一株纤维素分解菌的分离及其粗酶性质研究

从堆肥、牛粪、马粪、土壤等样品中共分离出35株微生物菌株,其中的1株霉菌F10 表现出最高酶活力.对比研究发现,F10 在固体发酵实验中具有接近于绿色木霉AS3 3711的酶活力,而在液体发酵实验中则高于绿色木霉AS3 3711.研究结果表明,当碳源物质为羧甲基纤维素(CMC)、氮源物质为硝酸铵时,F10 具有最佳产酶效果,产酶时间为4 8～84h ;当pH为5 0 ,温度在4 0～6 0℃时,相应的滤纸酶活力、CMC酶活力及棉花酶活力最高为16 6、4 3 6、0 4U/g ;而当pH位于4 0～5 0 ,温度为5 0℃时,相应的滤纸酶活力、CMC酶活力及棉花酶活力最高分别为9 1、2 9 5、0 2 5U/g ;当温度超过6 0℃时,酶活力急剧下降.

玉米秸秆中半纤维素水解条件的优化

通过响应曲面法,研究了反应温度为121℃时,不同硫酸浓度和反应时间对玉米秸秆中半纤维素水解为木糖的产率以及选择性系数的影响.建立了木糖产率和选择性系数对硫酸浓度和反应时间的两个二元二次多项式数学模型,借助模型方程及统计软件,得到了符合木糖产率大于750/0,相关系数大于4.0 g.g-1的水解条件,并找到了硫酸浓度为2.00/0,水解时间为43 min的最佳工艺条件.在最佳工艺条件下得到的实验结果与模型预测值非常吻合,表明该模型适用于半纤维素的水解过程.

木质纤维素类生物质酸水解研究进展

木质纤维素中纤维素和半纤维素经酸水解可转化为糖,糖进一步可生产燃料乙醇和其他化工产品。因此,木质纤维素酸水解制备糖是纤维素转化过程中关键步骤。本文综述了硫酸、盐酸、硝酸、磷酸、马来酸等无机、有机酸水解木质纤维素类生物质研究进展,对各种酸水解工艺的优缺点进行了分析和比较,指出了木质纤维素类生物质酸水解的研究方向。

用ICP-AES方法测定淀粉中铅、砷的含量

采用ICP-AES(电感耦合等离子体发射光谱)法,以硝酸镍作为基体改进剂,对淀粉中的铅、砷含量进行了测定;探讨了样品灰化方法及灰化原子化温度、基体改进剂对测定结果的影响。实验结果表明,用ICP-AES方法测定淀粉样品中铅、砷一类有害重金属含量,数据、结果的重现性好,方法简便易行、测定结果准确。

高效溶磷菌株Bmp5筛选及活力和培养条件的研究

从不同地区的土壤样品中分离出11株微生物菌株，其中菌株Bmp5表现出较高的溶磷活力．对比研究发现，Bmp5对磷酸钙、磷酸铁、卵磷脂的溶解能力明显高于荧光假单胞菌Pseudomonas fluorescens As1．867，对磷酸氢钙的溶磷量是巨大芽孢杆菌Bacillus megaterium As1．223的2．17倍．培养条件优化试验表明，Bmp5的适宜pH范围为5．5～8．0，最适碳源为草酸铵、甘油，最适氮源为草酸铵，最佳培养温度为35℃．金属离子Fe^3＋、Ca^2＋、Mn^2＋、Zn^2＋对Bmp5解磷能力有一定的促进作用，而Cu^2＋、Ni^2＋则抑制其解磷．经鉴定，Bmp5为蜡状芽孢杆菌B．cereus．

