固体溶质在含夹带剂超临界CO2中溶解度的研究

固体溶质在含夹带剂超临界CO2中溶解度的研究

郭建建[1]2007年在《固体溶质及其混合物在超临界CO_2中溶解度的研究》文中进行了进一步梳理超临界流体萃取(Supercritical Fluid Extraction,SFE)技术是利用超临界流体的特性发展而来的一项新型分离、提取技术,对其开展研究有着重大的现实意义。夹带剂的恰当应用大幅度提高了溶质的溶解度,增大了超临界技术工业化的可行性。对于含夹带剂的超临界流体萃取研究,远远不能满足理论发展的需要,有关含夹带剂萃取的溶解度数据还需要不断丰富和完善。大部分溶解度测定都是针对单组分溶质在超临界流体的二元系统,但在应用中最常见的是复杂的多元系统。目前对于多种组分共存于超临界流体中的多元系统中溶解度研究还很少,因此研究多组分溶质在超临界流体中的溶解度及其组分分子间作用力,具有重要的理论意义,对如何提高超临界萃取过程中目的溶质的收率和选择性也具有重要的指导意义。本文用流动法测定了单组分、双组分固体溶质在含与不含夹带剂的超临界CO_2中的溶解度。实验研究的溶质包括:对氨基苯甲酸、5-磺基水杨酸、邻苯二甲酸;实验所用的夹带剂为丙酮、乙醇、磷酸叁丁酯、环己烷、乙酸乙酯。实验研究的温度范围为308.15~328.15K,压力范围为8.0~21.0MPa,夹带剂浓度为0~5.3mol%。分析了压力、温度对固体溶质溶解度的影响,并系统分析了夹带剂对固体溶质溶解度的影响。相对于国外在超临界固体溶质溶解度测定方面的广泛研究,目前国内在此方面(尤其是含夹带剂的情况下)的研究还显不足。本论文所用物系在国内外的研究中尚属首次,所进行的研究工作具有很高的创新性,同时也丰富了文献的基础数据。

李文铭[2]2008年在《固体溶质及其混合物在超临界CO_2中的相平衡研究》文中进行了进一步梳理超临界流体经过近叁十多年的发展,在基础理论和应用上都取得了长足进展,当前固体溶质在超临界流体中的相平衡研究仍然是超临界流体科学与技术研究的热点和难点,同时也是制约超临界流体技术工艺开发和工业化应用的瓶颈,有关该方向的研究无论从基础理论研究角度审视还是从实际应用角度考虑都具有十分重要的意义。本文对固体溶质及其混合物在含和不含夹带剂超临界CO_2中的相平衡进行了较为系统深入的研究。论文主要研究工作如下:本文在研究单一固体溶质在超临界流体中溶解度的基础上,对实验设施进行了改造和完善,开发了以高效液相色谱为检测手段的分析方法,并将之应用于固体混合物的分离检测,为固体混合物在超临界多元体系中相平衡的研究打下了坚实的基础。在相平衡研究方面,本文全方位、多角度地考察了操作条件对溶质在超临界流体中溶解度的影响。实验研究的单一溶质包括:对甲基苯磺酸、对羟基苯甲酸乙酯、对氨基苯甲酸乙酯;实验研究的固体混合物体系为对羟基苯甲酸乙酯+对氨基苯甲酸乙酯(1∶1等摩尔混合)。实验所采用的夹带剂包括单一夹带剂:甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、丙酮、乙酸乙酯,混合夹带剂为乙醇+乙酸乙酯(1∶1等摩尔混合),实验温度分别为308 K、318 K和328 K,压力范围为8~21 MPa,本研究丰富了超临界流体相平衡基础数据,为着眼于以实际应用为目的的超临界流体技术的开发作出了有益的探索。在研究固体纯物质在超临界CO_2中的溶解度时,考察了温度、压力和分子结构(特定官能团)对相平衡的影响;在研究夹带剂对固体纯物质在超临界流体中溶解度的影响时,考察了夹带剂浓度、体系操作温度对溶解度的影响;同时,本文还研究了混合夹带剂条件下固体纯物质在超临界多元体系的相平衡行为。在固体混合物在超临界多元体系的相平衡研究中,固体混合物中各组分互为对方的“夹带剂”,实验研究发现混合物中各组分溶解度均有不同程度的增加,每一组分溶解度增加的幅度同另一组分的溶解度成正比,本文对此实验结果进行了探索性解释;考察了超临界CO_2对固体混合物的选择性分离;同时,本文还分析比较了醇系夹带剂(甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇)对固体混合物各组分在超临界流体中溶解度的提携作用、为提高超临界多元体系中目标组分的选择性进行了探索性研究。

