富含衣康酸单元的聚氨酯超细纤维固载离子介质催化剂的制备与催化转化5-羟甲基糠醛的研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51403224
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0306.高分子材料与环境
  • 结题年份:
    2017
  • 批准年份:
    2014
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2015-01-01 至2017-12-31

项目摘要

In this proposal, the designable property of the main molecular segment in polymer chain is utilized to prepare itaconic acid unit enriched polyurethane ultrafine fibers by synthesis and electrospinning. And then, imidazole-type catalytic active sites are induced to be loaded by the carbon-carbon double bonds, which are existed in the itaconic acid units. So that a kind of solid-supported catalyst to convert for bio-based active monomer 5-hydroxymethylfurfural (5-HMF) is fabricated. By controlling the distribution and the sequence structure of the active sites, the relation between the hierarchical structures and catalytic activity is elucidated in detail. The principle and method to control catalytic activity will be obtained. And The conversion efficiency and selectivity from sugars to 5-HMF is guided to be improved. The catalyst obtained from this proposal exhibits a precise molecular structure and controllable activity and it also has the advantages of non-toxic, easy separation, reusable and processible. As a result, this research exhibits a novel routine to do the research on catalyst carrier and solid-supported catalyst. It also provides the important scientific dependence in fabricating high efficient catalytic reactor. With the development of this study and the progress in technology, it will assist to improve the transformation from biomass to 5-HMF and produce adequate bio-based active monomer containing with the structure of conjugated rigid ring. Finally, this technique will inspire the improvement of the manufacture activity of bio-based polymers.
本项目主要利用聚合物的分子片段设计特性,合成并电纺制备富含衣康酸单元的聚氨酯超细纤维,以衣康酸单元内的碳碳双键引导咪唑类离子介质催化活性位点的固载,得到用于催化转化5-羟甲基糠醛(5-HMF)的固载型催化剂。通过催化活性位点分布状态和序列结构调控,阐明催化剂各级结构与催化活性间关系,掌握控制固载型催化剂活性的原理方法,指导催化糖类化合物转化为5-HMF的转化率及选择性的提升。该项目得到的催化剂结构精确、活性可控,具有无毒、易分离、可重复利用、加工性好等优点,因此为设计制备新型催化剂载体和固载型催化剂提供了新思路,也为构建高效催化反应器提供了重要的科学依据。随着对超细纤维固载型催化剂研究的不断深入和技术的日趋成熟,将最终辅助提升生物质原料向5-HMF的转化水平,为合成高性能高分子材料提供充足含刚性共轭环结构的活性单体,由此带动生物基高分子材料的整体制造水平的提升。

结项摘要

本项目主要研究了富含衣康酸单元聚氨酯的合成、电纺、离子介质固载及其功能性。通过优化分子结构设计,成功合成了富含衣康酸单元的聚氨酯材料,并经电纺得到形貌均匀的超细纤维,而后利用衣康酸单元中的碳碳双键实现交联与固载功能化。进一步地,提出以含咪唑的扩链剂实施富含衣康酸单元聚氨酯材料合成的新技术路线,成功合成了含有大量活性位点的衣康酸基聚氨酯,在材料的合成过程中对功能化和交联进行了有效区分。将这种包含咪唑功能活性位点的富含衣康酸单元聚氨酯进行电纺及后处理,最终得到了性能优越的超细纤维固载型催化剂。该材料的功能性良好,经抗菌测试,抗菌率超过90%。用于催化亚磷酸二乙酯合成α-氨基膦酸盐的产率达到80%、催化果糖转化5min即能达到86%的转化率且产物以5-羟甲基糠醛为主。

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(2)
聚合物纤维固载型催化剂的制备与应用研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    高分子通报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    腾娜;任清华;那海宁;朱锦
  • 通讯作者:
    朱锦
功能性聚氨酯超细纤维膜的制备及其表面疏水化研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    化工新型材料
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    薛文文;张立生;王静刚;那海宁;朱锦
  • 通讯作者:
    朱锦
Design and fabrication of imidazolium ion-immobilized electrospun polyurethane membranes with antibacterial activity
具有抗菌活性的咪唑离子固定电纺聚氨酯膜的设计与制备
  • DOI:
    10.1007/s10853-016-0542-z
  • 发表时间:
    2017-03
  • 期刊:
    Journal of Materials Science
  • 影响因子:
    4.5
  • 作者:
    Lixia Zhu;Jinyue Dai;Lai Chen;Jing Chen;Haining Na;Jin Zhu
  • 通讯作者:
    Jin Zhu

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其他文献

化学法催化纤维素高效水解成糖
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    化学进展
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    乔颖;腾娜;翟承凯;那海宁;朱锦
  • 通讯作者:
    朱锦
新型CO2可逆离子液体体系制备纤维素膜的结构与性能
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    化工新型材料
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    潘宝海;陈来;陈景;那海宁;朱锦
  • 通讯作者:
    朱锦
利用同步冷却强化微波驱动纤维素水解成糖效率
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    应用化工
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    乔颖;张震宇;翟承凯;那海宁;朱锦;陈来
  • 通讯作者:
    陈来

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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