天然橡胶有机纳米复合材料的研究现状

综述了有机生物纳米填料、混合纳米填料与天然橡胶(NR)的复合材料的制备方法,以及各类有机纳米材料及其改性对NR拉伸性能、热稳定性和导电性等补强的研究现状。所述有机纳米填料与聚合物基体之间良好的相容性及界面作用能够使NR的性能得到明显改善。经功能化改性后的有机纳米填料可更好与NR基体产生相互作用,给NR的性能带来更优异的补强效果,而混合纳米填料可赋予复合材料更为多样的功能性。同时探讨了NR纳米复合材料在未来的应用发展前景,开发出多种功能化的有机纳米填料及使用混合纳米填料制备性能多样的NR纳米复合材料是该领域未来的研究重点。

仿生表面结构设计对液滴冷凝及收集行为的影响

目的提高仿生表面液滴冷凝及收集效率。方法借鉴典型生物微纳结构及表面特性,采用分子动力学方法,建立水汽冷凝演化模型,分析纳米阵列形貌、亲疏水比及楔形顶角对液滴冷凝及收集行为的影响。结果液滴在方形阵列结构中易钉扎,不利于去除;在矩形阵列结构中具有较好的流动性,且相对方形阵列表面凝结量提升了30.8%。随着亲疏水比θ的增加,沉积在阵列间隙的水分子数增多,钉扎效应加剧,更易形成膜状冷凝;相反地,θ越小,液滴倾向形成滴状冷凝并呈现Cassie态。调整楔形阵列的顶角α可以有效实现液滴的定向运动。当α为3°或6°时,楔形结构能够产生足够的Laplace压力差,驱使液滴定向运动;当α为9°或12°时,能够引导液滴在楔形结构尾端聚集,并融合成更大尺寸的液滴,凝结量相对α为0°分别提升了210.7%和193.0%,收集效率显著提高。相比于单一的仿生表面,结合沙漠甲虫和仙人掌的耦合集水策略设计出的双重仿生结构在凝结量及最大液滴尺寸上均有明显提升,有效提高了液滴的冷凝及收集效率。结论通过调节纳米阵列形貌和楔形顶角,并合理设置亲疏水比,可有效提高液滴冷凝及收集效率。研究结果为强化冷凝功能的仿生表面设计提供了一定的理论指导。

微型软体机器人能源驱动技术研究进展

具有高柔顺性、低能耗、高功率等特点的微型软体机器人在管道检修、战场侦察等复杂环境中具有广阔的应用前景。能源与驱动器决定了微型软体机器人运动方式和运动性能。为使更多研究人员了解现有柔性驱动技术及其能量来源的研究进展,从物理能源驱动、化学能源驱动以及生物混合驱动三方面入手,总结了基于这三种能源的典型驱动方式并分析其优劣。对现有柔性驱动及其能源存在的不足与未来发展进行讨论与总结,可为后续软体机器人柔性驱动技术发展与性能提升提供参考。

基于纳米生物条形码和杂交链式反应构建电化学生物传感器用于蛋白激酶活性分析

该文结合纳米生物条形码和杂交链式反应(HCR)双重信号放大策略构建了一种电化学生物传感器用于蛋白激酶A(PKA)的活性分析。以MoS2/AuNPs纳米复合材料作为玻碳电极修饰材料,半胱氨酸修饰的底物肽链通过Au-S键自组装到修饰电极表面。当存在目标物PKA时,底物肽链被磷酸化,可与纳米生物条形码(S1-AuNPs-Ab)特异性结合,以S1-AuNPs-Ab探针中S1链作为引发链,可诱导发夹DNA(H1和H2)发生杂交链式反应。HCR产物吸附亚甲基蓝(MB)电活性分子,产生放大的电化学响应信号,实现对PKA活性的定量分析。该电化学传感器检测PKA的线性范围为10^(-3)~20 U/mL,检出限(S/N=3)为3×10^(-4) U/mL。构建的电化学传感器具有良好的选择性、重现性和稳定性,可用于实际样品细胞裂解液中PKA的活性测定和蛋白激酶抑制剂的筛选及激酶相关药物的发现。