裴雪梅[3]2009年在《应用分子拓扑理论研究溶质在超临界CO_2中的溶解度》文中指出超临界流体技术作为新型高效的绿色分离技术之一,经过近叁十多年的发展,无论是在应用还是基础理论上都取得了很大的进展,但是固体溶质在超临界流体中的相平衡研究仍然是超临界流体科学与技术研究的热点和难点,有关该方向的研究无论从基础理论研究角度审视还是从实际应用角度考虑都具有重要的意义。本文对单质固体溶质及混合固体溶质在含和不含夹带剂的超临界CO_2中的相平衡进行了较为系统的研究。论文主要研究工作如下:在相平衡研究方面,本研究主要继续本实验室的研究,通过研究固体溶质在超临界CO_2中的溶解度,来考察各个基团如羟基、羧基、酯基等基团对固体溶质在超临界CO_2中的溶解度的影响。本文主要研究了磺酰胺基对固体溶质在超临界CO_2中的溶解度的影响。实验研究的单一溶质包括:对甲基苯磺酰胺、对氨基苯磺酰胺、对氨基苯磺酸;固体混合物体系为对甲基苯磺酰胺和对氨基苯磺酰胺(1:1等摩尔混合)。实验温度分别为308.15 K、318.15 K和328.15 K,压力范围为8.0~21.0 MPa,实验所采用的夹带剂包括:甲醇、乙醇、乙二醇、丙酮。测定的溶解度数据共计174组,大大丰富了超临界流体相平衡基础数据。在研究固体纯物质在超临界CO_2中的溶解度时,考察了温度、压力对相平衡的影响;在研究夹带剂对固体纯物质在超临界流体中溶解度的影响时,考察了夹带剂种类、浓度、体系操作温度对溶解度的影响。论文中用Chrastil方程、M-T方程、改进的Chrastil方程、K-J方程关联实验数据,得到的AARD最大不超过5.9%。在固体混合物在超临界多元体系的相平衡研究中,实验研究发现混合物中各组分溶解度均与单质固体溶质不同,本文对此实验结果进行了探索性解释,可能是固体混合物中各组分互为对方的“夹带剂”,并考察了超临界CO_2对固体混合物的选择性分离;同时,本文还分析比较了夹带剂对固体混合物各组分在超临界流体中溶解度的提携作用。通过对结构化学和分子拓扑理论的研究,建立了新的原子点价公式和分子连接性指数(RMCIs),这个新的原子点价公式反映了分子的叁维立体拓扑结构,将合适的RMCIs植入简单易用的密度——基准模型中,构建了超临界二元体系新模型,运用新模型对芳香族化合物在超临界流体中的溶解度进行关联,验证了新模型的可靠性,并用RMCIs法关联本论文中叁种物质在超临界CO_2中的溶解度。对于RMCIs法在其他超临界流体中的应用等相关问题,本文做了尝试性的研究,但是由于文献数据有限,此方面的工作还有待加强。

