公选课“生物工程概论”教学探索与实践

21世纪是生物学的世纪,在高等院校开设公选课"生物工程概论"具有重要的意义。介绍了"生物工程概论"的教学目的与意义、教学内容、采用的教学方法,并对教学效果的评价进行探索。

检测痕量Hg^2＋的DNA电化学生物传感器

通过自组装方法将修饰有二茂铁基团的富T序列DNA分子(DNA-Fc)固定在金电极表面,得到了一种基于DNA修饰电极的电化学汞离子(Hg2+)传感器.当溶液中有Hg2+存在时,Hg2+可与修饰电极上DNA的T碱基发生较强的特异结合,形成T-Hg2+-T发卡结构,使DNA分子构象发生改变,其末端具有电化学活性的二茂铁基团远离电极表面,电化学响应随之发生变化.示差脉冲伏安法(DPV)结果显示:DNA末端二茂铁基团的还原峰在0.26V(vs饱和甘汞电极(SCE))附近,峰电流随溶液中Hg2+浓度的增加而降低;Hg2+浓度范围在0.1nmol·L-1-1μmol·L-1时,电流相对变化率与Hg2+浓度的对数呈现良好的线性关系.该修饰电极对Hg2+的检测限为0.1nmol·L-1,可作为痕量Hg2+检测的电化学生物传感器.干扰实验也表明,该传感器对Hg2+具有良好的特异性与灵敏度.

质量工程实施中的化学特色专业建设

根据高校二类特色专业建设点的建设要求和目标,进行特色专业建设的实施和探讨,以化学专业为对象,加强教学建设,深化教学改革,从人才培养目标、课程体系设置、教学模式等方面进行研究,努力提高专业建设水平和人才培养质量。

大学化学综合实验课程体系的改革研究与实践

为了落实教育部对质量工程的要求,提高本科化学专业学生的教育质量,对化学实验课程体系进行改革研究,探索优化实验课程体系、精选实验内容、开出综合、设计性实验,力求在强化学生技能训练和创新意识培养方面进行探索与实践,培养的学生具有较强的实验操作、实验设计能力和创新能力,适应经济社会发展对本科生的要求。

模拟酸雨对三明地区受重金属污染土壤的淋滤过程研究

针对福建三明地区实际受重金属污染的土壤样品,采用模拟酸雨淋溶土柱的试验方法,研究了不同酸度模拟酸雨(pH=2.5、3.6和5.6)对污染土壤中重金属元素的淋滤液性质的影响。结果表明,随着模拟酸雨pH值的降低,淋滤液的电导呈递增变化,而淋滤液pH值呈递减变化;随着淋溶量的增加,淋滤液电导逐渐下降,而淋滤液pH值呈现先迅速下降后逐渐升高的总趋势。研究发现,模拟酸雨作用于该受重金属污染土壤时,污染土壤中不同重金属呈现不同的溶出规律。淋滤液中锌、镍、铜、铬和铅的含量均随模拟酸雨pH值的降低而增加,但锌、镍和铜的释放过程可分为快速释放和准稳定两个阶段,铬和铅的释放过程则分为快速释放和慢速释放两个阶段。相同pH值模拟酸雨条件下,该污染土壤中重金属累积释放量由大到小的顺序为Zn>Cu>Cr>Ni>Pb。pH=3.6时,每千克污染土壤中Zn、Cu、Cr、Ni和Pb的最大累积释放量分别为750、60、0.9、0.9和0.48mg。

利用氧化还原电位调控基因工程菌株Klebsiella pneumoniae F-1合成1,3-丙二醇

基因工程菌株Klebsiella pneumoniae厌氧发酵过程中,氧化还原电位(ORP)是一个监控发酵过程的重要指标.考察了K.pneumoniae F-1在不同ORP(-190,-210,-240和-290mV)下菌体生长和代谢产物合成的情况.在ORP为-240mV时,1,3-丙二醇的发酵终浓度和得率分别为81.5g/L和0.423mol/mol,分别为4种ORP条件下的最高值.这说明ORP=-240mV是菌株K.pneumoniae F-1的最适ORP.此ORP既不同于野生菌株K.pneumoniae M5aL的最适ORP(-190mV),也不同于经过诱变的菌株K.pneumoniae YMU2的最适ORP(-280mV).另外,通过研究发酵体系ORP对甘油代谢流的影响,发现还原性氛围较有利于甘油向1,3-PD、乙醇、2,3-丁二醇等还原性较高的代谢物转化.首次报道了ORP调控发酵过程在基因工程改造菌株中的应用,这对于进一步研究ORP调控厌氧发酵过程具有一定的意义.

