金屬有機骨架於固相微萃取、酵素固定化與生質能源之應用

李傑

doi:10.6840/cycu201700188

山西大学，您好！

感谢采购，人社期刊库｜人社论文库，期间：2025/01/01~2025/12/31

感谢试用，科学期刊库｜科学论文库，期间：2024/10/20~2025/01/20

浏览高级检索

关闭
检索检索高级检索出版物检索
浏览期刊主题浏览核心期刊浏览期刊拼音浏览

关闭

查询符号(半角)	查询符号意义说明
空格	表示为「AND」两个查询词之交集
双引号 ( " " )	片语以双引号标示开始及结束，而且只寻找出现顺序相同的字词，例： " image process "
?	表示一个字母切截，输入两个?表两个字母，依此类推，例：输入「Appl?」，查得结果应为appl e , appl y … ( 常用于英文字查询 )
*	表示不限字母切截，由0~n. 例：输入「appl*」，查得结果应为appl e , appl es , appl y , appl ied , appl ication … ( 常用于英文字查询 )
AND、OR、NOT	布尔逻辑组合关键字，用来扩大或缩小查询范围的技巧。 (1) AND ：缩小查询范围 (2) OR ：扩大查询范围(3) NOT：排除不相关的范围

DOI 是数位物件识别码（ D igital O bject I dentifier ）的简称，
为物件在网路上的唯一识别码，可用于永久连结并引用目标物件。

使用DOI作为永久连结

每个DOI号前面加上「 http://dx.doi.org/ 」便成为永久网址。
如以DOI号为 10.5297/ser.1201.002 的文献为例，此文献的永久连结便是： http://dx.doi.org/ 10.5297/ser.1201.002 。
日后不论出版单位如何更动此文献位置，永久连结所指向的位置皆会即时更新，不再错失重要的研究。

引用含有DOI的文献

有DOI的文献在引用时皆应同时引用DOI。若使用APA、Chicago以外未规范DOI的引用格式，可引用DOI永久连结。

DOI可强化引用精确性、增强学术圈连结，并给予使用者跨平台的良好使用经验，目前在全世界已有超过五千万个对象申请DOI。如想对DOI的使用与概念有进一步了解，请参考（）。

书目管理工具

相关连结

问题回报

全文下载

金属有机骨架於固相微萃取、酵素固定化与生质能源之应用

Applications of Metal-Organic Frameworks in Solid-Phase Microextraction, Enzyme Immobilization, and Bioenergy

李杰 , 博士　　导师：黄悉雅　　

英文 DOI： 10.6840/cycu201700188

金属有机骨架材料；固相微萃取；酵素固定化；生质能源；异相催化剂； Metal-organic framework ； Solid-Phase Microextraction ； Enzyme Immobilization ； Bioenergy ； Heterogeneous Catalyst

0 个人觉得这篇文章赞

摘要 │ 参考文献 (312) │ 国际计量

摘要〈TOP〉

本论文以探讨金属有机骨架材料(metal-organic frameworks, MOFs)应用在分析化学、生物性催化剂、及生质能源研究，将分成三部分探讨。
本研究的第一部分，以离子液体 1-hexyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate ([C6mim][BF4])作为溶剂，透过微波聚合单体甲基丙烯酸丁酯(butyl methacrylate, BMA)及乙二醇二甲基丙烯酸酯(ethylene dimethacrylate, EDMA)制备高分子整体成形管柱(poly(BMA-EDMA) monolith)并混掺数种铝金属之MOF，应用在盘尼西林的固相微萃取(solid phase microextraction, SPME)技术，其中MIL-53-poly(BMA-EDMA)展现显着萃取效果，在最佳化条件下，此MIL-53-polymer管柱的intra-day、inter-day及column-to-column萃取效率分别介於90.5-95.7% (< 3.5% RSDs)、90.7-97.6% (< 4.2% RSDs)及89.5-93.5% (< 3.4% RSDs)。此外，其侦测极限(limit of detection, LOD)和定量极限(limit of quantification)分别为0.06-0.26 µg L-1 和 0.20-0.87 µg L-1。最後将MIL-53-polymer应用在河水及牛奶实际样品，经添加标准品进行萃取後分别可得到回收率80.8-90.9% (< 6.7% RSDs)和81.1-100.7% (< 7.1% RSDs)。MIL-53-polymer的高稳定性，显示其在层析分离和SPME技术方面的可行性。
第二部分中，将胺基酸及猪胰脂肪酶(porcine pancreas lipase)共固定化在MOF-1,4-NDC(Al)材料 (简称PP@MOF-1,4-NDC(Al))，作为异相生物性催化剂。MOF的微孔特性可避免脯胺酸(proline)在反应过程中的脱离并增加固定化酵素重复使用之催化活性。此外，胺基酸透过氢键与静电交互作用使得 MOF对PPL的吸附效率提升。此生物性催化剂可成功应用在不对称碳-碳键生成(asymmetric carbon-carbon bond formation)反应并可重复使用数次。
本研究最後一部分， 利用磺酸化的MOF (UiO-66-SO3H)，在离子液体存在下针对大豆油与低碳数醇类进行转酯化反应。在最佳化的条件下，UiO-66-SO3H40%拥有最高的催化活性，在100oC下反应12小时，产率可达80.5%，Zr oxo团簇和具磺酸化的苯环可作为布朗斯特酸(Brønsted acid)和路易斯酸(Lewis acid)活性部位，提供催化剂的良好催化效果.

