掺杂石墨烯吸附特性的第一性原理研究

利用第一性原理方法研究了一氧化碳分子在本征和硼、氮、铝、磷掺杂的有限尺寸石墨烯上的吸附机理.结果表明,石墨烯作为一氧化碳传感器时的性能依赖于掺杂元素.本征、硼和氮掺杂石墨烯吸附一氧化碳时的吸附能较低,为物理吸附.铝、磷掺杂石墨烯的吸附能显著提高,比本征、硼和氮掺杂时高出约一个数量级,且铝和磷原子从石墨烯中突出,使其发生局部弯曲.铝掺杂石墨烯增强了石墨烯与一氧化碳分子之间的相互作用,可以提高石墨烯的气敏性和吸附能力,是一氧化碳传感器的最佳候选材料之一.

课程思政融入妇产科教学的实践与探索

培养德才兼备的医疗卫生人才是医学高等教育的目标,“课程思政”是高等医学院校教育的内在要求和根本任务,也是“立德树人”的有力手段。文章根据目前课程思政现状,阐述在妇产科理论及临床实践教学中融入课程思政的设计策略、实施情况及阶段性成效,总结“课程思政”融入妇产科教学存在的问题以及构建课程思政教育体系的建议,探讨当代医学生思想政治教育新模式,以期为临床课程有效开展课程思政提供理论依据及思路参考。

富氢富氧调控的甲烷预混火焰结构和排放特性

基于单头部钝体旋流模型燃烧器,以H_(2)、O_(2)和CO_(2)为添加剂对甲烷空气预混火焰(CH4/air)进行调控,探究其对火焰结构、火焰稳定性和排放特性的影响规律。对各个掺混气进行变量控制和工况设计,利用数码相机和OH基平面激光诱导荧光技术测量火焰结构,利用Testo340烟气排放仪测量烟温及污染物CO和NO_(x)排放量。研究结果表明:H_(2)和O_(2)掺混使火焰更加紧凑并增强燃烧强度,而CO_(2)添加对此具有调节作用,它使火焰分布更宽,燃烧强度降低。O_(2)掺混促成富氧燃烧之后,CO和NO_(x)排放量均明显增加,不利于排放特性优化。相比之下,H_(2)掺混在降低CO排放的同时能基本不影响NO_(x)排放水平,同时以CO_(2)替代N_(2)虽然会提高CO排放,但可大幅降低NO_(x)排放。H_(2)和CO_(2)掺混的影响具有较好的互补性,两者结合是实现甲烷稳定低排放燃烧调控的有效方法。

贵州苗族、水族红酸汤滋味与香气差异分析

为评价水族红酸汤的品质特征,以苗族红酸汤为参比,采用国标法、氨基酸分析法与顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用法(Headspace-Solid phase microextraction-gas chromatography mass spectrometry,HS-SPME-GCMS)对苗族、水族红酸汤的理化成分、游离氨基酸及香气成分进行分析。结果表明,水族红酸汤的总酸、还原糖、脂肪和蛋白质等含量均高于苗族红酸汤;两种红酸汤中共检测出19种游离氨基酸,水族红酸汤中呈味氨基酸与总氨基酸含量是苗族红酸汤的2倍,其中丙氨酸和谷氨酸的滋味活度值(taste activity value,TAV)>1,是两种红酸汤的关键呈味氨基酸;在红酸汤中共检测出101种挥发性物质。利用正交偏最小二乘法(orthogonal least partial squares,OPLS-DA)的重要性变量投影(VIP)筛选出十六酸丙酯、4-乙基-2甲氧基苯酚、5-环己基-2戊酮、山梨酸等32个关键差异物。通过相对香气活性值(Relative odor activity value,ROAV)发现苗族红酸汤中酸味较水族红酸汤明显,水族红酸汤果香味特征较苗族红酸汤明显,两种红酸汤中脂香均由水杨酸甲酯提供,但主要呈酒香的挥发性物质不同,苗族红酸汤主要由乙醇提供,而水族红酸汤主要由4-乙基苯酚提供;感官评价显示,水族红酸汤的感官评分高于苗族酸汤。综上所述,水族红酸汤作为贵州红酸汤的一种,其品质和风味较优,具有很高的市场开发价值。

