn)定狀態(tài),得到單糖分子的3D結構參數,建立了一種定量描述單糖分子大小的方法,即計算分子半徑(rs),并與Stokes半徑及其他計算方法進行了比較。結果表明：以關聯單糖分子3D結構參數的rs比Stokes半徑小,其rs分別為0.3235 nm(果糖)、0.3156 nm(葡萄糖)、0.3113 nm(甘露糖)、0.3012 nm(山梨糖)、0.2804 nm(半乳糖)、0.2748 nm(阿拉伯糖)、0.2677 nm(木糖)、0.2599 nm(核糖)。以rs為參數,利用SHP、DSPM模型計算理論截留率,即計算截留率(Rcal),結果表明DSPM模型計算得到的結果比SHP模型所得數值更接近實驗值(Robs)。按照8種單糖Rcal排序,則有：果糖(85.4%-96.3%)、葡萄糖(82.6%-95.4%)、甘露糖(80.9%-94.8%)、山梨糖(73.5%-93.0%)、半乳糖(52.2%-86.7%)、阿拉伯糖(46.9%-83.9%)、木糖(41.4%-80.3%)、核糖(30.0%-68.8%)。在考慮濃差極化的情況下,利用濃差極化模型計算單糖真實截留率(Rreal),Rcal更接近Rreal,表明單糖截留率差異性可歸因于單糖分子空間結構的差異,這種表征單糖分子有效大小的新穎方法具有可行性,為預測和通過物性調控來調控單糖納濾截留率和分離效果提供工具。
【關鍵詞】：單糖 納濾 截留率序譜 同分異構體 計算分子半徑
【學位授予單位】：華東理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ028.8;TQ281
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-21
• 1.1 背景及意義11
• 1.2 國內外研究進展11-19
• 1.2.1 單糖及其應用11-13
• 1.2.2 單糖的制備及分離純化技術13-15
• 1.2.3 納濾技術原理15-16
• 1.2.4 納濾技術應用16-17
• 1.2.5 單糖納濾分離17-18
• 1.2.6 Hyperchem軟件18-19
• 1.3 研究內容及技術路線19-21
• 1.3.1 研究目的19
• 1.3.2 研究內容19
• 1.3.3 技術路線19-21
• 第2章 納濾膜性能的研究21-37
• 2.1 引言21
• 2.2 材料與方法21-23
• 2.2.1 實驗材料21
• 2.2.2 實驗儀器21-22
• 2.2.3 實驗方法22-23
• 2.3 結果與討論23-36
• 2.3.1 納濾膜對一價鹽/二價鹽的截留23-24
• 2.3.2 納濾膜截留分子量的測定24-26
• 2.3.3 膜純水透過系數及膜結構參數的測定26
• 2.3.4 TMP對膜性能的影響26-28
• 2.3.5 pH對膜性能的影響28-30
• 2.3.6 溫度對膜性能的影響30-32
• 2.3.7 離子強度對膜性能的影響32-36
• 2.4 本章小結36-37
• 第3章 單糖納濾截留率研究及排序37-52
• 3.1 引言37
• 3.2 材料與方法37-41
• 3.2.1 實驗材料37
• 3.2.2 實驗儀器37-38
• 3.2.3 實驗方法38-41
• 3.3 結果與討論41-51
• 3.3.1 單糖標準曲線41-43
• 3.3.2 TMP對單糖納濾分離特性的影響43
• 3.3.3 pH對單糖納濾分離特性的影響43-45
• 3.3.4 溫度對單糖納濾分離特性的影響45-48
• 3.3.5 濃度對單糖納濾分離特性的影響48-49
• 3.3.6 離子強度對單糖納濾分離特性的影響49-51
• 3.3.7 8種中性單糖截留率排序51
• 3.4 本章小結51-52
• 第4章 單糖納濾截留機制探究52-69
• 4.1 引言52
• 4.2 動力學模型的構建52-56
• 4.2.1 單糖3D結構的建立52
• 4.2.2 計算分子半徑的建立52-53
• 4.2.3 膜孔徑的計算53
• 4.2.4 濃差極化模型53-55
• 4.2.5 SHP模型55
• 4.2.6 DSPM模型55-56
• 4.3 結果與討論56-68
• 4.3.1 單糖分子3D結構差異性56-59
• 4.3.2 SHP/DSPM模型計算單糖截留率59-63
• 4.3.3 濃差極化模型計算單糖真實截留率63-66
• 4.3.4 動力學模型的預測66-68
• 4.4 本章小結68-69
• 第5章 結論與展望69-71
• 5.1 結論69-70
• 5.2 創(chuàng)新點70
• 5.3 展望70-71
• 參考文獻71-78
• 致謝78-79
• 論文發(fā)表79

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

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本文編號：316700