Xylaner aðaltegund af hemicellulose, sem er oft notuð sem fyrirmyndarefni fyrir hemicellulose. Það hefur kosti þess að vera breiður uppspretta, lágt verð, endurnýjanlegt, niðurbrjótanlegt, gott lífsamhæfi og svo framvegis. Sem stendur beinast rannsóknir á xýlani efnum aðallega að framleiðslu á himnum, vatnsgellum og öðrum sviðum, en xýlan eru heterópólýsykrur, með flókna sameindabyggingu, fjölbreyttar sykureiningar, stuttar sameindakeðjur og fjölgreinar. Undirbúnar himnur og hydrogel hafa lélega vélræna eiginleika og kostir þeirra hafa ekki verið færðir til fulls. Í samanburði við sellulósa og lignín, þrír meginþættir plantna, hafa xýlan sameindir þá kosti að auðvelt sé að leysast upp, mikið aðgengi og mikla kolefnisuppskeru í vatni.
Þessi grein nýtir þessa kosti xýlans til fulls. Annars vegar eru xýlan og ólífræn nanóefni blandað saman á sameindastigi og margs konar ný xýlan / ólífræn nanósamsetning eru þróuð; Á hinn bóginn, með vatnshitakolsýringu, voru xýlan kolefniskúlur og grafen skammtapunktar á skilvirkan hátt undirbúnir og notaðir á varðveislu- og frárennslishjálp, Raman aukahluti, ofurþétta og jónagreiningu í sömu röð, sem víkkaði notkunarsvið xýlans og gerði sér grein fyrir hágildinu. nýtingu xýlans.
Helstu rannsóknarinnihald er sem hér segir:
1. Undirbúningur á xýlan óvirkum grafen skammtapunktum og sértækri snefilgreiningu þess á fe3 plús:
Grafen skammtapunktar (gqds) voru útbúnir með ómskoðun með grafít sem hráefni, N-metýl pýrrólídón sem leysi og natríumhýdroxíð sem hjálparhvarfefni. Gqds innihalda súrefnisvirknihópa og hafa minni yfirborðsgalla, sem eru nær byggingu upprunalegs grafens, en gqds hafa litla leysni í vatni og auðvelt er að þyrpast saman í hvítt botnfall.
Í þessari rannsókn var xýlan notað til að passivera yfirborð þess til að fá xýlanpassað grafen skammtapunkta (GQDs@xylan). Samanborið við fyrir passivering, GQDs@xylan. Stöðugleikinn í vatni er bættur, skammtaafraksturinn er einnig aukin úr 19,12 prósentum í 36,63 prósent og flúrljómunarlíftíminn er aukinn í 7,47ns. GQDs@xylan Flúrljómunarstyrkurinn á er minna fyrir áhrifum af pH og hægt er að halda honum í grundvallaratriðum óbreyttum á bilinu ph=6 ~ 10. Sem flúrljómandi rannsaka er sértæk uppgötvun fe3 plús í lausn að veruleika byggt á innri síunaráhrifum og línulegt greiningarsvið er 0 ~ 75 μM. Greiningarmörkin eru 92,8nm.
Þessi rannsókn nýtir til fulls þá eiginleika að marggreint xýlan er auðvelt að mynda þéttar fjölliðaskeljar. Í fyrsta skipti eru xýlan notuð til að breyta yfirborði grafen skammtapunkta, xýlan / grafen skammtapunkta samsett efni eru útbúin og skilvirkur flúrljómandi rannsakandi fyrir sértæka snefilgreiningu á fe3 plus fæst.