纳米Fe_3O_4/聚苯乙烯均匀分散体系的制备及结构

用化学共沉淀法制备了Fe_3O_4纳米颗粒,以油酸为表面活性剂,苯乙烯为载液,制备了稳定的纳米Fe_3O_4可聚合磁流体,将可聚合磁流体经自由基引发聚合制成纳米Fe_3O_4/聚苯乙烯均匀分散体系,用WAXRD研究了Fe_3O_4纳米粒子的结晶情况;用FTIR研究了油酸表面改性前后Fe_3O_4粒子表面官能团的变化;用TEM研究了Fe_3O_4颗粒的粒径大小及其在苯乙烯单体和聚苯乙烯中的分散情况;用DSC和TGA研究了纳米Fe_3O_4/聚苯乙烯均匀分散体系的玻璃化转变温度(T_g)和热稳定性,结果表明,合成的纳米Fe_3O_4为立方晶型,平均粒径在10nm左右,油酸分子在Fe_3O_4表面是化学吸附,经表面处理的Fe_3O_4超细颗粒在苯乙烯和聚苯乙烯基体中分散较均匀。界面粘结较好,含1.8％Fe_3O_4纳米颗粒的聚苯乙烯的最大热失重温度比聚苯乙烯提高了13 K,Fe_3O_4/聚苯乙烯复合体系的饱和磁化强度σ_s为17.43 emu/g。

微波辅助催化制备生物柴油的研究

研究在微波辐射下,脂肪酸和甲醇在自制催化剂作用下酯化反应制备生物柴油的工艺.结果表明:最佳工艺条件为微波输出功率160W,微波反应时间为110 min,醇油物质的量比为5∶1,催化剂用量为2.50g(相对于100 g的脂肪酸),在此条件下反应转化率达到97.08%.与水浴加热相比,采用微波辐射加热制备生物柴油的反应速度快、耗能少、转化率高.

巴比妥酸衍生物荧光增强法快速测定牛奶中的三聚氰胺

建立了一种简单快速测定三聚氰胺的方法.在pH=7.0的磷酸盐缓冲溶液中,三聚氰胺与巴比妥酸衍生物(DBA)形成稳定的氢键,使三聚氰胺的荧光强度显著增强,由此建立了巴比妥酸衍生物荧光增强测定牛奶中三聚氰胺的新方法.在优化的条件下,该方法的线性范围为12.5～1250μg/L,检出限为7.5μg/L,相对标准偏差为2.06%,样品平均加标回收率为96.62%.本方法简便、快速、准确,可用于大量牛奶样品中三聚氰胺的快速检测.

马尾松优良家系及单株的选择

为了综合评价广东和广西地区的马尾松在福建三明的生长情况,采用方差分析、相关分析和聚类分析方法,对16年生的马尾松试验林进行了生长状况研究。从108个家系中筛选出12个极高产家系和24个高产家系,运用快速聚类法并结合家系评价,筛选出极高产家系的优良单株95株,高产家系的优良单株为101株,这196株生长快速且干形优良。试验得出:广东和广西地区的马尾松在福建三明生长差异显著,从中筛选出的优良单株可为当地营建马尾松人工林提供优良的繁殖材料。

长柄石杉ISSR-PCR反应体系的建立与正交优化

长柄石杉ISSR反应体系的建立能为利用ISSR标记技术进行长柄石杉品种鉴别、分类、种质资源遗传多样性分析奠定良好基础。利用正交试验设计的方法,从dNTP浓度、TaqDNA聚合酶浓度、引物浓度和Mg2+浓度4种因素,对长柄石杉ISSR-PCR反应体系进行优化分析,并在此基础上对模板DNA浓度进行梯度检测。结果表明,20μLISSR-PCR反应体系中各因素的最佳浓度为1×PCRbuffer、300μmol/LdNTP、0.2μmol/L引物、2.0mmol/LMg2+、1.75UTaqDNA聚合酶、40ng模板DNA。该优化体系的建立为下一步进行长柄石杉ISSR分子标记奠定了基础。

Shell粉煤气化系统的(火用)热力学分析

采用(火用)热力学分析方法,对Shell干粉煤气化系统进行了(火用)量衡算,分析了Shell干粉煤气化的(火用)效率和(火用)损失状况,探讨了提高Shell干粉煤气化系统(火用)利用率的措施。结果表明:气化炉是(火用)损失最大的设备,占总(火用)损失的81.1%;水冷壁(火用)效率最低,仅为48.1%;Shell干粉煤气化(火用)效率可达77.7%,高于水煤浆气流床气化。Shell干粉煤气化效果较好,高负荷、长运行周期稳定运行是Shell粉煤气化能否成功推广应用的关键因素。

层状二氧化锰的离子注入改性及其电化学性能的研究

应用高温热解法合成层状二氧化锰(δ-MnO2),借助离子注入技术在其表层注入钛离子,形成复合材料(δ-MnO2-Ti).材料结构及形貌由XRD、SEM及XPS表征,用恒电流充电仪测定其电化学性能.结果表明:注入钛离子后形成新的复合材料,其MnO2的层状结构没有被破坏,钛离子主要以Ti(Ⅳ)态嵌入MnO2结构.与δ-MnO2相比,改性后的δ-MnO2-Ti首次放电比容量和最大放电比容量均有明显提升.

