化工过程中的电子传递、质子传递和分子传递

随着“绿色化学”和“可持续发展”概念以及“碳达峰、碳中和”(双碳)目标的相继提出与推进,化学工业逐步进入绿色化、高端化、智能化发展新阶段。对于包含反应的化工过程有非常经典的“三传一反”理论,以反应动力学为核心,以动量传递、热量传递与质量传递为基础,揭示了物质、能量传递与化学反应的协同强化规律,对化工领域的发展具有重要和深远意义。近年来,由于光能、电能等清洁能源以及绿色生物制造、光电化学工程等新学科引入化工反应过程中,以电子传递、质子传递和分子传递为代表的三类传递现象得到了广泛关注和大量研究,为“三传一反”理论注入了新的活力。在此背景下,尝试将电子传递、质子传递和分子传递三类现象进行分析和介绍,针对不同化学反应的特点,初步总结了通过电子传递、质子传递和分子传递过程的单独或协同强化,以实现传递过程与化学反应过程的高度匹配,进而实现化学反应效率的显著提升。

酶-光偶联催化系统中分子-电子-质子传递过程与机制

酶-光偶联催化系统(EPCS)集成了半导体的光吸收能力和酶的高活性/特异性,可模拟自然界光合作用实现太阳能驱动的有用化学品合成.作为EPCS中的“能量货币”,辅因子(如NAD(P)+和NAD(P)H)参与了约80%的酶促氧化还原反应,且在酶-光间充当物质/能量交换的枢纽.然而,EPCS涉及光催化和酶催化反应,涉及分子、电子和质子传递过程,属于典型的复杂多相反应,导致其光-化学转化效率与理论值差距较大.本文从微观尺度对EPCS中分子-电子-质子传递过程进行了理解和剖析,系统介绍了自然界光合作用和EPCS中的“新三传”现象.此外,与传统化工领域通过强化宏观尺度上“三传”(即质量传递、热量传递和动量传递)提升单元操作过程效率的方法类似,本文总结并提出了通过协调优化“新三传”(即分子传递、电子传递和质子传递)来强化EPCS中物质-能量耦合关系,进而提升光-化学转化效率的新策略.其中,分子传递主要包括电子供体分子从反应液向催化剂传递以及辅因子分子在光催化模块和酶催化模块间穿梭;电子传递主要包括光生电子从其生成位点到光催化剂表面进而到电子媒介的传递;质子传递主要包括质子从溶液或催化剂表面向电子媒介的传递.期望通过“新三传”强化EPCS效率的理念,打破自然界光合作用的局限,实现温和条件下多种功能分子的高效合成,为人工光合与绿色生物制造领域提供新思路.

内蒙古某白伟晶岩纯化制备高纯石英砂

这是一篇矿物加工工程领域的文章。针对内蒙古某白伟晶岩样品进行工艺矿物学研究,采用“焙烧水淬-热压混合酸浸”实验工艺流程对内蒙古某地白伟晶岩进行选矿实验研究。通过条件实验研究得到较佳工艺条件,高纯石英砂中SiO_(2)含量由99.917%提高到99.994%,杂质元素总含量从419.9 g/t下降到54.79 g/t,总去除率达86.95%;主要杂质元素Al含量从250.9 g/t下降到26.09 g/t,Al元素去除率达到了89.60%,取得了较好的纯化效果。

陕西汉中某石英砂提纯试验研究

随着光伏产业的迅猛发展,光伏用石英砂的需求急剧增加。为了充分利用我国储量丰富的低品质石英资源制备光伏用石英砂,对陕西汉中某SiO_(2)含量为97.228%、Fe_(2)O_(3)含量为1331.69μg/g的石英砂矿进行系统的工艺矿物学研究,探究其杂质赋存状态,发现Fe元素赋存状态复杂,主要存在于赤褐铁矿、含铁金红石、铁染云母和电气石中。通过磁选—擦洗—浮选—酸浸的联合工艺去除杂质,最终得到SiO_(2)含量为99.949%、Fe_(2)O_(3)含量为62.41μg/g的优质光伏用石英砂。整体而言,Fe_(2)O_(3)的去除率为95.31%,其中磁选作业的去除率为43.87%,擦洗、浮选和酸浸作业的贡献分别为3.73%、21.18%和26.53%。本研究开发的技术路线的进一步推广,可助推我国光伏产业的快速发展,取得较好的社会经济效益,为双碳政策的顺利实施提供技术保障。

红细胞膜封装负载姜黄素的金纳米粒子

针对姜黄素在水中溶解性差、稳定性差、难吸收、代谢快等缺点,以姜黄素、金纳米颗粒和哺乳动物红细胞膜为原料,设计开发了红细胞膜仿生纳米载药系统(Au-Cur@RBC)。抗癌药物姜黄素通过疏水作用吸附到利于封装的小尺寸金纳米颗粒表面,然后通过物理挤压的方式将载药纳米粒子包封到红细胞膜囊泡内。结果表明,制备的金纳米粒子尺寸均一度高,分散性良好,平均粒径为13.18 nm。金-姜黄素纳米颗粒中姜黄素的吸附率为86.85%,载药率为20.25%。金纳米颗粒的负载可显著提高姜黄素的稳定性,金-姜黄素纳米颗粒在水溶液中储存30 d后仍保留了52%的姜黄素。同时,暗场显微镜结果表明,红细胞膜涂覆增强了制备的Au-Cur@RBC对暗场显微镜入射光线的折射与衍射能力,从而呈现更清晰的图像。