生物基聚酰胺56/聚酯混合帘线的开发

对生物基聚酰胺56(PA56)与聚酯混合帘线进行开发及性能研究。结果表明:通过设计生物基PA56和聚酯工业丝的纤度,选用不同类型的聚酯工业丝,控制混捻捻度,可以得到不同结构的生物基PA56/聚酯混合帘线,其浸胶帘线可满足不同性能要求;与采用锦纶66帘线冠带层的轮胎相比,采用生物基PA56/聚酯混合帘线冠带层的轮胎高速性能和耐久性能有所提升。

生物发酵饲料多酶肽对西杂肉牛育肥效益的影响

试验旨在研究日粮中添加生物发酵饲料对西门塔尔杂代肉牛育肥效果的影响。选择体重470 kg左右的健康西门塔尔杂交肉牛10头,随机分为2组,每组5头,每个重复1头牛。两组牛饲喂相同的粗饲料,对照组牛饲喂基础TMR日粮,试验组采用生物发酵饲料替代TMR日粮中浓缩料。试验期共160 d,预试期20 d,正式试验期140 d。结果显示:与对照组相比,试验开始时,试验组育肥牛体重差异不显著(P>0.05);试验结束时,试验组育肥牛体重、平均日增重、平均日采食量分别提高了9.06%、19.15%、5.62%(P<0.05),料重比降低了11.68%(P<0.05)。试验组每千克增重成本比对照组降低了16.68%,日均收益比对照组提高了19.14%,节本增效效果较明显。研究表明,日粮中添加生物发酵饲料多酶肽,可提高西杂育肥牛采食量和饲料转化效率,显著提高肉牛日增重及日增重效益,降低饲养成本。

黑水虻虫浆对杂交鳢生长性能、营养物质沉积率和血清生化指标的影响

本试验旨在研究饲料中添加黑水虻虫浆对杂交鳢(Channa maculate♀×Channa argus♂)生长性能、体组成、营养物质沉积率、血清生化指标的影响。选取420尾均质量为(10.84±0.01)g的杂交鳢,随机分成4组,每组3个重复,每个重复35尾。4组分别饲喂添加0(FM组)、2%(BSFLP2组)、4%(BSFLP4组)和6%(BSFLP6组)黑水虻虫浆湿物质(分别对应添加0、9、18、27 g/kg黑水虻虫浆干物质)配制的等氮和等脂的饲料。养殖周期为56 d。结果表明:随着饲料中黑水虻虫浆添加量的增加,试验鱼增重率和特定生长率呈先上升后下降趋势,BSFLP2和BSFLP4组显著高于FM组(P<0.05),BSFLP4组最高;饲料系数呈相反趋势,BSFLP2和BSFLP4组显著低于FM组(P<0.05),BSFLP4组饲料系数最低;各组成活率无显著差异(P>0.05)。BSFLP2组脏体比显著高于其他组(P<0.05),各组肥满度、肠体比、肝体比和腹脂率无显著差异(P>0.05)。试验鱼粗蛋白质沉积率呈先上升后下降趋势,BSFLP4组粗蛋白质沉积率显著高于FM组(P<0.05),各组间粗脂肪沉积率、粗灰分沉积率无显著差异(P>0.05)。黑水虻虫浆添加对全鱼体成分无显著影响(P>0.05)。血清生化指标中仅试验组甘油三酯含量显著低于FM组(P<0.05)。综上所述,本试验条件下,在杂交鳢饲料中添加黑水虻虫浆可以促进其生长,降低饲料系数,增加粗蛋白质沉积率,最佳添加量为18 g/kg黑水虻虫浆干物质。

生物除锰技术研究进展与应用

文章简要阐述了生物除锰的机理,重点介绍生物除锰的工艺流程和应用,包括以生物滤池为核心的单极/多级工艺、复合MF/UF中空纤维膜工艺以及用于处理矿山废水的人工湿地工艺;同时介绍了国内外生物除锰的研究动态,如:同时去除NH4+、Fe、Mn的研究、生物滤池运行模式的研究等。分析了目前存在的问题,并对今后生物除锰的研究方向提出了一点看法。