2. Undirbúningur gullsilfurs tvímálma nanóagna með grænni minnkun xýlans og Raman aukaáhrifa þess:
Með því að nota xýlan sem afoxunarefni og sveiflujöfnun, klórsýru sem gullforvera og torun hvarfefni sem silfurforvera, voru kjarna-skeljarbyggingar með mismunandi skelþykkt útbúin í grænu Au@Ag Og Au Ag holu málmblöndunni. Með því að bæta xýlani við kemur í veg fyrir notkun eitraðra efnafræðilegra hvarfefna og einfaldar nýmyndunarferlið. Xylan vafið á yfirborð nanóagna gerir ekki aðeins stöðugleika nanóagna og gerir þær dreifðar jafnt í vatnslausn, heldur bætir það einnig getu þess til að standast H2O2 oxun og tæringu, myndar heita bletti milli samtengdra nanóagna og eykur Raman yfirborðsframmistöðu nanóagna. Kjarnaskelin með einsleitari lögun var útbúin með því að hámarka magn xýlans Au@Ag nanóagna, en forðast myndun nanó silfurþyrpinga. Í samanburði við Au Ag málmblöndur, hreinar Au og hreinar Ag nanóagnir, xýlanhúðuð Au@Ag Raman merkið um 4-merkaptóbensósýru hefur sterkari aukaáhrif og greiningarmörkin ná 1nm. Að auki geta xýlan umbúðir Au@Ag nanóagnir greint Sudan I, matarmengun, með greiningarmörk allt að 0.126ppm.
Með því að nota afoxandi endahópa og stórsameindakeðjubyggingu xýlan sameindakeðju, kannaði þessi rannsókn aðferðina við að útbúa gullsilfur tvímálm nanóagnir með xýlani sem grænu afoxunarefni og sveiflujöfnun, og útvegaði einfalda, græna og ofurnæma yfirborðsgreiningartækni fyrir mat / umhverfis. öryggismat.
3. Rannsókn á myndun og frammistöðu xylan-g-chitosan fjórðungs ammóníumsalts / montmórilloníts varðveislu og frárennslishjálpar:
Til að sameina varðveislu- og frárennsliseiginleika xýlans, kítósans fjórðungs ammóníumsalts og montmórilloníts, voru afhýdd xylan-g-kítósan fjórðungs ammóníumsalt / montmórillonít (xylan-g-qcs) nanósamsett efni framleidd með smelluefnahvörfum og millihvarfi sem a. ný söfnunar- og frárennslishjálp.
Í fyrsta lagi er kítósan fjórðungs ammóníumsalt (QCS) sett í lagrými montmorilloníts til að stækka lagbil montmorilloníts, og síðan er sameindakeðja xýlans og QCS tengd í lagrými montmorilloníts með því að smella á efnahvörf. Í þessu ferli er lagbil montmórilloníts aukið enn frekar þar til það er fjarlægt.
Í samanburði við hráefnin þrjú hefur varðveislu- og frárennslisárangur xylan-g-qcs nanósamsetninga verið bætt verulega. Hámarks flokkunarvirkni kalsíumkarbónats er 37,41 prósent. Þegar viðbótarmagnið er 0.01mg/g er slöggráðan lægst.
Að auki, með því að tengja neikvætt hlaðna xýlanið við jákvætt hlaðna fjórðungs ammóníumsalti kítósans, er hleðsluuppsöfnun af völdum QCS í lokuðu kerfi forðast. Í þessari rannsókn var xýlan ígrædd og breytt með smella efnafræði. Með því að nota xýlan sem pólýanjón raflausn hefur það margar greinar og er auðvelt að vökva og bólga. Á sama tíma, ásamt kostum kítósans og montmorilloníts, voru varðveislu- og frárennsliseiginleikar xýlans aukin og nýtt pappírsframleiðsluaukefni var þróað.