风云三号E星空间环境载荷综合探测技术

针对中国风云三号卫星运行的低地球太阳同步轨道,开展空间环境及粒子辐射效应监测,提出基于空间环境监测器Ⅱ型载荷的综合探测技术。在各载荷技术指标的地面研制过程中,通过标准放射源、等效信号源、粒子加速器和标准磁场等不同方式进行标定和实验验证。结果表明,多方向全能谱粒子探测的能量范围为30 keV~300 MeV,精度优于10%;磁场强度测量范围为-65023~+65023 nT,精度优于0.73 nT;电位探测范围为-32.4~+23.7 kV,灵敏度优于10 V;辐射剂量探测范围为0~3×10^(4) rad(Si),灵敏度优于8.3 rad(Si)。通过空间环境监测器Ⅱ型载荷对卫星运行轨道上的粒子辐射环境、原位磁场矢量变化、辐射剂量累积以及卫星表面电位变化等进行观测,可以为航天活动、卫星设计、空间科学研究及空间天气预警预报业务提供必要的数据支撑。

厌氧表达乳酸脱氢酶以提高大肠杆菌产D-乳酸光学纯度

【目的】为解决在D-乳酸工业发酵生产中使用农业粗加工或废弃物等廉价原料(含有少量L-乳酸)而导致终产物D-乳酸光纯降低的问题。【方法】构建了带有不同启动子的L-乳酸脱氢酶基因lldD的表达质粒:pUC19-PLD(PpflBp6)、pUC19-NLD(PnirB)及pUC19-PNLD(PpflBp6-PnirB),并将它们分别转化入大肠杆菌D-乳酸工程菌HBUT-D中,得到菌株HBUT-D3、HBUT-D5和HBUT-D7。通过LldD的酶活检测以及对NBS培养基(添加1 g/L L-乳酸)发酵结果的TOPSIS多元评估,优选出可快速去除L-乳酸且不影响D-乳酸发酵的菌株,并使用农业廉价原料进行发酵。【结果】HBUT-D7的LldD比酶活为64 U/g,L-乳酸的消耗速率为34 mg/(L·h),D-乳酸的生产强度为4.09 g/(L·h),综合评估为最优菌株。以玉米浆为原料进行发酵时,HBUT-D及HBUT-D7的L-乳酸消耗速率分别为10.41 mg/(L·h)及34.75 mg/(L·h);D-乳酸生产强度分别为4.24 g/(L·h)及3.87 g/(L·h);D-乳酸光学纯度分别为99.07%及99.92%。以糖蜜为原料进行发酵时,HBUT-D及HBUT-D7的L-乳酸消耗速率为6.87 mg/(L·h)和17.18 mg/(L·h);D-乳酸生产强度分别为1.93 g/(L·h)及1.88 g/(L·h);D-乳酸光学纯度分别为99.22%及99.99%。【结论】厌氧诱导启动子的表达质粒可提高菌株HBUT-D7的L-乳酸脱氢酶酶活,使其在使用廉价原料发酵时能有效消除L-乳酸,提高发酵终产物D-乳酸的光学纯度。

强化厌氧表达dld基因以提高大肠杆菌工程菌发酵产L-乳酸的光学纯度

为去除廉价发酵原料中的D-乳酸从而提高发酵最终产物L-乳酸的光学纯度,该研究通过构建带有不同厌氧诱导启动子(pflBp6、pnirB、pflBp6-pnirB)的D-乳酸脱氢酶基因(dld)的表达质粒,并将其分别转入大肠杆菌(Escherichia coli)HBUT-L,加强其在发酵产L-乳酸的同时消除外源D-乳酸的能力。通过装液量与转速的单因素试验筛选最优的质粒表达条件及菌株,并在无机盐培养基与玉米浆培养基中进行发酵验证。结果表明,在装液量为200 mL/250 mL、转速为150 r/min的条件下,含有启动子pflBp6-pnirB的表达质粒的工程菌株HBUT-L4发酵18 h时D-乳酸脱氢酶活力最高,为81.1 U/g。在此条件下进行无机盐培养基和玉米浆培养基发酵时,工程菌株HBUT-L4相对于出发菌株HBUT-L,D-乳酸消耗速率分别提高250%、217%,L-乳酸的光学纯度分别从96.32%、98.48%提升至99.95%、99.98%。在大肠杆菌工程菌发酵L-乳酸的过程中,带有厌氧诱导启动子pflBp6-pnirB的表达质粒可提高D-乳酸脱氢酶活力,强化菌株消除外源D-乳酸,进而提高L-乳酸的光学纯度的能力,具有重要的工业化应用价值。

