多重量子化学理论计算解析多胺修饰壳聚糖气凝胶吸附美拉德色素分子机制OA北大核心
现有糖汁脱色剂存在食品安全隐患及吸附量低等局限性。开发一款绿色无毒且具有高吸附量的超支化聚乙烯亚胺功能化壳聚糖气凝胶(HPCA)用于糖汁脱色,并初步探究其吸附美拉德色素(MLD)性能。为将高效糖汁脱色吸附剂投入到工业化应用中,还需对吸附理论机制进行更深层次探索。通过多重量子化学理论计算,从分子角度系统揭示HPCA吸附MLD潜在机理。静电势、平均局部电离能、静电势相互作用分析结果表明,HPCA捕获MLD主要由质子化胺基与羧酸根之间电荷作用介导。在分子水平上优化出三种可视化最优捕获构型,分析结果表明强的静电相互作用使得构型Ⅰ中HPCA与MLD紧密接触成为最稳定的构型。前沿分子轨道、独立梯度模型和Hirshfeld表面分析揭示HPCA捕获MLD存在氢键和范德华力等弱相互作用,且MLD在不同捕获构型中均主要充当氢键受体。多重量子化学理论计算研究方法可为探究分子水平上吸附相互作用机制提供可行研究方向,对研究吸附微观机制具有重要意义。
王佳欣;韦艳红;农顺洋;熊艳舒;李楣;李文
广西民族大学化学化工学院,林产化学与工程国家民委重点实验室,广西林产化学与工程重点实验室,广西林产化学与工程协同创新中心,广西南宁530008广西民族大学化学化工学院,林产化学与工程国家民委重点实验室,广西林产化学与工程重点实验室,广西林产化学与工程协同创新中心,广西南宁530008广西民族大学化学化工学院,林产化学与工程国家民委重点实验室,广西林产化学与工程重点实验室,广西林产化学与工程协同创新中心,广西南宁530008广西大学轻工与食品工程学院,广西南宁530004广西大学轻工与食品工程学院,广西南宁530004广西民族大学化学化工学院,林产化学与工程国家民委重点实验室,广西林产化学与工程重点实验室,广西林产化学与工程协同创新中心,广西南宁530008
轻工业
计算化学吸附凝胶美拉德色素糖汁脱色
《化工学报》 2025 (1)
P.107-119,13
国家自然科学基金青年科学基金项目(32001741)广西创新驱动发展专项资金项目(桂科AA22117014-4)广西自然科学基金青年科学基金项目(2021GXNSFBA076002)。
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