4. Undirbúningur og frammistöðurannsókn á xýlan kolefniskúlu / grafen ofurþétti:
Eftir að xýlan var leyst upp í natríumhýdroxíð/þvagefniskerfi, voru köfnunarefnisdópaðar xýlan kolefniskúlur (XCS) útbúnar með vatnshitakolun, og síðan voru virkjaðar xýlan kolefniskúlur (axcs) fengnar með KOH háhitavirkjun. Síðan var axcs og askorbínsýru bætt út í grafenoxíðlausn á sama tíma og virkjaðar xýlan kolefnis kúlur / grafenoxíðfilmur (axcs/go) fengust með sogsíun og síðan var askorbínsýru bætt aftur til að draga úr virkni. Í því ferli að draga úr samsettu himnunni, verður hlaupið í ytra lagið vatnsfælin eftir að það hefur verið minnkað í RGO, sem kemur í veg fyrir að afoxunarefnið komist inn í himnuna. Á þessum tíma getur askorbínsýran í himnunni dregið úr fara á staðnum og kolefniskúlan sem tengi grafenlamella eykur hleðsluflutningshraða milli grafenlaga, þannig að sértæk rýmd axcs/rgo samsettu himnunnar er bætt. Í tvöföldu rafskautakerfinu er straumþéttleiki 1A? Þegar g-1 hefur það sérstaka rýmd upp á 755mf/cm2, aflþéttleiki er 22,5 ~ 2250mw/cm2 og orkuþéttleiki er 11,88 ~ 25,2mwh/cm2. Eftir 10.000 lotur er rýmdinnihaldshlutfallið 108,7 prósent.
Í þessari rannsókn voru xýlan kolefniskúlur útbúnar með því að nýta háa afrakstur xýlan vatnshitakolefnis og rafskautsefni ofurþétta voru framleidd með því að blanda saman við grafen, sem víkkaði notkunarsvið xýlans.
5. Rannsókn á uppgötvun Cr (Ⅵ) í vatni með xýlani sjálfvirkjun einlaga grafen skammtapunkta ásamt örvökvastjórnun:
Einlags grafen skammtapunktar (sgqds) eru venjulega búnir til úr arómatískum sameindum eða öðrum kolefnisforefnum með botn-upp aðferðum.
Í þessari rannsókn voru köfnunarefnis sjálfdópaðir grafen skammtapunktar (n-sgqds) útbúnir við vatnshitaaðstæður í fyrsta skipti með hjálp naó/þvagefnis og xýlans án bensenhring sem forvera. Í þessu ferli er xýlan alveg uppleyst og myndar flókið með naó/þvagefni. Þegar það er kolsýrt í vatnshitahvarfi, brotnar þvagefni niður og losar ammoníak og koltvísýring, sem stuðlar að myndun einlaga grafen skammtapunkta og hindrar samspil þeirra og þéttingu. Undirbúnir grafen skammtapunktar eru dópaðir með 1,38 prósent köfnunarefnis, skammtaafraksturinn er 23,8 prósent, flúrljómunarlíftíminn er 5,76ns og yfirborðið er sjálfvirkt með ófullnægjandi kolsýrðu xýlani, sem kemur í veg fyrir þéttingu skammtapunkta. Xylan sjálfvirku einlaga grafen skammtapunktarnir hafa góða sértækni og næmi þegar þeir eru notaðir sem flúrljómandi rannsaka til að greina Cr (Ⅵ) í vatni. Passunarlagið forðast truflun annarra jóna í vatni og getur aðeins skemmst af sterkum oxunarefnum eins og Cr (VI). Línulegt greiningarsvið Cr (Ⅵ) er 5 ~ 150 μ M. Greiningarmörkin eru aðeins 4,1 μ M. Með því að fella skammtapunkta inn í vatnsgel og samþætta þá í örflæðisflögur, er sjónræn uppgötvun Cr (VI) að veruleika.
Í þessari rannsókn var xýlósa breytt í vatnshita í köfnunarefnisdópaða einslags grafen skammtapunkta. Með aðstoð naó/þvagefnis var boðið upp á ný leið til að útbúa einslags grafen skammtapunkta með óarómatískum sameindum og einföld og auðveld sjónræn aðferð til að fylgjast með umhverfi vatns.