疏水性脯氨酸离子液体化学修饰提升猪胰脂肪酶催化性能

为了提高猪胰脂肪酶(PPL)的活性和稳定性,采用一系列具有不同长度疏水烷基的脯氨酸离子液体对PPL进行了修饰。结果表明,所有修饰酶的各项酶学性能都得到了提高,综合来说,[ProC_(8)][H_(2)PO_(4)]-PPL表现出较好的催化性能,催化橄榄油水解最适活性达到原酶的2.7倍,在50℃保存2 h后的剩余酶活是原酶的5.0倍,催化效率K_(cat)·K_(m)^(-1)是原酶的4.4倍,催化α-苯乙醇转酯化的对映体选择性是原酶的1.6倍。光谱学表征揭示了PPL荧光基团微环境及二级结构的变化,这些变化与修饰酶的活性和稳定性的提高有关。与以往报道的结果相比,新型脯氨酸功能离子液体对脂肪酶催化性能的改善更为有效。

大中型沼气工程高压水洗提纯工艺的模拟

沼气高压水洗提纯工艺在我国尚处于起步阶段。针对国外水洗工艺规模适用于250 m3/h以上超大型工程,而我国大中型沼气工程在50 m3/h左右,缺乏合适水洗工艺的现状,文章基于CH4-CO2-H2S-H2O体系ELECNRTL热力学模型,构建了高压水洗全工艺流程,并对工艺关键参数,包括沼气处理量、补水量、沼气中甲烷浓度和H2S含量等对工艺的影响进行分析,在此基础上给出了水洗吸收塔和解吸塔参数。为发展我国沼气高压水洗工艺奠定了理论基础。

手性脯氨酸类离子液体化学修饰猪胰脂肪酶催化性能研究

通过化学修饰同时提高脂肪酶包括选择性在内的酶学性能具有重要意义。以N-乙酰-脯氨酸作为手性源制备的四种离子液体对猪胰脂肪酶(PPL)进行化学修饰,通过三硝基苯磺酸法(TNBS)测定了修饰度,采用水解4-硝基苯酚棕榈酸酯的反应测定酶活。正如预期的一样,所有修饰酶的酶学性能均得到显著改善。其中修饰酶的热稳定性、有机溶剂耐受性、不同温度和pH下的耐受性甚至对映体选择性均得到同时提升。结果也表明,离子液体的组成及构型对修饰酶的酶学性能有较大程度的影响,经过[BMIM][N-AC-L-pro]修饰后的PPL各项催化性能明显优于[BMIM][N-AC-D-pro],而经过[N-AC-L-pro][Cl]和[N-AC-D-pro][Cl]修饰的PPL催化性能差异较小。经过[N-AC-L-pro][Cl]修饰后PPL展现出最高的酶活,达到原酶的2.5倍。经过[BMIM][N-AC-L-pro]修饰后的PPL展现出最佳的酶学性能,在酶活提高了1.0倍的同时,热稳定性提高了2.6倍(50℃,2.5 h),对映体选择性提高了1.5倍,在强极性质子溶剂甲醇中的稳定性也提升了1.3倍,且在不同温度、pH下也展现出了较好的稳定性与耐受性。通过荧光光谱和圆二色谱表征证明,手性离子液体成功嫁接到PPL的表面,引起脂肪酶构象的改变,从而促使酶的催化性能发生改善。通过该研究,手性离子液体被证实为是一种可用于酶分子改造并提升选择性在内各项催化性能的新型且有效的修饰剂。

二维材料膜在气体分离领域的最新研究进展（英文）

以石墨烯代表的二维材料已经成为新型高性能膜的纳米构建单元。原子级厚度的纳米片有利于制备超薄膜,极大提升膜的通量;与此同时,可实现在亚纳米级别精度下操纵传输通道实现精确的分子筛分,在气体分离领域有着广阔的前景。本文简要综述了二维材料膜在气体分离领域的最新突破性研究,重点介绍了如何实现亚纳米级别的二维通道,结构完整的二维纳米片的剥离方法及气体传输特性可调节的层间通道,并分析了二维材料膜发展面临的挑战和机遇。