并列摘要〈TOP〉

In this study, the applications of metal-organic frameworks (MOFs) in analytical chemistry, biocatalysis and bioenergy were explored. 
First, several aluminum-based MOFs were incorporated into the poly(butyl methacrylate-co-ethylene dimethacrylate) (poly(BMA-EDMA)) monolith via microwave polymerization of BMA and EDMA monomer solution using 1-hexyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate ([C6mim][BF4]) ionic liquid (IL), as reaction media. The Al-MOF-polymer monolithic columns were applied in solid-phase microextraction (SPME) of penicillins wherein the MIL-53-poly(BMA-EDMA) exhibited remarkable extraction performance. Under the optimized conditions, the extraction efficiencies of MIL-53-polymer (n=3) were in the range of 90.5-95.7% (< 3.5% RSDs), 90.7-97.6% (< 4.2% RSDs), and 89.5-93.5% (< 3.4%RSDs) for intra-day, inter-day and column-to-column, respectively. Furthermore, the limit of detections and quantifications were in the range of 0.06-0.26 µg L-1 and 0.20-0.87 µg L-1, respectively. Finally, the fabricated MIL-53-polymer was applied in real sample analysis of river water and milk by spiking with known concentration of penicillins. The extraction recoveries were in the range of 80.8-90.9% (< 6.7% RSDs) and 81.1-100.7% (< 7.1% RSDs) for river water and milk sample, respectively. With excellent stability, the as-prepared MIL-53-polymer can be useful in chromatographic science and SPME application.
Second, the amino acid and porcine pancreas lipase were co-immobilized on MOF-1,4-NDC(Al) (PP@MOF-1,4-NDC) and applied as heterogeneous biocatalyst for chemical transformation. The microporous MOF prevented the leaching of L-proline and thus contributing to enhancement of the catalytic activity of the immobilized enzyme. The incorporation of amino acid through hydrogen bonding and electrostatic interaction with PPL increased the loading efficiency of MOF. The as-prepared biocatalyst was successfully applied in asymmetric carbon-carbon bond formation and could be useful for several cycles. 
Lastly, sulfonated MOF (UiO-66-SO3H) was used in the transesterification of soybean oil with short chain alcohols and ionic liquid. Under the optimized condition, the UiO-66-SO3H40% afforded the highest catalytic activity with 80.5% yield at 100 ºC for 12 h reaction time. The Zr oxo clusters and benzene functionalized SO3H provided the good performance of the catalysts, which acted as Brønsted acid and Lewis acid sites, respectively.

参考文献 ( 312 ) 〈TOP〉

[1] C.L. Arthur, J. Pawliszyn, Solid phase microextraction with thermal desorption using fused silica optical fibers, Anal. Chem. 62 (1990) 2145-2148.
连结：
[2] H. Kataoka, Current Developments and Future Trends in Solid-phase Microextraction Techniques for Pharmaceutical and Biomedical Analyses, Anal. Sci. 27 (2011) 893-893.
连结：
[3] D. Louch, S. Motlagh, J. Pawliszyn, Dynamics of organic compound extraction from water using liquid-coated fused silica fibers, Anal. Chem. 64 (1992) 1187-1199.
连结：
[4] Z. Zhang, J. Pawliszyn, Headspace solid-phase microextraction, Anal. Chem. 65 (1993) 1843-1852.
连结：
[5] G. Vas, K. Vékey, Solid-phase microextraction: a powerful sample preparation tool prior to mass spectrometric analysis, J. Mass Spec. 39 (2004) 233-254.
连结：

国际计量

〈TOP〉

E-mail ：

文章公开取用时，将寄通知信至您填写的信箱地址

E-mail ：

使用DOI作为永久连结

引用含有DOI的文献

DOI可强化引用精确性、增强学术圈连结，并给予使用者跨平台的良好使用经验，目前在全世界已有超过五千万个对象申请DOI。 如想对DOI的使用与概念有进一步了解，请参考 （ ） 。

DOI可强化引用精确性、增强学术圈连结，并给予使用者跨平台的良好使用经验，目前在全世界已有超过五千万个对象申请DOI。如想对DOI的使用与概念有进一步了解，请参考（）。