黄铁矿浮选活化机理研究进展

黄铁矿是自然界中储量最丰富的硫化矿之一,常与铅、锌、铜等价值较高的硫化矿共生。针对被高碱抑制的黄铁矿,常使用活化剂改善其可浮性,从而活化选硫,而活化剂对黄铁矿表面性质的影响是研究其作用机理的关键。本文详细阐述了黄铁矿晶体性质,包括其微观晶体结构、能带结构、态密度、Mulliken布局、电化学性质等;以黄铁矿表面物种演变为切入点,介绍了表面杂质掺杂、空位缺陷和表面氧化对其可浮性的影响。综述了离子活化和活化药剂的作用机理:铜、铅离子活化会在黄铁矿表面形成吸附活性位点,促进捕收剂吸附;酸类活化剂会清除黄铁矿表面亲水沉淀和氧化产物;盐类活化剂则会与黄铁矿表面原子反应,改变黄铁矿表面性质和水化层结构,从而促进浮选。加强对活化剂作用过程中黄铁矿表面性质的观察、表征、精确计算和模拟,可为黄铁矿的高效清洁活化剂研发、资源合理利用和环境保护提供一定科学依据。

矿物浮选动力学模型及影响因素研究进展

浮选动力学可对浮选过程进行量化描述,有助于提升选矿自动化水平,近年来受到了越来越多重视。基于浮选动力学模型的发展历程,综述了矿物晶体结构、矿物颗粒大小、矿物颗粒形状、药剂作用及浮选设备影响等因素对矿物浮选动力学的影响。此外,还展望了浮选动力学发展,指出运用理论计算分析并结合矿物工艺学及矿浆流体运动规律可进一步加强浮选动力学模型对实际浮选过程的指导意义。

聚合物涂覆的酶催化酯交换反应研究

针对酶促反应精馏技术中酶制催化剂的稳定性与成本问题,将南极假丝酵母脂肪酶B(CALB)通过疏水相互作用固定于大孔吸附树脂NKA中,通过聚乙二醇化修饰制备固定化脂肪酶NKA-CALB-PEG,与商业固定化脂肪酶Novozyme435相比,在稳定性和成本上显著改善。通过NKA-CALB-PEG催化乙酸乙酯-正丁醇酯交换反应动力学试验确定最优的反应条件为:搅拌速率300 r min、催化剂用量10%、乙酸乙酯正丁醇摩尔比1∶1、温度65℃。在333.15~348.15 K下,将试验数据拟合得到反应动力学方程,比较试验值与计算值,结果表明此宏观动力学方程具备合理性。

浅析建筑工程墙体砌筑施工

在国民经济迅猛发展的推动下,我国建筑行业呈现出了良好的发展态势,建筑数量逐渐增加,建筑规模逐渐扩大.墙体相当与建筑的外部保护层,墙体建设工作效果的优劣对于建筑质量有着至关重要的影响.因此,相关建筑施工企业要将墙体砌筑施工技术重视起来,逐步对其加以改良与创新,逐步优化建筑质量,提升建筑整体的安全性能.本文对建筑工程墙体砌筑施工进行了简要分析,期望能为相关建筑单位的工作开展提供助益,为我国建筑行业的发展与进步略尽绵薄之力.

刺参甜菜碱高半胱氨酸甲基转移酶1基因(bhmt1)的克隆、分析及其在低盐胁迫下的表达变化

研究克隆获取了刺参(Apostichopus japonicus)甜菜碱高半胱氨酸甲基转移酶bhmt1(betaine homocysteine methyltransferase 1)基因全长序列,并研究了该基因在不同低盐胁迫下的时空表达模式。结果表明:刺参bhmt1基因的全长cDNA为2328 bp,开放阅读框为1251 bp,共编码416个氨基酸,包括BHMT的典型基序结构GGCCGFEPYHI及三个可能作为底物结合位点的锌指结构序列。系统进化树分析表明刺参BHMT1与已报道物种相似度为66.08%~66.67%,且进化地位与刺参生物学分类地位基本一致。荧光实时定量分析表明bhmt1基因在刺参多种组织均有表达,且在呼吸树中表达最高。低盐胁迫实验表明bhmt1基因在不同低盐胁迫条件中刺参肠道和呼吸树组织中出现了显著上调表达(P<0.05),表明其可能在适应环境渗透压变化中起重要作用。

综合管廊穿地裂缝部位变形缝防水技术

西安城市地下综合管廊建设中,需要应对地裂缝这类特殊的地质灾害。本文基于西安市幸福林带建设工程项目施工实例,介绍了综合管廊工程跨地裂缝部位变形缝采用柔性接头设计的防水技术,着重阐述了该柔性接头部位U型止水带和且型止水带的施工方法。经检验,该综合管廊项目跨地裂缝部位未发生渗漏水现象,可为类似工程提供参考经验。

贝雷架钢栈桥在深基坑工程中的应用

为解决在深基坑和多业态工程交叉施工条件下施工坡道布置的问题,项目采用装配式贝雷架钢栈桥坡道替代传统的堆土坡道。基于西安市幸福林带建设工程施工实例,阐述了贝雷架钢栈桥的设计和施工。综合分析对比,该施工技术满足了施工工期和经济性的要求,其经济和社会效益显著。

他们这样写城市 叮叮叮

早安，我叫李诗浩，我今天想跟你们讲一个故事，那故事是叫……“叮叮叮叮叮！”谁的手提电话在响？这里是不可以有手提电话声的！