金君素[4]2005年在《极性和非极性溶质在含夹带剂超临界流体中相平衡的研究》文中研究表明超临界流体(Supercritical Fluid,简称SCF)兼有液体和气体的优点,具有绿色环保溶剂的特点。超临界流体萃取(Supercritical FluidExtraction,简称SFE)是一种新型绿色分离技术,在众多工业领域和新兴高科技中有广阔的应用前景,但单一的SCF具有溶解能力较低、选择性较差等不足,影响SCF技术的广泛应用和真正大范围地工业化生产。向SCF中加入夹带剂可以显着改变其溶剂性能,夹带剂的加入已被认为是实现SFE工业化的关键因素。因此,加强溶质在含夹带剂的SFE中相平衡的实验和理论研究是十分必要的,对于促进SFE技术的工业应用无疑具有重要的理论意义和实际价值。 本论文对夹带剂作用下极性和非极性溶质在超临界流体中相平衡的研究工作主要包括以下四个方面: (1)配套、完善了用流动法测定固体溶质在含夹带剂的超临界流体中相平衡的实验装置,并对实验装置的可靠性进行了校验。 (2)进行了比较系统深入的夹带剂作用下固体溶质在超临界流体中溶解度的实验研究工作。实验所用的SCF是超临界CO_2;实验研究的溶质包括极性溶质苯甲酸、对羟基苯甲酸丙酯、对羟基苯甲酸甲酯和非极性溶质蒽;实验所用的夹带剂包括单一夹带剂乙醇、乙酸乙酯、

王宇博[5]2013年在《固体溶质在超临界体系中相平衡的研究》文中研究指明超临界体系相平衡研究对促进新型绿色高效超临界流体科学与技术的应用和发展至关重要。本文基于实验研究,通过对实验现象的观察和实验结果的分析,以分子运动理论为指导,利用量子化学计算及统计力学方法,对固体溶质在超临界流体中相平衡问题进行了系统深入的研究。本文主要研究工作如下:改进、完善了一套利用动态法测定超临界流体相平衡数据的实验装置,并对装置的可靠性进行了验证;应用称重法、紫外分光光度法和气相色谱法对实验数据进行了分析。测定了苯磺酰胺、苯甲酸铵、双酚A、双酚S、对苯二甲酸二甲酯5种固体溶质在超临界C02二元体系中的溶解度;测定了苯磺酰胺、苯甲酸铵两种固体溶质在含夹带剂超临界C02叁元体系,以及苯甲酰胺和苯甲酸铵等摩尔混合溶质在超临界C02叁元体系中的溶解度。实验测定的压力范围为11.0-21.0MPa;温度范围为308-328K;夹带剂包括乙醇、丙酮、乙二醇、乙酸乙酯;夹带剂的摩尔浓度为0.01-0.04。本文实验获得的相平衡数据尚无报道,故丰富了超临界体系相平衡基础数据库,为超临界流体科学与技术的广泛应用提供理论依据和数据支持。利用分子运动理论,深入阐明压力、温度对溶解度的影响机理;结合分子间相互作用及分子的结构性质,系统分析了实验中不同溶质在超临界C02中溶解度的变化机制,夹带剂的种类和浓度对溶解度的影响,以及在混合溶质体系中溶质间的相互作用对溶解度的影响机理。本文利用Chrastll、A-L、K-J、Tang、S-S、Bartle、M-T、Yu和Gordillo共9种密度型或压力型经验模型对溶质在超临界C02二元体系中溶解度进行了关联,获得了模型的参数,比较了各个模型的平均绝对相对偏差(Average absolute relative deviation, AARD);利用M-T模型评价实验数据的自洽一致性。结果表明,实验数据的自洽一致性良好。利用Chrastll、K-J及Bartle模型计算了溶质在超临界CO2中的溶解热效应。应用Gonzalez、T-G、Sovova及改进Sovova模型关联计算了溶质在含夹带剂超临界CO2叁元体系及混合溶质在超临界CO2叁元体系中的溶解度,获得各模型参数和计算偏差。结合密度泛函的计算方法,采用Gaussian03程序计算了溶质与超临界CO2分子间,溶质与夹带剂分子间,混合溶质分子间的结合能,并利用分子间结合能进一步阐明了溶质结构、夹带剂对溶解度的影响。根据溶质在超临界流体中的溶解机理,应用理论计算的分子间结合能及溶质和溶剂的特征性质,建立了具有预测功能的溶解度模型。根据本文实验物系的确立方法,选择18种芳香族衍生物固体溶质建立了溶质样本,通过对18种溶质的溶解度数据进行计算,获得了新建溶解度模型的参数;根据溶质样本的建立方法,选择另外10种芳香族衍生物固体溶质,利用新建的溶解度模型预测了上述10种溶质在超临界CO2中的溶解度。通过研究发现,新建模型对10种固体溶质在较高压力(P>13.0MPa)时溶解度的预测值与实验值的平均AARD为17.70%。结果表明,新建溶解度模型具有较强的预测功能、较广的适用范围和较好的计算精度。为了实现不依靠实验数据对溶质在超临界流体中溶解度进行理论预测,本文依据超临界体系相平衡的特点,研究探索了基于统计缔合流体理论(SAFT)计算固体溶质在超临界流体中溶解度的方法,根据文献获得了溶质在固相及超临界相中的能量表达式。利用SAFT模型对文献中10种固体溶质的溶解度数据在一定压力和温度范围内进行了预测计算,并与文献数据进行了对比,计算结果表明利用SAFT模型对10种固体溶质的溶解度预测结果很好(平均AARD为1.42%)。该方法为超临界体系溶解度的理论预测提供了新的思路和方法。本文研究得到国家自然科学基金(21176012)和江苏省自然科学基金(BK2012595)的资助。