羟丙基-β-环糊精/格列吡嗪包结物的制备及其光谱研究

研究了羟丙基-β-环糊精对格列吡嗪的包结作用,考察了包结物的性质。通过相溶解度法确定了羟丙基-β-环糊精与格列吡嗪二者的包结摩尔比和包结稳定常数,采用中和法制备了羟丙基-β-环糊精/格列吡嗪固体包结物,并通过傅里叶变换红外光谱、差式扫描量热分析、X射线粉末衍射光谱对羟丙基-β-环糊精/格列吡嗪固体包结物进行了表征。结果表明,格列吡嗪与羟丙基-β-环糊精的相溶解度图为典型的AL型,两者形成了1:1的可溶性包结物,在25℃时包结物平衡常数(K1:1)为359L·mol-1。羟丙基-β-环糊精/格列吡嗪包结物的光谱研究结果表明,羟丙基-β-环糊精/格列吡嗪包结物是格列吡嗪以无定形状态分散到羟丙基-β-环糊精中。包结物的水溶性实验结果表明包结后格列吡嗪的溶解度增加了25倍。

废旧混合塑料识别分离与清洗技术研究进展

针对废旧混合塑料工业化回收循环利用过程中分类识别和高效清洗两大关键技术难题,本文主要综述了系列可工业用废旧混合塑料分类识别方法;讨论了浮沉分离、浮选分离、电选分离、近红外光谱精准识别技术在废旧塑料识别中的应用;介绍了清洗工艺除污提高分离效果的重要性和清洗剂主要成分——碱性物质、助剂和表面活性剂以及其作用;并提出了将超声波清洗以及浮沉分离、浮选分离、近红外光谱识别分离用于废旧塑料精准识别与分离的集成技术工艺路线。由于国内近红外光谱识别技术与超声波清洗技术相对落后,指出研究此两项技术、设备并将两者结合应用于废旧塑料回收是今后的发展方向。

一种新型生物有机复混肥的肥效研究

通过盆栽试验,比较研究了生物有机复混肥(BCF)、包硫缓释肥料及无机复合肥的效应.结果表明,BCF能显著增加土壤中微生物数量,提高土壤有效磷和有机质含量,促进植株生长发育,提高产量.同等施肥量下,BCF的处理在植株生长过程中固氮菌、有机磷细菌、钾细菌分别是无机复合肥处理的3.1～7.6倍、3.6～6.4倍和2.4～9.2倍;产量较无机复合肥的处理增加了5.8%,有机质增加了14.6%.

系列单取代烷氧基-2-羟丙基-β-环糊精的合成与表征

以环氧氯丙烷和脂肪醇为原料,通过相转移催化法合成了乙基、正丙基、正丁基和正戊基缩水甘油醚(1～4),并利用所合成的缩水甘油醚和β-环糊精为原料,分别在弱碱水溶液(1.5%)和强碱水溶液(30%)中制备并用硅胶柱分离出单2位取代的乙氧基、丙氧基、丁氧基和戊氧基-2-羟丙基-β-环糊精(1a～4a)和单6位取代的丙氧基、丁氧基和戊氧基-2-羟丙基-β-环糊精(2b～4b),利用薄层色谱、红外光谱、差热扫描量热分析、质谱和核磁共振等手段对所合成的产品进行了表征.

单2-O-和单6-O-(2-羟丙基)-β-环糊精结构表征

以β-环糊精和环氧丙烷为原料,分别在1.5%、30%(m/m)NaOH水溶液和β-环糊精与环氧丙烷的摩尔比为1∶7的条件下合成了2-O-(2-羟丙基)-β-环糊精和6-O-(2-羟丙基)-β-环糊精,以异丙醇-水-氨水(6∶3∶1,V/V)为洗脱液,分别经柱色谱分离得到单2-O-(2-羟丙基)-β-环糊精和单6-O-(2-羟丙基)-β-环糊精,并利用DSC,ESI-MS,1HNMR,13C NMR对单2-O-(2-羟丙基)-β-环糊精、单6-O-(2-羟丙基)-β-环糊精的结构进行了系统研究。结果发现,2-O-(2-羟丙基)-β-环糊精的热稳定性要高于6-O-(2-羟丙基)-β-环糊精。13C NMR结果表明,当β-环糊精2-位上引入取代基后,会影响2-位、1-位、3-位碳化学位移的变化,当β-环糊精6-位上引入取代基后,会影响6-位、5-位碳化学位移的变化,因此,可以用13C NMR方法有效地识别2-HP-β-CD取代基的位置。