羊毛角蛋白的提取及其成膜性

为了提高角蛋白的提取率和应用性能,针对当前羊毛角蛋白提取和应用的有关问题,采用氧化—还原两浴两步法溶解羊毛,从中提取角蛋白,羊毛溶解率达87%,同时提取的角蛋白有较高的分子质量,主体分布在45～60 kDa。红外光谱(FT-IR)和热重分析(TGA)测试结果表明,提取所得角蛋白的特征官能团与羊毛基本相同,热稳定性亦无明显变化。将壳聚糖按不同比例加入角蛋白中,可制得具有一定力学强度的复合生物膜。对生物膜进行接触角和强力测试发现,断裂强度随着壳聚糖含量增加而增大,但其亲水性随之降低。

复合式膜生物反应器的小区污水回用试验研究

采用复合式膜生物反应器 (HMBR)工艺进行了小区污水处理和回用的试验研究 .工艺设计的特点为通过曝气对水流的循环作用实现膜表面截留的污泥与硝化液的自动回流 ,简化A/O系统的运行 .该工艺环境影响因素的分析表明系统温度为 2 5℃左右、进水 pH值为 6 1～ 7 0、DO为 1 0～ 1 5mg/L时 ,HMBR能够有效地去除水中的COD、BOD5、NH4+ -N和TN ,平均去除率分别为 94 5 %、99 3%、99 4 %和 84 7% ,并且膜出水中检测不出SS和大肠菌群 ,浊度 <2NTU .出水满足CJ2 5 1- 89《生活杂用水水质标准》 ,经消毒后可用于小区绿化、冲厕、扫除。

聚羟基脂肪酸酯(PHAs)的结晶行为与力学性能调控

聚羟基脂肪酸酯(PHAs)是目前唯一一种由微生物直接合成的生物基聚酯,能够实现材料合成、制品加工和回收降解的全周期绿色生态循环,因而在纺织纤维、包装材料、生物医用材料等领域有着潜在的应用市场。然而,PHAs自身也存在着结晶速率慢、球晶尺寸大和二次结晶等不利结构因素,限制了产品的应用性能。因此,重点从物理异相成核诱导、化学长链支化结构设计和外场多级牵伸诱导3个方面阐述PHAs结晶结构和力学性能的改性研究进展。首先,具有高耐热的无机纳米材料(如硫化钨)可显著提高PHAs异相成核能力;其次,长链支化结构可以提高PHAs熔体强度;再次,在多级牵伸诱导作用下,可协同诱导PHAs聚集态的晶型结构演变,从而获得强度高、韧性好的PHAs纤维。最后,对PHAs的研究和应用做出了进一步的展望。

泥膜共生复合式生物反应器的低温启动

为寻求低温条件下活性污泥-生物膜(泥膜)共生复合式生物反应器的快速启动,试验采用接种耐冷菌群间歇驯化的方法,对启动期耐冷活性污泥的特性、耐冷活性污泥的挂膜过程和处理反应器的净化效能进行了研究。综合泥膜共生反应器净化效能和活性污泥-生物膜特性等研究结果表明,在冬季低温条件下仅20d就完成反应器的启动,启动后140d的连续运行表明反应器对CODCr、BOD5、TOC、和氨氮的去除率分别为85%、83%、72%和83%。这样的启动方式具有启动快、挂膜迅速、处理效果稳定等优点。

甜菜丰产型多倍体杂交种吉洮303的选育

吉洮303系以生物法获得的纯四倍体TL_1为母本,高糖品系HQD_3为父本,按3∶1比例自然杂交而成。该品种在2003年吉林省甜菜品种生产示范试验中,平均根产量为43360.6kg/hm^2熏比对照品种增产18.7%;含糖217.84%,比对照品种提高0.46度;产糖量为7783.4kg/hm^2比对照品种增加23.0%。2002～2003年在新疆玛纳斯、二十二团、塔城、霍城的引种试验中,平均根产量高达80940.0kg/hm^2,含糖比当地主推品种提高0.28度,表现出了较高的生产潜力。吉洮303稳定性好,抗褐斑病,耐根腐病,适宜在吉林、新疆和内蒙中东部等地种植。