刘延成[6]2003年在《固体溶质在含夹带剂超临界CO_2中溶解度的研究》文中进行了进一步梳理超临界流体萃取(Supercritical Fluid Extraction,简称SFE)是一种新型的萃取分离技术,有着良好的应用前景,对其开展研究有着重大的现实意义。近年来关于超临界流体萃取的研究在基础理论与实际应用等方面均取得了很大的进展。目前,固体溶质在超临界CO2中溶解度的研究及其相关的模型研究是国内外众多学者研究和关注的重点。对于溶解度的测定研究,在萃取物系呈现多样化的同时,系统化的研究还有许多不足;另外对于含夹带剂的超临界流体萃取研究,还远远不能满足理论发展的需要,有关含夹带剂萃取的溶解度数据也还需要不断丰富完善。因此,开展超临界流体萃取的溶解度测定和相平衡研究,是一项重要基础研究工作。本论文在自行建立的固体溶质超临界萃取设备的基础上,采用流动法对一系列固体溶质在超临界CO2中的溶解度进行了测定。所研究的物系包括苯甲酸、α-萘乙酸、β-萘酚、苯乙酸等,所使用的夹带剂包括乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、丙酮、环己烷等。在30~55℃、8.0~35.0MPa的温度和压力范围内,较为系统地研究了苯甲酸和α-萘乙酸在含多种夹带剂超临界CO2中的溶解度,并分析研究了温度、<WP=4>压力和夹带剂对溶解度的影响规律。同时,在本论文实验数据的基础上,结合文献已有的溶解度数据,建立了半经验的“膨胀液体”模型,据此对溶解度数据进行了计算研究,获得了较为理想的计算精度。相对于国外在超临界固体溶解度测定方面的广泛研究,目前国内在此方面(尤其是含夹带剂的情况下)的研究还显不足。本论文所进行的研究工作具有一定的创新性,同时也丰富了文献基础数据。

李颖[7]2005年在《极性和非极性溶质在含夹带剂超临界二氧化碳中溶解度的实验研究》文中研究指明超临界流体萃取(Supercritical Fluid Extraction,简称SFE)是一种新型的萃取分离技术,有着良好的应用前景,对其开展研究具有重要的现实意义。固体溶质在超临界CO_2特别是在含夹带剂的混合溶剂中的溶解度测定和理论研究是目前超临界萃取的一个重要研究领域,但是,对于溶解度的测定研究,在萃取物系呈现多样化的同时,系统化的研究还有许多不足:而且对于含夹带剂的超临界流体萃取研究,远远不能满足理论发展的需要,有关含夹带剂萃取的溶解度数据还需要不断丰富完善。因此,开展超临界流体萃取的溶解度测定和相平衡研究是一项重要的基础研究工作。 本文主要进行了固体溶质在含夹带剂的超临界CO_2中溶解度的实验研究。在自行建立的固体溶质超临界萃取设备基础上,采用流动法测定了一些固体物质在超临界条件下的相平衡数据,获得了丰富的溶解度实测数据。研究物系为极性溶质对羟基苯甲酸丙酯、苯甲酸和非极性溶质葸等,使用的夹带剂包括极性溶剂乙醇、正丙醇、乙二醇、丙酮、丁酮、乙酸乙酯和非极性溶剂环己烷、正己烷,以及乙醇+乙酸乙酯混合夹带剂、丙酮+环己烷混合夹带剂、正己烷+正丙醇混合夹带剂。实验温度308.15K~328.15K,实验压力8.0MPa~23.0Mpa。 夹带剂的加入对溶解度有明显的增强效果。本文根据实验结果,分析了夹带剂在超临界相平衡中的作用机理:对各向同性作用和各向异性作用等因素对不同极性溶质溶解度的影响因素作了探讨:对夹带剂的物理和结构参数、相对分子质量和分子结构进行了研究,定性的分析了夹带剂极性强弱对溶质溶解度提升作用的影响;初步讨论了混合夹带剂及夹带剂浓度变化对溶解度的影响;结合实验数据对温度、压力等条件对超临界条件下溶质溶解度的影响作了分析讨论。