正交法优化拟均相体系制备双醛淀粉的工艺

以木薯淀粉为原料、高碘酸钠为氧化剂,采用L9(43)正交设计,研究了拟均相体系制备双醛淀粉的最佳工艺条件。结果表明,在温度为35℃、高碘酸钠浓度为0.6 mol.L-1、反应pH值为4、反应时间为2.5 h的最佳条件下,双醛淀粉的双醛含量达到92.5%。

聚羧酸系减水剂缓凝机理探讨

以聚乙二醇系列、丙烯酸、顺酐、烯丙基磺酸钠、丙烯酸羟乙酯为原料合成了XYZ系列聚羧酸系减水剂,考察了聚羧酸系减水剂对净浆水泥水化过程的电导率、凝结时间、化学结合水量、水化放热情况的影响并分析了聚羧酸系减水剂的缓凝机理。

正交优选超声波辅助提取三明药用植物金线莲中总氨基酸的工艺研究

研究了三明药用植物金线莲中总氨基酸的超声波辅助提取工艺。在单因素实验的基础上,通过L9(34)正交实验确定最佳提取条件为:乙醇体积分数60%、料液比1∶40(g∶mL)、超声波功率60W、提取温度60℃、提取2次、每次提取时间40min,在此条件下,总氨基酸的提取率达9.86%。该法具有简单、快速、高效、无需加热、提取率高等优点。

以棕榈酸化油为原料微波法制备生物柴油的研究

研究了在微波辐射下,棕榈酸化油在催化剂作用下和甲醇反应制备生物柴油的过程。实验结果表明:该反应最适宜的操作条件为微波输出功率160 W,微波反应时间110 min,醇油物质的量比7:1,催化剂用量2.50 g(相对于100 g的棕榈酸化油),在此条件下反应转化率达到98.78%。与传统的水浴加热相比,采用微波辐射加热制备生物柴油的反应速率快、耗能少、转化率高。

型煤移动床富氧连续气化系统的热力学分析

介绍了煤气化工艺优劣的评价方法,指出以效率代替热效率和气化效率评价型煤移动床富氧连续气化更全面、准确.以型煤移动床富氧连续气化,代替间歇移动床煤气化,达到节能减排目的.采用热力学分析方法,对气化系统进行了量衡算,分析了型煤移动床富氧连续气化的效率和损失状况,探讨了提高气化系统利用率的措施.结果表明:气化炉是损失最大的设备,占总损失的79.3%;夹套锅炉效率最低,仅为29.8%;而洗涤冷却塔是热损失最大的设备,带走大量低位能热,占系统总输入热的12%.气化效率为67.8%,高于水煤浆气流床气化效率.型煤移动床富氧连续气化技术效果较好,具有良好发展前景.

微波辐射下NaHSO_4催化制备生物柴油的研究

目的:研究在固体催化剂作用下高酸值脂肪酸和甲醇反应制备生物柴油的过程;方法:在微波辐射条件下,研究硫酸氢钠催化脂肪酸和甲醇反应制备生物柴油,考察微波反应时间、醇油物质的量比、催化剂用量对生物柴油产率的影响;结果:实验表明,该反应最适宜的操作条件为微波输出功率160 W,微波反应时间60 min,醇油物质的量比6:1,催化剂用量5.0 g(相对于100 g的高酸值脂肪酸),在此条件下反应产率达到92.34%;结论:固体硫酸氢钠作催化剂可以达到较高的酯转化率,且硫酸氢钠难溶于反应体系易于分离,与传统的水浴加热相比,采用微波辐射加热制备生物柴油的反应速率快、耗能少、产率高。

1,3-丙二醇与水、乙醇二元混合体系超额体积

测定了常压下1,3-丙二醇-水和1,3-丙二醇-乙醇两个二元混合体系纯组分及混合液在328.15-348.15 K温度内全浓度范围的密度,计算了体系的超额摩尔体积等性质。两个二元混合体系的超额摩尔体积在所测定的温度和全浓度范围内均呈负偏差。体积数据说明1,3-丙二醇-水、乙醇混合体系中不同分子间的交叉缔合强于同分子间的自缔合,同时组分间分子大小的不对称产生填充效应。