化工新视野下中国生物甲烷跨越式发展策略

生物甲烷作为战略资源和可再生能源已在德国和瑞典等发达国家得到快速发展,我国尚处于起步阶段。目前,对生物甲烷物质高效转化和能量有效利用机制缺乏深入了解仍然是制约其大规模应用的瓶颈。本文从化学工程前沿理论出发,分析生物甲烷高效转化存在的关键科学问题,认为基于中国国情的生物甲烷工业,可以在化工界面传递新理论、纳微尺度新材料和系统优化方法介入下,获得物质转化和能量利用方面的突破,实现生物甲烷产业的跨越式发展。

搅拌反应器中计算流体力学数值模拟的影响因素研究进展

回顾了搅拌反应器中计算流体力学(CFD)数值模拟方法的研究历程,包括搅拌桨叶边界条件法、内外迭代法、滑移网格法、多重参考系法、快速照相法等方法;结合各种模拟方法的特点,对机械搅拌反应器数值模拟过程中的挡板的存在、尾涡的消除、复杂桨叶类型的模拟、网格精度的影响、湍流模型的选择、离散格式的差异等几个因素的影响作了分析。提出了搅拌反应器的CFD数值模拟仍有待深入研究。

ZrO2中孔膜的制备及其耐酸碱腐蚀性能

以正丙醇锆为前驱体,通过颗粒溶胶路线制备ZrO2溶胶,并以此溶胶制备出稳定的制膜液.采用浸浆法,经过一次涂膜,在平均孔径约为70nm的片状α-Al2O3支撑体上制备出完整无缺陷的孔径小于10nm的中孔ZrO2陶瓷膜,详细考察了烧成温度对ZrO2粉末和ZrO2中孔膜性能的影响.在450℃的烧成温度下制备出孔径约为7nm的ZrO2中孔膜,该膜对PEG的截留分子量为19500,在原料液侧压力为0.76MPa、温度(23±1)℃条件下,纯水渗透通量为30～35L/(m2·h).经HNO3(pH=2)和NaOH(pH=13)溶液动态腐蚀后的ZrO2中孔膜对PEG截留分子量的变化表明,所制ZrO2膜具有较高的耐酸碱腐蚀性能.

助磨剂对高炉矿渣的粉磨及性能的影响

从比表面积、筛余、粒度分布等方面研究了5种助磨组分对粒化高炉矿渣粉磨的作用效果,并探讨了助磨组分对矿渣微粉活性、流动度等性能的影响。结果表明:助磨剂对矿粉的粉磨均有一定的助磨作用,使矿粉的颗粒分布呈宽化分布,<3μm和>60μm颗粒数量均增加;同时使凝结时间缩短,标准稠度需水量增加。掺入0.02%改性多元醇的1、7、28d活性指数较空白样增加了7.45%、8.25%和5.33%。

对硝基苯酚催化加氢研究进展

对氨基苯酚是一种重要的化工和医药中间体,对硝基苯酚催化加氢制备对氨基苯酚具有工艺简单、产品质量高、环境污染小等优点,展现出良好的发展前景。本文就对硝基苯酚催化加氢制备对氨基苯酚所用催化剂的研究进展进行了综述,着重介绍了催化-陶瓷膜分离耦合制备对氨基苯酚新工艺,并对其技术发展作了展望。

一种带有组氨酸标签的新型表达载体的构建及应用

目的:利用基因重组技术,对已有载体pSE380进行改造,获得具有组氨酸标签的新型表达载体。方法:以pSE380载体为出发材料,通过一步反向PCR技术在多克隆位点处添加一个六聚组氨酸纯化标签,并用该载体对xdh外源基因进行克隆表达及纯化验证。结果:测序结果显示该标签已成功插入,xdh基因克隆表达及纯化表明,镍柱亲和层析完全可以将重组的表达蛋白纯化,并达到电泳纯级别,融合标签并没有影响的该重组酶的功能。结论:通过一步反向PCR技术成功地获得了改造pSE380载体,该技术为载体的相关改造提供了一种方便可行的方法。