唐昭[8]2012年在《超临界体系相平衡的实验与理论研究》文中指出超临界流体技术作为一种新型高效绿色化工技术在许多重要工业领域显示出了巨大的应用前景。超临界体系相平衡的研究是超临界流体科学与技术发展的重要组成部分。本文对固体溶质及其混合物在含夹带剂超临界流体中的相平衡进行了系统深入的实验和理论研究。论文主要研究工作如下:(1)改进和完善了超临界体系相平衡研究的实验装置,采用流动法测定固体溶质在含夹带剂的超临界流体中的相平衡数据,并使用紫外分光光度计法分析单一及混合固体溶质在超临界流体中的溶解度。(2)实验所用的超临界流体为CO2;测定了4种单一固体溶质的溶解度,包括:3,5-二硝基苯甲酸(3,5-DNBA)、3-硝基苯甲酸(3-NBA)、2-硝基苯甲酸(2-NBA)和3-氨基苯甲酸(3-ABA);测定了3种混合固体溶质(质量比1:1)的溶解度,包括:3,5-DNBA+3-NBA、3,5-DNBA+2-NBA和3-NBA+3-ABA;夹带剂包括:乙醇、乙酸乙酯、乙二醇及正丙醇;实验温度分别为308K,318K和328K,压力范围为8.0-21.0MPa,夹带剂浓度分别为1.5mol%,3.5mol%和5.5mol%;共测定了273组实验数据。(3)基于实验数据,考察了实验温度、压力、夹带剂的种类和浓度对单一及混合固体溶质在超临界CO_2中的溶解度的影响;定义了溶解度增强效应因子e,研究夹带剂对固体溶质在超临界CO_2中的溶解度的增强效果,并分析了温度、压力及夹带剂浓度对溶解度增强效应因子的影响;比较了不同固体溶质的分子结构及官能团的种类、数量和位置对溶质在超临界CO_2中的溶解度的影响;研究了在单一和混合体系下同一溶质在超临界CO_2中的溶解度差异,通过定义溶解度增强效应系数SE来分析变化趋势。定义了混合溶质的分离因子μ和分离效率HE,通过分析实验条件对分离因子和分离效率的影响,来确定使用超临界CO_2分离混合固体溶质适宜的操作条件。(4)采用7种常用的半经验模型关联了固体溶质在纯超临界CO_2中的平衡溶解度数据;采用3种常用的半经验模型关联了固体溶质在含夹带剂的超临界CO_2中的平衡溶解度数据;比较分析了不同半经验模型对不同溶质溶解度数据的关联能力,讨论了决定模型关联精度的影响因素。(5)通过关联文献中49种不同固体溶质的溶解度数据,比较了常用的7种半经验模型的关联能力。结果表明模型表达式中的溶剂密度函数和模型拟合参数决定了模型的关联能力。模型的密度函数描述溶质溶解度和溶剂密度的关系越精确,拟合参数越能反映温度、压力对溶质溶解度的影响,模型的关联准确度越高;分析了这7种半经验模型对含不同代表性官能团的化合物的溶解度数据的关联能力,并分析了实验温度、压力、溶质溶解度和实验点数对模型关联性的影响。结果表明,对于含不同官能团的不同化合物,模型的适用性不同;温度、压力和实验点数的增大会降低模型的关联精度,溶质溶解度的增大会略微提高模型的关联精度。(6)基于Kumar-Johnston (KJ)模型,依据溶解理论,提出了改进的KJ模型,通过关联本实验的153组溶解度数据和文献中23种不同固体溶质在超临界CO_2中的748组溶解度数据(包括13种二元体系,13种叁元体系和1种四元体系)共901组溶解度数据,对改进的KJ模型进行了验证,结果表明本文提出的改进的KJ模型与KJ模型相比,更适合于描述并预测单一固体及其混合物在超临界CO_2中的溶解度。(7)基于Sovova模型,依据温度对溶解度的影响,通过引入温度项,提出了改进的Sovova模型。通过关联本实验的120组溶解度数据和文献中17种固体化合物在含夹带剂的超临界CO_2中的实验溶解度数据(共有1311组实验数据点包含12种不同的夹带剂)共1431组溶解度数据,验证了改进的Sovova模型的准确性。结果表明本文提出的改进的Sovova模型更适合于描述并预测固体溶质在含夹带剂的超临界CO_2中的溶解度。(8)在原有Bartle模型的基础上,依据溶解理论,提出了以新的密度函数为架构的计算模型。通过关联本实验的153组溶解度数据和文献中49种不同固体化合物在超临界CO_2中的可靠的1061组溶解度数据共1214组数据,验证了本文新提出的模型的关联精确性。结果表明,新模型能较好地描述固体溶质在超临界CO_2中的溶解度。以上研究结果对超临界流体技术的开发设计和工业化应用具有指导意义。本项目研究获得了国家自然科学基金(编号为20776006)和教育部中央高校基本科研业务费资助项目(编号为ZZ1103)的资助。