构建大肠杆菌合成生物群落利用混合糖同步发酵生产L-乳酸

目的:实现大肠杆菌混合糖发酵产L-乳酸过程中对葡萄糖-木糖的同步利用。方法:以L-乳酸工程菌大肠杆菌JH16(E.coli B,△frdBC△pflB△ackA△adhE,ldhA::ldhL)为出发菌株,通过RED同源重组技术敲除木糖转运及代谢基因xylFGH、xylE和xylA,获得不能利用木糖的菌株大肠杆菌JH16031。以大肠杆菌JH2705(E.coli JH16,△ptsG△mglB)为出发菌株,敲除葡萄糖转运及代谢基因crr、malX和galP,获得不能利用葡萄糖的菌株大肠杆菌JH27071,以构建大肠杆菌合成生物群落。通过摇瓶和5 L发酵罐试验确定该合成生物群落在混合糖发酵时较优的混合接种比例。结果:以60 g/L葡萄糖和40 g/L木糖为碳源进行发酵,当JH16031与JH27071初始接种比为1∶50,初始OD_(600nm)=0.5,混合糖的利用率最高,在84 h内消耗97%的糖,并在96 h内结束发酵。葡萄糖消耗速率为705 mg/(L·h),木糖消耗速率为435 mg/(L·h),L-乳酸产率为951 mg/(L·h),L-乳酸产量达到92 g/L,糖酸转化率为91%。结论:构建大肠杆菌合成生物群落可实现利用混合糖发酵产L-乳酸过程中葡萄糖和木糖的同步利用。研究结果为工业发酵生产中,使用低成本的木质纤维素为原料,降低发酵成本,提高混合糖利用率提供技术支持。

泥沙输移模拟中垂向床沙分选模型比较分析

河床中非均匀泥沙的垂向分选影响河床表面泥沙分布及冲淤演变。目前研究中缺少连续性垂向床沙分选模型的具体计算方法,且连续性模型与离散层模型的对比研究较少。详细介绍了TELEMAC泥沙模块中连续性垂向床沙分选模型(C-VSM)的计算过程,并将其与离散层模型(HR-VSM)的计算方法进行比较,探讨垂向床沙分选模型对泥沙输移的影响,研究结果表明:C-VSM以多段线法表示垂向床沙分布,且分选过程与河床演变独立计算,提高了垂向床沙分布计算的准确性,避免了活动层与下层泥沙的垂向掺混问题,对河床冲淤及泥沙分布模拟较HR-VSM更准确。研究结果可为床沙垂向分选模型的开发提供参考。

重组大肠杆菌全细胞转化苹果酸合成丙酮酸

拟建立一条以苹果酸为原料,通过大肠杆菌全细胞转化获得丙酮酸的合成途径。以大肠杆菌BL21(DE3)为宿主,在pET28a上共表达内源的苹果酸酶(ME)和来自博伊丁假丝酵母(Candida boidinii)的醛糖还原酶(AR),并对细胞浓度、底物浓度、温度和pH值等催化关键因素进行研究。共表达后大肠杆菌苹果酸酶和博伊丁假丝酵母醛糖还原酶酶活分别为(2.8±0.21),(3.1±0.34)U/mL。适宜的催化条件为:细胞浓度OD600nm值为30,底物苹果酸质量浓度为30 g/L,木糖和苹果酸物质的量比为1.0,温度为40℃,反应体系pH值为7.8,丙酮酸产量最高可达23.16 g/L。本研究为生物法合成丙酮酸提供了一种新的方法。

壁面冷却空气对贫油吹熄特性影响的激光诊断研究

针对燃烧室中冷却壁面的冷却气膜会影响燃烧室内的流场、改变回流区结构,从而影响贫油吹熄特性这一问题,在一带有气膜冷却的旋流燃烧室上开展了不同壁面空气占比下的贫油吹熄极限测量。结果表明:壁面冷却空气占比达到0.2时,不同燃油流量下,以全局空气流量计算,燃烧室吹熄当量比降低的范围在0.09~0.1之间;以主流空气计算,吹熄当量比降低范围在0.01~0.028之间。为了更加深入研究这一规律的原因,开展了平面激光诱导荧光(PLIF)激光诊断测量,可知引入壁面冷却空气后,OH基更集中分布在靠近燃烧室底部的火焰根部。在稳定火焰工况中,与近吹熄火焰相比,在燃烧室底部附近的火焰中央有大量OH基分布,这将有助于火焰的稳定,并拓宽贫油吹熄极限。米氏散射实验结果表明,引入壁面冷却空气后可使燃油液滴更集中分布在燃烧室底部附近,这将导致根部火焰局部当量比提高,易于形成稳定的火焰。结合所得实验结果,在所使用的旋流模型燃烧室内,加入占比为0.2的壁面冷却空气,可以拓宽燃烧室的贫油吹熄极限,有助于火焰的稳定。研究结果有望对带有冷却气膜的燃烧室的燃烧稳定性调控问题提供一定的理论指导。

