化學(xué)功能ppt課件-在線瀏覽
2025-06-23 12:13本頁面
【正文】 物性等方面 ， 材料是如何顯示出功能的一個具體實例進行探討 。 ? 有關(guān)這種光反應(yīng)的化學(xué)和物理變化的主要內(nèi)容 ，可舉出以下幾種： 1. ） 順式體內(nèi)能只比反式體大； 2. ） 吸收光譜不同； 3. ） 鍵角和分子的長度等構(gòu)象明顯不同； 4. ） 偶極矩順式為 0， 而反式則為 。 ? （ 1） 太陽能存貯 （ 蓄熱 ） 材料 ：常溫下使穩(wěn)定的反式體吸收陽光 ， 轉(zhuǎn)換成蓄積內(nèi)能的順式體 ， 在添加催化劑之后 ， 使順式結(jié)構(gòu)體發(fā)生逆反應(yīng)并放出熱能 。 偶氮苯本身雖然未顯示出明顯的著色變化 ， 但在高分子鏈上導(dǎo)入偶氮苯 ，就能合成出光致變色高聚物 。 把以這種化合物作為光敏性分離和分析用功能材料的研究 ， 正在進行 。這是一種光化學(xué)反應(yīng) 。 ? （ 5） 將偶氮苯導(dǎo)入高分子主鏈 ， 在溶液中用紫外光照射 ， 可將此高聚物異構(gòu)化為順式結(jié)構(gòu) ， 溶液的粘度減少 60～ 70％ 。 ? （ 6） 從偶極矩變化的角度考慮 ， 目前正在高分子側(cè)鏈上導(dǎo)入偶氮苯的高聚物薄膜表面上 ， 進行親水性光控制的研究 。 光感應(yīng)性是在生物體中的光合成系統(tǒng)或視覺系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)的 ， 通過人工的重現(xiàn)可產(chǎn)生新材料 ， 例如 ， 希望能開發(fā)出分子敏感元件等新材料 。 從光源來看 ，預(yù)計今后各種激光裝置將有迅速發(fā)展 ，對開發(fā)高效光功能材料的要求將更加迫切 。 高分子配位化合物催化劑的原理 ： ? a） 催化劑的基本作用原理 ， 與一般均相配位化合物催化劑相同 。 ? b） 由于使用不溶性高分子配位體 ， 可以使催化劑與反應(yīng)生成物容易分離而回收 。 圖 3－ 9是高分子配位化合物催化劑模式圖 。 ? 后者的耐熱性低 （ 160℃ ） ， 但配位體的負載量大 ， 載體種類多 ， 而且高分子配位體的合成也容易 ， 在有機溶劑中可以溶脹 ， 所以適于在有機溶劑的反應(yīng)中使用 。 ? 利用金屬給高分子配位體配位 ， 從而形成配位化合物的方法 ， 對均相配位化合物 ， 可用光或熱進行 ， 如 RHCI（ P－ Ph3）3及 Fe(CO)5的配位體與高分子配位體間的配位體交換金屬配位化合物的種類不只限于單核的 ， 也可以使用如 Co2(CO)8或Ir4(CO)12等雙核或多核的群集配位化合物 。 (a)催化劑的回收與分離 ? 將均相配位化合物催化劑固定在高聚物上的首要目的 ， 是提高催化劑的操作效率 。 另外 ， 利用分離方便的優(yōu)點 ， 可以隨意控制反應(yīng)條件 。 在此情況下 ，積蓄于 （ 2） 的化學(xué)能 ， 由于 （ 2） 的溶液中含有的高聚物附載 Co（ Ⅱ ） 血卟啉催化劑能任意地加入和取出 ， 所以能很容易放出熱能 。 其原因是 ，由于 （ 3） 的二聚作用 ， 利用高分子鏈可動性小的特性 ， 鈦的配位部分被占用而使 （ 4） 的生成受到限制 。 但若改用 (C6H4CH2PPh2） xPd為催化劑 ， 則可以全部得到完全立體選擇性的 （ 6） 。 ? 如高分子配位體和金屬間的鍵結(jié)合有時不是很牢固 ， 金屬容易脫出 。 ? 如前所述 ， 高分子配位化合物催化劑的問題之一是活性下降 。 ? 為提高高分子配位化合物催化劑的活性 ， 還需要高分子研究人員多做努力 ， 以便合成出新的載體 。 如纖維工業(yè)上用作去漿劑的 α －淀粉酶 ， 及葡萄糖生產(chǎn)工藝上使用的糖化酶 （ 葡萄糖淀粉酶 ） 。 ? 用淀粉制取葡萄糖 ， 以前是用酸化水解法 ， 但此法成品中葡萄糖含量低而且副產(chǎn)叫做龍膽二糖的苦味糖 ， 所以自酶法出現(xiàn)以來 ， 該法已經(jīng)停止使用 。 葡萄糖的生產(chǎn)工藝 ， 最后可得到 95％ 左右的葡萄糖液 。 因此 ， 反應(yīng)后盡管酶還有相當?shù)幕钚?， 也不得不放棄掉 。 于是就出現(xiàn)一種以不溶于水的形態(tài)出現(xiàn)且容易處理 ， 并能反復(fù)利用節(jié)約經(jīng)費的酶－固定化酶 。 ? 圖 3－ 9中的葡萄糖異構(gòu)酶已被固定化 ，并作為固定化酶應(yīng)用在工業(yè)上 。 總之 ， 通過固定化酶的應(yīng)用 ， 使得大幅度提高酶反應(yīng)過程的效率成為可能 。 ? (a)項中載體的選擇很重要 。 要達到充分的結(jié)合量 ， 也就是要使酶結(jié)合量提高到載體重量的 5％ 以上 ， 每 1g載體應(yīng)有100m2左右的表面積 。 ? 此外 ， 為使 10nm－ 15nm的酶能自由擴散 ，細孔徑必須為 50nm－ 100nm。 ? 能滿足上述要求的載體 ， 有玻璃珠 、 離子交換樹脂和纖維素球等 。 ? 這是一種將酶表面上存在的－ NH2基用雙官能性試劑夾住并固定在載體表面的－NH2基或－ OH基上的方法 。 ? 還有一種結(jié)合力雖然弱 ， 但可很簡便地與酶結(jié)合 ， 并且可以反復(fù)多次使用載體的方法 ， 即用離子吸附的固定化法 。 陰離子交換樹脂采用季胺型或叔胺型樹脂 。 預(yù)計今后高分子材料作為這些載體的基體材料 ， 將日趨重要 。 最近則采用圖 3－ 11（ a） 所示的交聯(lián)劑進行光固化性凝膠固定化法 ， 或從食品衛(wèi)生上考慮 ， 用 2－羥乙基丙烯酸酯及圖 3－11(b)所示交聯(lián)劑固定化的方法 。 微膠囊法分為界面聚合 、溶液中干燥和相分離三種方法 。 ? 溶液中干燥法是在溶解聚苯乙烯等
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1