周冉[9]2009年在《鹿茸中有效成分的提取与分离关键技术及其抗氧化活性的研究》文中认为鹿茸为鹿科动物梅花鹿或马鹿的雄鹿密生茸毛的未骨化的幼角,是传统名贵中药,具有温肾壮阳、益精补血、强健筋骨等功效。药物分析表明,鹿茸中含有多种具有重要生理活性的物质,其中含有的雌激素、孕酮等对女性更年期综合症有预防和治疗作用;次黄嘌呤、尿嘧啶、胆固醇、对羟基苯甲醛等具有抑制单胺氧化酶的抗衰老作用;胰岛素样生长因子-1(IGF-1)是生长调节素的一种,无论是在活体内还是对离体培养的组织和细胞均能表现出一定的生物学功能,主要对糖尿病及其并发症等有着特殊的疗效。传统的加工方法得到的鹿茸产品加工方式粗放落后,易使鹿茸中的一些活性成分损失而得不到充分利用。因此,采用先进分离技术对鹿茸中的有效成分进行提取、分离及其活性分析,对科学地利用中国的珍贵中药鹿茸资源,提高其附加值及促进中药现代化具有重要意义。本文对建立鹿茸中的性激素和生物碱基(尿嘧啶、次黄嘌呤和尿苷)的分析方法进行了研究。选择甲醇作为最佳提取溶剂,优化了热回流提取条件,并利用放射免疫法对鹿茸中的雌二醇和孕酮进行了定量分析。同时,建立了快速测定鹿茸中生物碱基成分的HPLC方法,方法学研究结果表明,在最佳色谱条件下,尿嘧啶、次黄嘌呤和尿苷分离度好,具有良好的精密度和重现性,平均加样回收率在98.39%~103.4%范围内。利用建立的上述方法对鹿茸中的性激素和生物碱基成分分别进行了含量测定,从而为后面的回收率计算提供数据基础。在对鹿茸中的有效成分进行提取、分离研究过程中,本文首先利用超临界CO2结合共溶剂萃取技术提取鹿茸中的性激素成分,考察了乙醇浓度、夹带剂流速、萃取温度、萃取压力和萃取时间对雌二醇、孕酮提取率和含量的影响,得到了优化的超临界萃取条件。然后采用超声强化萃取技术对鹿茸的超临界萃余物中的IGF-1成分进行了提取研究,考察了溶剂的pH、溶剂用量、提取温度、提取时间等对鹿茸的超临界萃余物中的IGF-1提取率的影响,同时还考察了超临界萃取条件对萃余物中IGF-1活性保留率的影响,从而确定了最佳的综合提取工艺条件。实验结果表明:以75%乙醇作为夹带剂,夹带剂流速为2.0mL/min,萃取压力为30MPa,萃取温度35℃、萃取时间30min,二氧化碳用量为15L/g的条件下,孕酮和雌二醇的回收率均高于88%,其中孕酮的回收率是热回流提取的1.9倍;雌二醇的回收率是热回流提取的1.5倍。其溶剂消耗仅是热回流提取消耗的1/6。同时萃余物中得到的IGF-1的活性保留率为93.68%。此外,本文还对超声强化萃取法得到的鹿茸提取液中所含蛋白质、氨基酸及酸性多糖等多种成分进行了定量分析。对超临界萃取物进行定性定量分析的结果表明,萃取物中除含有性激素、生物碱基、对羟基苯甲醛、磷脂等生物活性物质外,还含有较高含量的胆固醇成分,如果将其开发成具有一定功效的保健品或药品,可能会由于其中的高胆固醇含量而对人体的健康产生一定的影响。因此,本文采用单因素实验,考察了β-环糊精饱和溶液用量与萃取物质量比、包合温度、包合时间和萃取物的水稀释浓度等对鹿茸的超临界提取物中胆固醇脱除率的影响,确定了β-CD饱和水溶液包合法脱除鹿茸超临界萃取物中胆固醇的最佳条件。实验结果表明,在最佳工艺条件下,鹿茸超临界萃取物中胆固醇脱除率为91.64%,尿嘧啶、次黄嘌呤和尿苷叁种生物碱基成分保留率分别为77.31%,82.58%,85.19%,雌二醇保留率达到90.30%,孕酮保留率为46.69%。为了研究鹿茸超临界提取物的体外抗氧化活性,本文通过以卵磷脂为模型的脂质体系,邻二氮菲-Fe2+体系产生的羟基自由基体系,脱氧核糖-铁体系产生的羟基自由基体系叁个方面来进行了考察,并与维生素C溶液,鹿茸75 %乙醇和甲醇回流提取物抗氧化活性进行比较。结果表明,叁种鹿茸提取物均有一定的抗脂质和自由基氧化的作用,而且呈现一定的剂量效应关系,鹿茸超临界提取物的抗氧化活性明显高于鹿茸回流提取物和维生素C溶液。该研究为探讨鹿茸提取物抗衰老作用机理提供数据基础。尿嘧啶是鹿茸提取物中对单胺氧化酶起抑制作用的主要成分之一。本文利用动态法实验在温度为308.15K~308.15K和压力为15MPa~40MPa范围内测定了尿嘧啶在超临界CO2中的溶解度,考察了温度和压力对溶解度的影响,并对尿嘧啶的溶解度实验数据进行了关联。分别利用经验方程(Gordillo方程、Abolghasem方程),基于稀释溶液理论的M-S-T方程和修饰的Ziger-Eckert方程对实验数据进行了关联,结果表明,这四个关联方程中,五参数Gordillo方程的关联误差较小,AARD为9.8%;而叁参数修饰的Ziger-Eckert方程则由于方程中的溶解度参数需要基团贡献法进行估算,而产生较大的关联误差。又分别利用从缔合理论概念出发的Chrastil方程、修正的Chrastil方程以及溶剂—溶质团簇方程对尿嘧啶在超临界CO2中的溶解度进行了关联,结果表明,修正的Chrastil方程的AARD为10.1%,关联结果与Gordillo方程相当而优于Chrastil方程;而溶剂—溶质团簇方程计算结果与实验结果误差较大。本文还通过无因次量纲的引入建立了无因次新缔合方程,此方程具有七个可调参数,关联结果与上述7个方程相比误差最小,AARD为9.2%。上述研究为超临界流体技术的理论研究提供了基础数据。