基于近红外的Fisher判别法鉴别废塑料

通过对化学计量学方法的分析研究,提出了一种基于近红外光谱的丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料、聚对苯二甲酸乙二酯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和聚乙烯6种塑料的一次性鉴别模型,为近红外塑料识别软件的二次开发提供有效程序。结果表明,光谱经3次多项式、13窗口S–G最小二乘拟合平滑+sym17函数、分解2层小波分析+主成分分析+特征波长选择+Fisher判别处理,可得5个判别函数式。由这些函数式建立的判别模型可以实现6种塑料的一次性识别,其校正集样本自身验证和交叉验证的识别率分别为100%和84.9%,表明该模型稳定;预测集样本进行模型外部检验的准确率为100%,表明该模型可行。

紫外光谱法测定羟丙基-β-环糊精平均取代度

本实验以丙二醇为基准物作标准曲线,以单、双取代2-羟丙基-β-环糊精作为标准样品,建立了一种利用紫外光谱仪测定羟丙基-β-环糊精平均取代度的新方法。羟丙基-β-环糊精与浓硫酸在100℃水浴中加热反应3min,冷却后加入3%茚三酮溶液,25℃水浴中放置100min显色,用1cm比色皿于588nm处测定吸光值。通过标准曲线查出相应丙二醇的含量,换算出平均取代度。所测定的单、双取代2-羟丙基-β-环糊精平均取代度的相对误差分别为6.67%和2.81%。利用这种方法测定了在不同反应工艺条件下得到的羟丙基-β-环糊精的平均取代度,并与质谱法、核磁共振方法所测定的结果进行了比较。

乙氧羰基化-β-环糊精的合成工艺优化

选用环境友好的碳酸二乙酯为原料,研究了乙氧羰基化-β-环糊精的绿色合成新工艺。β-环糊精和碳酸二乙酯在无水碳酸钾的作用下经酯交换反应生成了乙氧羰基化-β-环糊精。研究了反应物的摩尔比、反应温度、反应时间和催化剂用量四个参数对反应的影响。利用响应曲面试验设计法进行试验设计,建立乙氧羰基化-β-环糊精的合成工艺模型。通过回归方程和响应曲面,得到乙氧羰基化-β-环糊精最佳合成工艺:10 gβ-环糊精溶于80 mLDMF中,反应温度126℃,催化剂用量(相对于β-环糊精的质量百分数)为12%,n(DEC):n(β-CD)=20.2:1,反应时间8.5 h。验证试验结果显示,在此条件下,乙氧羰基化β-环糊精的收率达到98%。通过高效液相色谱分析反应结果并利用半制备色谱分离获得纯产物,对其进行了FT-IR,MS,1H-NMR表征。

系列缩水甘油醚类β-环糊精衍生物的合成及结构表征

以苯基缩水甘油醚、邻甲基酚缩水甘油醚及苯甲基缩水甘油醚(1～3)和β-环糊精为原料,分别在弱碱水溶液(1.5%)和强碱水溶液(30%)中制备出系列缩水甘油醚类β-环糊精衍生物,所得产物用自制硅胶色谱柱分离,以V(正丙醇):V(水):V(浓氨水)=6:3:1作为硅胶色谱柱分离纯化的洗脱剂,得到单2位取代的苯氧基(或邻甲基苯氧基或苯甲氧基-2-羟丙基-β-环糊精(1a～3a)和单6位取代的苯氧基(或邻甲基苯氧基)-2-羟丙基-β-环糊精(1b～2b).所得产品用薄层色谱、红外光谱、质谱和核磁共振波谱等手段进行了表征.

新型药物辅料2-羟丙基-β-环糊精的色谱分离纯化

利用薄层色谱方法对碱浓度为1.5%、β-环糊精∶环氧丙烷(摩尔比)=1∶21的条件下生成的2-羟丙基-β-环糊精进行了定性分析,并通过对展开剂的选择和优化,得到了3种能有效分离不同取代度2-羟丙基-β-环糊精的展开剂体系,分别为正丙醇-水-浓氨水(6∶3∶1,V/V),异丙醇-水-浓氨水(6∶4∶0.5,V/V)和乙醇-水-浓氨水(6∶3∶0.8,V/V)。通过以乙醇体系为洗脱剂的硅胶柱色谱对其进行分离纯化,得到了两种不同取代的2-羟丙基-β-环糊精。经过ESI-MS谱图分析,确定分离后产品分别为单取代和双取代2-羟丙基-β-环糊精。