预混火焰中热声振荡非线性特征的实验研究

针对旋流预混火焰热声不稳定性开展了实验研究.主要关注当量比对热声振荡系统非线性动力学行为的影响规律.实验结果表明,随着当量比从贫燃向富燃增大,火焰发生了Hopf分岔,火焰也经历了稳定燃烧、准周期振荡(拍振)、极限环振荡、准周期振荡以及稳定燃烧的模态转变过程.长燃烧室中火焰宏观结构的转变伴随着火焰动态模式的改变.当发生极限环振荡时,声压-火焰-涡流耦合作用致使反应区表现出大幅度的周期对流运动.

基于氢氧化钙为中和剂的大肠杆菌丁二酸发酵

氢氧化钙因其价格相对低廉且与其配套的有机酸分离纯化工艺成熟,常作为中和剂应用于有机酸发酵中。但在丁二酸发酵中,因其不能提供丁二酸合成所必需的二氧化碳,存在发酵产量低的问题。文章建立并优化了以氢氧化钙为中和剂结合二氧化碳脉冲补料发酵生产丁二酸的方法。发酵初期不添加中和剂,pH值自然下降至5.7时,立即流加23%氢氧化钙溶液使pH值升至7.5,然后停止添加中和剂,通入0.2 m^(3)/(m^(3)·min)二氧化碳气体至pH值降至6.5时停止通气使发酵液自然发酵,当pH值下降至5.7时,再循环上述操作。使用该方法时,发酵产量为88.47 g/L,糖酸转化率为96.03%,平均生产强度为2.21 g/(L·h),相较于以氢氧化钙为中和剂不补入或者连续通入二氧化碳的方式,糖酸转化率分别提高了298%和95%。该方法为解决使用氢氧化钙作中和剂发酵丁二酸产量低的问题提供了新思路,也为利用现有有机酸分离设备大规模生产丁二酸打下了良好基础。

预混预蒸发正庚烷湍流火焰结构的实验研究

采用预混伴流射流燃烧器(PPJB)研究了初始温度400 K的预蒸发正庚烷/空气混合物在薄反应区的湍流火焰结构.采用热线风速仪标定冷态湍流流场,CH-PLIF测量湍流火焰反应区结构,共振OH-PLIF测量湍流火焰结构特征.结果表明:高湍流条件下,反应区厚度在不考虑三维效应时最大厚度为层流火焰厚度的1.6倍,其可支持薄反应区理论对预蒸发液体燃料湍流火焰的适用性.火焰面褶皱比和湍流燃烧速度的增加与湍流强度的提升不匹配.通过对火焰面曲率和平均火焰面密度的分析,发现高湍流条件下,褶皱尺度、大小和数量变化不大.一方面,湍流可能会减弱非均匀扩散造成的差异;另一方面,更可能是由于对褶皱结构的不完全捕捉和对3D效果的忽视而引发对火焰褶皱的低估.

非线性拉伸对层流燃烧速度提取的影响

基于理论模型推导出一种非线性NLC层流燃烧速度外推方程,并采用定容燃烧弹获取甲烷/空气、正丁烷/空气和氢气/空气的火焰发展历程。基于文献常用和本文提出的4种线性和非线性外推方程研究4种典型火焰中非线性拉伸对层流燃烧速度提取的影响。研究结果表明:随着马克斯坦长度的增加,非线性拉伸的影响增加,不同方程测量的层流燃烧速度差异增加。其中,本文提出的非线性NLC模型得到的结果与实验结果吻合最好,测量层流燃烧速度精度最高;非线性LC和NLS模型表现居中,而线性LS模型明显高估层流燃烧速度。另外,可以采用高精度非线性模型并适当增加初始火焰半径的策略减小非线性拉伸的影响,从而提高层流燃烧速度的测量精度。