宁艳英[10]2013年在《间、对硝基苯胺及其混合物在超临界CO_2流体中溶解度的研究》文中提出超临界流体科学与技术在化工、医药、染色、新材料制备等领域有广泛的应用前景,二氧化碳(C02)因具有适宜的临界条件、安全无毒、易于分离等优点成为常用超临界流体,固体溶质在超临界CO2流体中溶解度的研究是开发和应用超临界流体技术的重要组成部分,目前对此方面的实验和理论研究相对匮乏。本文对带有两个特征官能团(氨基和硝基)的固体胺类物质:间硝基苯胺、对硝基苯胺及其混合物在超临界CO2流体中溶解度进行了深入系统的实验和理论研究。具体研究工作如下:在308-328K和11.0-21.0MPa范围内,利用动态法测定了间硝基苯胺、对硝基苯胺及其混合物在含与不含夹带剂的超临界CO2流体中的溶解度,夹带剂为乙醇、乙酸乙酯、正己烷以及等摩尔比混合的乙醇+正己烷夹带剂,夹带剂的浓度范围为1.0-4.0mo1%;本实验测定了胺类溶质新的溶解度数据120组,丰富了超临界流体相平衡的基础数据库,为今后超临界流体技术工业化设计提供了数据支持。在实验研究的基础上,系统分析了温度、压力、官能团的位置、夹带剂种类和浓度对溶解度的影响,通过计算夹带剂效应因子(f)、混合物的提高效应因子(e)、分离因子(h)和分离效率(HE),分析了互为同分异构体的单一和混合的两种胺类溶质在SCCO2中溶解度的变化;本文采用密度泛函计算方法,利用Gaussian03软件包来计算溶质分子与C02分子的分子间结合能,定量解释了压力、不同溶质分子与溶剂分子的分子间结合能对溶解度的影响。本文应用Chrastil模型、Kumar-Johnston (K-J)模型、Bartle模型、Mendez-Santiago and Teja (MST)模型、Sung-Shim (S-S)模型和Jouyban-Chan (J-C)模型共6种关联计算了两种胺类溶质在超临界CO2中的溶解度,应用改进的Chrastil (M-Chrastil)模型、Sovova模型、改进的MST (M-MST)模型和改进的Sovova (M-Sovova)模型共4种关联计算了两种胺类溶质在含夹带剂的超临界C02中的溶解度,回归得到各模型的参数和计算误差,在实验范围内得到适用于各体系的最佳关联模型,并用MST模型验证了单一胺类溶质和混合溶质溶解度数据的自洽一致性。根据化学缔合流体理论,推导出计算固体混合溶质在超临界CO2中溶解度的新模型(Sovova-G模型),利用本文实验数据及文献中13种混合物共462组溶解度数据点,对新模型进行计算精度验证,并与Sovova-G模型表达类似的Sovova模型和M-Sovova模型的计算结果进行对比,结果表明:Sovova-G模型的AARD值为4.42%,均低于Sovova模型(7.45%)与M-Sovova模型(5.96%)。本文获得国家自然科学基金(编号为21176012)以及江苏省自然科学基金(编号为BK2012595)的资助。