基于近红外光谱建立PE、PP和PET的识别分类模型

利用近红外高光谱成像仪在900~1 700 nm的范围采集PE、PP和PET样本的高光谱图像,并进行黑白校正,提取感兴趣区域的反射率光谱数据;利用主成分分析法对提取的数据去噪降维。结果表明,前3个主成分的累计贡献率达98.89%。把前3个主成分的载荷系数对波长作图,得到了6个特征波长;利用特征波长对应的反射率光谱数据进行判别分析,并建立了3种塑料的识别分类模型;用预测样本对模型进行检验,结果显示,预测样本的识别准确率为95.24%,表明该模型可准确有效地对PE、PP和PET进行识别分类。

2-羟丙基-β-环糊精的制备及其对地塞米松的增溶作用

研究了β-环糊精和2-羟丙基-β-环糊精与地塞米松在水溶液中的包结行为以及增溶效果。结果表明β-环糊精及具有不同取代度的2-羟丙基-β-环糊精对地塞米松都表现出一定的增溶能力,而且2-羟丙基-β-环糊精对地塞米松的增溶效果要大于β-环糊精。对于2-羟丙基-β-环糊精与地塞米松的增溶能力随取代度的不同以及反应介质中的NaOH质量分数变化而变化,当NaOH质量分数为0.5%1、.5%和30%时,所生成的2-羟丙基-β-环糊精对地塞米松增溶能力随着取代度增大而增大;当NaOH质量分数为3%时,生成的2-羟丙基-β-环糊精对地塞米松的增溶能力随着取代度的增大而减小,这一结果可能与2-羟丙基-β-环糊精中被取代羟基的位置有关。同时,还利用共溶剂法制备了β-环糊精与地塞米松的固体包结物,并对其结构进行了研究。

6-OTs-β-环糊精的合成工艺进展

6-对甲苯磺酰基-β-环糊精(6-OTs--βCD)作为合成环糊精6位单取代衍生物的中间产物受到了化学家们的广泛关注。对6-OTs--βCD的合成方法进行了论述,讨论了各种方法的优缺点,指出以吡啶为溶剂制备6-OTs--βCD的方法成熟,异构体少,但产率低,反应时间长,溶剂毒性大,后处理麻烦。同时,溶剂和反应器都要严格干燥除水;以乙腈/水作溶剂的方法毒性小,且可以在室温下进行,缺点是产品收率较低;以四氢呋喃/水作溶剂的方法产品收率较好,易提纯,且无毒性,后处理简单;以对甲苯璜酸酐代替对甲苯璜酰氯的水相合成具有产品收率高,无毒等特点,具有广阔工业化开发前景。同时,本文还对各种方法可能的合成机理做了较为合理的解释。

化工导论教学改革与实践

介绍了化工导论课程开设的背景,课程内容、教学方式和课程特色。指出通过本课程的教学使学生深入理解化工在国民经济中的地位和作用,激发学生学习自觉性。

丙氧基-2-羟丙基-β-环糊精的合成、表征与分子识别

以环氧氯丙烷和正丙醇为原料,通过相转移催化法合成了正丙基缩水甘油醚。以正丙基缩水甘油醚和β-环糊精为原料,在不同浓度氢氧化钠水溶液中合成了多取代的丙氧基-2-羟丙基-β-环糊精,反应的收率为60%。利用薄层色谱、红外光谱、差热扫描量热分析、质谱和核磁共振技术对所合成的丙氧基-2-羟丙基-β-环糊精进行表征,利用质谱和核磁共振技术计算多取代丙氧基-2-羟丙基-β-环糊精的平均取代度,并以对氨基苯甲酸和对氨基苯磺酸为客体,研究了不同反应条件丙氧基-2-羟丙基-β-环糊精的分子识别性能,研究发现氢氧化钠低质量分数水溶液条件下所得反应产物对客体分子具有较好的包结作用。