DNA生物传感器检测电路的设计

目的 :设计一种用于检测某种 DNA杂交反应的石英晶体传感器及其放大、显示电路。方法 :将单链DNA作为探针点在电极表面 ,测量晶振频率的改变量 ,并设计出后续处理电路。结果 :该设计能时实动态显示出DNA杂交反应中频率的变化。

复合式MBR处理涤纶碱减量废水的试验研究

以柔性多孔颗粒作为填料组成的复合式膜生物反应器(MBR)处理涤纶碱减量废水。结果表明,在控制HRT不变的条件下,进水COD从812.35mg/L提高到1621.24mg/L,系统出水COD为26.60～68.03mg/L。系统的COD总去除率均在95%左右。有机负荷冲击对处理效果影响不大。膜组件有效截留有机污染物,确保系统稳定出水。复合膜生物反应器中的生物去除率略高于普通MBR。柔性填料对减轻膜污染贡献明显,相同运行条件下,使最终透膜压差比普通MBR小28.3kPa。

绿盲蝽刺吸胁迫诱导棉花SSH文库的初步构建及生物信息学分析

为了筛选棉花中对绿盲蝽为害产生防御反应的基因,初步构建了绿盲蝽刺吸胁迫诱导棉花抑制性消减杂交正向文库,构建文库过程中随机挑取960个克隆进行菌落PCR鉴定,插入片段在250～1500 bp之间。经反向Northern筛选,测序拼接后得到78个非重复独立基因(unigenes)。通过Blast2GO软件对unigenes进行序列比对,并对差异基因进行功能分类,结果表明,由绿盲蝽刺吸胁迫诱导的棉花应激反应过程包括细胞通讯、酶活性调节、对外界生物和非生物胁迫的应激反应、次级代谢、能量合成代谢以及细胞生长发育等很多生物过程。这些生物过程的变化直接或间接对棉花本身起到一定的保护作用。

加强生物育种技术协同发展

生物育种技术快速发展,转基因育种技术引起全球关注。本文从自然界基因转移和物种进化等方面进行了有关转基因争议方面的释疑。提出要根据生物遗传育种的研究条件、改良作物、改良性状等方面的需要,协同发展不同层次的生物育种技术,培育出抗逆优质高产品种。最后根据物种抗性竞争进化的原理,建议要科学利用生物多样性和农艺措施防治作物病虫害,减少环境污染,保障生物多样性和人类健康。

单一复合反应器处理难降解焦化废水试验研究

在悬浮相污泥中投入纤维球填料形成单一复合生物反应器,用复合生物反应器处理预处理后的焦化废水,研究水力停留时间、pH值、负荷等参数对其处理效果的影响,从而确定最佳运行参数,并在此基础上研究在最佳运行条件下复合生物反应器对焦化废水中COD和NH4+—N的去除效果.结果表明,单一复合生物反应器能有效降解焦化废水中的COD及NH4+—N等难降解物质.当进水COD和NH4+—N分别小于670 mg/L和260 mg/L时,COD和NH4+—N的去除率可分别达到94.8%和91.4%.

不同生物农药对杂交中稻齐穗期螟虫的防治效果及产量的影响

2018年在四川省德阳市进行大田试验,比较了5种生物农药对杂交中稻齐穗期螟虫的防治效果和产量的影响。结果表明,绿僵菌对杂交中稻齐穗期螟虫的防治效果最好,其白穗率最低,较化学农药康宽降低了27.5%;白僵菌、苏云金杆菌、苦参碱、藜芦碱处理齐穗期的白穗率均高于康宽处理,但差异不显著。与康宽处理相比,绿僵菌处理的杂交中稻产量增加了3.0%,增产不显著;白僵菌、苏云金杆菌、藜芦碱处理的杂交中稻产量与康宽处理相当。综合产量和白穗率来考虑,用绿僵菌对杂交中稻齐穗期螟虫(二代螟虫)进行防治较为适宜。

高丹草生物质能利用潜力分析(英文)

该文总结了高丹草作为生物质能的利用潜力,其表现在生长快,生物量资源优势明显;适应性和抗逆性优势明显;耐贫瘠、盐碱,种植可不占用耕地;具有高效的光合作用和较高的热值;原料组成符合生物质能原料的要求。同时对高丹草生物质能的经济效益和存在的问题与对策进行了分析。