球孢白僵菌利用D-PPA合成D-HPPA的发酵条件优化

为了提高球孢白僵菌(Beauveria bassiana)利用R-(+)-2-苯氧基丙酸(D-PPA)合成R-(+)-2-(4-羟基苯氧基)丙酸(D-HPPA)的能力,在单因素试验的基础上,通过Plackett-Burman设计和Box-Behnken中心组合设计优化球孢白僵菌生物合成D-HPPA的液态发酵条件。结果表明,当D-PPA初始添加浓度为40 g/L时,液态发酵最优条件为葡萄糖38.70 g/L、蚕蛹粉15 g/L、FeCl_(2)1.0 g/L、接种量15%(V/V)、pH 6.6及发酵温度28℃时,D-HPPA的产量为(25.10±0.43)g/L,D-HPPA的产率为57.24%±0.97%,比优化前提高了159%。

苍术有效成分β-桉叶醇对小鼠小肠推进功能的影响

目的 通过药效学研究 ,确定与北苍术临床功效、主治基本吻合的有效成分 β 桉叶醇 ,以便为中药材苍术质量标准规范化研究提供药效学实验依据。方法 以正常、新斯的明负荷及脾虚小鼠为实验研究模型 ,观察了茅苍术的有效成分 β 桉叶醇、茅术醇 +β 桉叶醇混合物对小鼠胃肠推进功能及脾虚模型小鼠体征、体重、胃肠推进功能的影响。 结果 β 桉叶醇 1次性口服给药可显著促进正常小鼠的胃肠运动 (P <0 .0 5 ,P <0 .0 0 1) ,且呈现出很好的量效关系 ;同时也可证明茅术醇 +β 桉叶醇混合物在剂量与 β 桉叶醇相同的条件下 ,其作用强度与单用 β 桉叶醇无显著差别 ;β 桉叶醇对新斯的明负荷小鼠引起的胃肠运动加快有明显的拮抗作用 (P <0 .0 5 ,P <0 .0 0 1) ;β 桉叶醇可明显改善脾虚模型小鼠的体征 ,使脾虚模型小鼠的体重上升 ,显著抑制脾虚小鼠的胃肠运动 (P <0 .0 5 ,P <0 .0 1) ,使脾虚小鼠的胃肠运动趋于正常。结论 β 桉叶醇可以作为苍术健脾燥湿作用的有效活性成分之一。茅术醇 +β

粉防己碱逆转人乳腺癌MCF-7多药耐药细胞的抗凋亡作用

目的 :研究粉防己碱与长春新碱合用能否逆转人乳腺癌MCF 7多药耐药细胞的抗凋亡作用。方法 :用荧光染料Hoechst 3334 2和碘化丙锭联染观察染色质凝集 ,流式细胞术检测G1亚峰 ,TUNEL法检测凋亡细胞 ,Fluo 3染色法测定细胞内游离钙。结果 :抗肿瘤药物长春新碱处理MCF 7敏感和耐药细胞后 2 4h ,可观察到 2种类型的染色质凝集 ;但在耐药细胞中 ,相同浓度处理下染色质凝集的细胞明显减少。无明显细胞毒性的粉防己碱(2 0 μmol·L-1)与长春新碱合用 ,荧光显示法和TUNEL法均证实敏感和耐药的凋亡细胞明显增多。粉防己碱与长春新碱合用明显升高细胞内的游离钙含量。结论 :粉防己碱能有效地逆转人乳腺癌MCF

贵长猕猴桃多糖提取工艺及体外抗氧化功能

研究贵长猕猴桃果肉多糖、果皮多糖的提取工艺及体外抗氧化能力。采用正交试验优化贵长猕猴桃果肉、果皮多糖提取工艺参数,蒽酮-硫酸法测定多糖含量;用邻苯三酚自氧化及Fenton反应法测定贵长猕猴桃多糖抗氧化活性。结果表明:果肉多糖最优提取工艺参数为提取温度80℃、提取时间2 h、料液比1∶35(g/mL),重复提取3次,多糖提取率可达1.74%;果皮多糖最优提取工艺参数为提取温度70℃、提取时间2 h、料液比1∶25(g/mL),重复提取3次,多糖提取率可达1.16%。贵长猕猴桃果肉粗多糖、果皮粗多糖对O_2^-·和·OH均具有很好的清除作用,果肉多糖清除O_2^-·和·OH的IC_(50)分别是12.4、41.3μg/mL,果皮多糖清除2种自由基的IC_(50)分别是84.1、50.8μg/mL。