生物-化学偶联反应:酶-金属复合催化

自然界中的很多过程都离不幵细胞内高效的生物-化学偶联反应工业过程中的均相催化、多相催化和酶催化,作为催化的3种主要形式,有着各自的催化性能特点、丰富的催化反应类型和底物范围多种催化剂相结合.在理论上可以衍生出众多的偶联催化反应酶-金属复合催化剂是生物-化学偶联反应中的一种重要催化剂.在材料、药品、能源、食品、医疗等领域具有很好的应用前景。

二氯喹啉酸污染土壤生物修复的研究现状与发展方向

为有效控制除草剂二氯喹啉酸对后茬作物的危害,恢复农田的种植能力,介绍了二氯喹啉酸的作用机理以及危害烟草等作物生长的原因,简述了采用物理、化学及生物法修复二氯喹啉酸残留土壤的研究进展,分析并指出3类方法的优势与不足。深入剖析了生物法降解二氯喹啉酸所取得的研究成果,提出外源微生物的安全性难以保障、缺少多菌种协同修复及相关机理研究,以及如何处理基因工程与生物修复的关系等问题是掣肘二氯喹啉酸生物修复走向实际应用的关键。上述问题的解决可能成为二氯喹啉酸污染土壤生物修复研究的发展方向。

大气压冷等离子体与水溶液作用过程的数值模拟研究进展

作为一种新型高效多样的化学反应场,近年来大气压冷等离子体(cold atmospheric plasma,CAP)在生物、医学、环保、材料等领域的研究和应用日益广泛。由于这些领域的应用大多涉及以水溶液为介质的反应体系,因此,深入认识和理解CAP与水溶液的相互作用机制具有重要的理论意义和实用价值。然而CAP与水溶液的反应过程高度复杂,现有实验检测手段难以全面揭示其作用机制,而近年计算模拟在CAP领域的研究获得了长足发展,并成为研究CAP与溶液相互作用机制的重要手段之一。本文重点综述了近几年流体力学模拟和分子动力学模拟在CAP与水溶液相互作用机制研究中的应用。在流体力学模拟方面,本文详细介绍了近几年发展的二维模型、一维模型和Global模型的特点以及这些模型在介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)和等离子体射流与水溶液相互作用研究中的应用,以揭示等离子体作用于水溶液后的反应过程;在分子动力学模拟方面,本文详细介绍了将基于反应性力场(reactive force field)的分子动力学模拟用于含氧活性粒子(reactive oxygen species,ROS)与水溶液中生物分子相互作用机制研究中的应用。在此基础上,本文进一步分析和比较了流体力学模型和分子动力学模拟的特点,并展望了在CAP与水溶液相互作用机制研究中亟待解决的问题和未来这一领域研究工作的发展方向。

污泥减量化污水处理技术进展

剩余污泥的处理已成为污水生物处理技术普及和运行的制约因素。解决剩余污泥处理与处置的首要原则就是污泥减量化,它包含两方面的含义:减少污泥产生量(污泥减质)和减少污泥容积(污泥减容)。传统的污泥处理主要是采用浓缩、脱水和干燥等方法降低污泥的含水率,进而减少污泥容积,以便于后续的污泥运输和处置。这种方法不仅处理费用昂贵,增加了污水处理厂的建设和运行成本,而且无法从根本上减少污泥的干物质量。近年来,越来越多的研究开始着眼于从源头上减少剩余污泥产生量(污泥减质),成为污泥减量化污水处理技术的重要发展方向。文章对污泥减量化原理与工艺以及原位污泥减量污水处理技术进行了综述。