参考文献:

[1]. 固体溶质及其混合物在超临界CO_2中溶解度的研究[D]. 郭建建. 北京化工大学. 2007

[2]. 固体溶质及其混合物在超临界CO_2中的相平衡研究[D]. 李文铭. 北京化工大学. 2008

[3]. 应用分子拓扑理论研究溶质在超临界CO_2中的溶解度[D]. 裴雪梅. 北京化工大学. 2009

[4]. 极性和非极性溶质在含夹带剂超临界流体中相平衡的研究[D]. 金君素. 北京化工大学. 2005

[5]. 固体溶质在超临界体系中相平衡的研究[D]. 王宇博. 北京化工大学. 2013

[6]. 固体溶质在含夹带剂超临界CO_2中溶解度的研究[D]. 刘延成. 北京化工大学. 2003

[7]. 极性和非极性溶质在含夹带剂超临界二氧化碳中溶解度的实验研究[D]. 李颖. 北京化工大学. 2005

[8]. 超临界体系相平衡的实验与理论研究[D]. 唐昭. 北京化工大学. 2012

[9]. 鹿茸中有效成分的提取与分离关键技术及其抗氧化活性的研究[D]. 周冉. 天津大学. 2009

[10]. 间、对硝基苯胺及其混合物在超临界CO_2流体中溶解度的研究[D]. 宁艳英. 北京化工大学. 2013

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固体溶质在含夹带剂超临界CO2中溶解度的研究
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