限域传质分离膜

阐述了限域传质分离膜的研究背景及现状,分析了该领域面临的关键科学问题及研究思路,介绍了我国在此领域的研究进展,并提出了未来的发展方向。

NaA/PAN复合膜渗透汽化分离DMF/H2O溶液的性能研究

采用流延法制备大面积的NaA/PAN分子筛复合膜,并用于渗透汽化分离二甲基甲酰胺/水(DMF/H2O)溶液。考察了料液组成、进料量和操作温度对膜分离性能的影响。实验结果表明:渗透通量随着温度的升高而增大,在DMF质量分数为20%,操作温度为24℃,料液量为1.5 m3/h,膜后侧压力为500 Pa的条件下,NaA/PAN膜的渗透通量达到1.84 kg/(m2·h),分离因子为11.5。

菱镁矿品位对MgO膨胀剂组成结构及性能的影响

通过对煅烧菱镁矿尾渣与二级菱镁矿所得MgO膨胀剂(MEA)组成、微观结构、活性及膨胀特性的研究,探讨了低品位菱镁矿制备MEA的可行性。结果表明,菱镁矿尾渣中方解石、白云石及铁元素等杂质的存在使MEA中f-CaO含量较高,方镁石含量较低;菱镁矿尾渣MEA中MgO晶粒为条状颗粒,而非二级菱镁矿MEA的球粒状,晶粒尺寸变大,晶粒间排列紧密,MEA颗粒表面有裂纹存在;柠檬酸法检测低品位菱镁矿所制MEA活性时应调整柠檬酸用量;有效膨胀组分含量低的情况下,800℃煅烧掺量为4wt%、6wt%和8wt%及850℃煅烧掺量为8wt%时,掺菱镁矿尾渣MEA水泥浆体的膨胀率比掺二级菱镁矿MEA水泥浆体的膨胀率大。可见,在一定条件下低品位菱镁矿所制MEA膨胀性能较高品位菱镁矿所制MEA好,有利于低品位菱镁矿矿产资源的有效利用。

微孔SiO2膜在水蒸气条件下的稳定性能

以正硅酸乙酯为前驱体,通过聚合溶胶路线制备出稳定的SiO2溶胶和制膜液,采用浸浆法,经过一次涂膜,在平均孔径约为3nm的γ-Al2O3中孔膜上制备出完整无缺陷的SiO2微孔膜,考察了烧成温度对SiO2粉末和SiO2微孔膜气体渗透性能的影响.结果表明,在400～800℃焙烧温度下制备的SiO2膜在200℃及0.3MPa条件下对He的渗透通量为(7.29～12.7)×10-7mol/(m2·s·Pa),600℃下烧成的膜的理想分离因子分别为98(He/CO2),49(He/O2),64(He/N2),79(He/CH4)和91(He/SF6),具有分子筛分效应.微孔SiO2膜在水蒸气条件下的稳定性能取决于膜的烧成温度,400,600和800℃烧成的膜的水蒸气稳定压力分别为8,200和200kPa.

微生物来源蔗糖异构酶的研究进展及应用

异麦芽酮糖是近年来新兴的一种功能性甜味剂,在食品、医药等工业中具有广阔的应用前景。蔗糖异构酶是生物法工业化生产异麦芽酮糖最有效的酶。本文介绍了近年来国内外蔗糖异构酶的生产菌株、酶学性质、结构与功能,阐述了蔗糖异构酶催化生产异麦芽酮糖和海藻酮糖的机制及其在异麦芽酮糖生产中的应用。并展望了其今后的研究方向:应从SIase高产菌株的选育、发酵产酶工艺优化方面开展工作,大幅度提高产酶水平。

TiO_2/SiO_2催化合成甲基苯基碳酸酯

采用沉淀-浸渍法制备了Ti O2/Si O2催化剂,并将其用于催化碳酸二甲酯(DMC)与碳酸二苯酯(DPC)逆歧化制备甲基苯基碳酸酯(MPC)。研究了载体种类、Ti O2负载量、反应温度、反应时间、原料配比和催化剂用量等因素对逆歧化反应的影响,并对催化剂进行了XRD,BET,NH3-TPD等技术的表征。实验结果表明,Ti O2在载体Si O2表面分散较好,催化剂具有较大的比表面积和孔体积,利于反应物和产物的扩散,催化性能较好。当Ti O2负载量为15%(w)时,催化剂表面的弱酸量最多,催化活性最高。在DPC用量0.35 mol、n(DMC)∶n(DPC)=3、15%Ti O2/Si O2催化剂用量5%(相对于DPC质量)、反应温度160℃、反应时间2 h、搅拌转速500 r/min的最佳工艺条件下,DPC转化率和MPC收率分别为81.5%和78.6%。

γ-Al2O3膜对单组分无机盐溶液的截留性能

采用孔径约为3 nm的γ-Al2O3中孔膜,在pH 4-10,压力0.4-1.0 MPa,对浓度范围为0.005-0.1 mol/L的四种单组份无机盐溶液（NaCl、CaCl2、Na2SO4和MgCl2）进行截留性能考察.研究结果表明：膜对离子截留率的大小取决于离子所带的电荷大小.按从大到小的顺序：MgCl2〉CaCl2〉NaCl〉Na2SO4,膜的截留率逐渐降低.膜对离子的截留率随盐溶液浓度的增大而降低,随操作压力的升高而增大.在pH=5,压力为0.5 MPa,浓度为0.003 mol/L时,膜对Mg2＋和Ca2＋的截留率分别达到85%和87.4%.有希望用于水的软化过程.

过渡金属修饰介孔分子筛研究进展

综述了近10年来过渡金属修饰介孔分子筛的合成、表征方法及其在石油化工尤其是芳烃选择性氧化方面催化性能的研究进展。

不同玻璃组分对β-NaYF_4:Yb^(3+),Er^(3+)/Tm^(3+)粉体的侵蚀性研究及对发光性能的影响

选用硅酸盐、硼酸盐以及磷酸盐3种常用的玻璃体系,与β-NaYF4∶Yb3+,Er3+/Tm3+粉体均匀混合压片后在不同的温度(400～700℃)下进行热处理。采用X射线衍射技术和荧光光谱技术等测试手段研究不同玻璃形成体以及碱金属离子对β-NaYF4∶Yb3+,Er3+/Tm3+粉体的侵蚀情况以及对发光性能的影响。研究结果表明,在硼酸盐玻璃体系与β-NaYF4∶Yb3+,Er3+/Tm3+粉体复合热处理过程中,Li+和K+离子会取代β-NaYF4晶体中Na原子的位置。在相同热处理温度下,不同玻璃体系与β-NaYF4晶体反应剧烈程度:磷酸盐>硼酸盐>硅酸盐。

高浓度钠盐体系中丁二酸溶解度的测定和关联

丁二酸在发酵液中是以解离状态存在，在酸化结晶过程中形成高浓度的无机盐，会对丁二酸的溶解度产生作用，进而影响丁二酸的结晶收率。研究考察了高浓度钠盐体系中 pH 与温度对丁二酸溶解度的影响，结果表明：由于氯化钠争夺自由水分子，丁二酸的饱和溶解度随氯化钠浓度的增加而显著降低。在此基础上，分别测定了丁二酸在不同pH下的饱和溶解度，在277.2～333.2 K，丁二酸的饱和溶解度均随体系pH的降低而迅速下降，表明丁二酸解离状态及氯化钠的积累对丁二酸溶解度具有显著影响。同时采用Yaws模型对实验数据进行了关联，以温度和pH为变量，获得了相应的溶解度方程，其平均相对误差均小于3.0%，表明Yaws模型拟合得到的溶解度方程与实验值具有很好的相关性，可用于计算高浓度钠盐体系中丁二酸的溶解度数据。