低温等离子体灭菌及生物医药技术研究进展

低温等离子体的生物学效应包括对微生物的致死作用和对动物细胞的刺激作用,分别造就了一批灭菌技术和临床医药技术。本文介绍了等离子体灭菌技术在医疗器械、水和空气净化、食品和包装材料处理等方面的应用。其中已商业化的医疗器械灭菌器主要分低气压和常压两种,低气压等离子体灭菌器的灭菌体积较大,常压等离子体灭菌器的优点则是结构简单和便于操作。等离子体灭菌技术用于水、空气、食品等领域由于能耗、效率、化学残留等问题尚未商业化。在医药技术方面,近十年来开发的等离子体技术和装备成功运用于龋齿、皮肤、伤口、癌症等的处理,部分已进入临床应用。将来的研究重点在于明确等离子体与细胞之间的相互作用机理,并开发出更高效、实用的用于各相关行业的等离子体技术和装备。

超大孔聚丙烯酰胺晶胶微球的制备及其生物相容性和吸附性能

利用反相悬浮结合溶剂结晶致孔法制备了具有超大孔隙、球形度良好的聚丙烯酰胺晶胶微球，晶胶微球平均粒径为234.1μm，孔径约为10～50μm。采用原位接枝法，将2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸（AMPSA）接枝到晶胶微球孔隙表面上，得到了带有磺酸基团的阳离子交换晶胶微球。考察了晶胶微球的生物相容性和吸附蛋白质及重金属离子Cu2＋的性能，结果表明：在大肠杆菌培养液中，添加晶胶微球，对大肠杆菌的生长影响不大。接枝了AMPSA的晶胶微球表现出更强的吸附Cu2＋的能力，吸附容量达到1.14 mmol·g-1。同时，接枝后的晶胶微球也具有一定吸附蛋白质的能力，溶菌酶的吸附容量达到54.5 mg·g-1。因此，该大孔晶胶可望在微生物固定化、生物分离和重金属离子吸附中会发挥更大的作用。

等离子体联合光催化治理喷漆废气

针对木门制造业喷涂过程产生的有机废气,探究利用等离子体联合催化降解有机废气的机理与工程应用可行性,并探索涂装废气降解装置的最优组合方式.在实验室小试和工业中试的基础上,研发一套处理5 000m3/h的涂装废气等离子体联合光催化装置.该废气处理装置可使总可挥发性有机物和二甲苯的降解率分别达到70%和60%以上,治理示范工程的调试和运行结果表明该技术的运行成本较低.通过对木业涂装排放的有机废气进行低能耗、高去除率的无害化处理后,实现了废气的达标排放.因此,该装置可作为一种解决涂装过程中有机废气污染问题新的手段.

干气中烷烃、烯烃新型分离吸附剂的研究进展

综述了二十年来烯烃烷烃新型分离吸附剂的研究进展,与传统的π络合吸附剂相比,优先吸附烯烃的吸附剂包括金属有机材料(MOF)、Engelhard Titanosilicate(ETS)、高硅分子筛和介孔分子筛,主要是利用氢键作用、孔径大小、分子扩散速率差异或π络合作用,将烷烃烯烃分离;而优先吸附烷烃的吸附剂包括AlMePO-α、ZIF-7和凹凸棒黏土,主要利用吸附剂上甲基与烷烃的相互作用。MOF对烯烃吸附量大,但选择性较差;高硅分子筛对烯烃的动力学分离效果良好;介孔分子筛经过渡金属改性后,对烯烃有优良的选择性;ETS类对烯烃有较高的吸附量和选择性,且稳定性强,有很好的应用前景。

正、负电晕对大肠杆菌气溶胶收集的影响

为开发出新型有效的微生物气溶胶静电采样系统,考察了线筒式正、负电晕放电对大肠杆菌气溶胶带电荷情况的影响及收集作用。通过TK-3微生物气溶胶发生器产生大肠杆菌气溶胶,利用在线气溶胶分析装置ELPI(electrical low pressure impactor)研究了大肠杆菌气溶胶的带电荷情况。实验结果显示:大肠杆菌气溶胶空气动力学直径主要集中在0.8μm,不加电场时单个大肠杆菌气溶胶携带约9个正电荷;随着外加电场强度的改变,大肠杆菌微粒所带的电荷数也随之改变。单个大肠杆菌气溶胶在负电晕条件下最高可带26个负电荷,在正电晕条件下,最高可带14个正电荷。负电晕对微生物的收集作用要比正电晕高,最高可达到97%的收集效率,而正电晕最高可达到82%。

大功率旋转弧氢等离子体裂解丙烷制乙炔

通过合理的简化计算,建立了物料与能量衡算模型,优选工艺条件,并进行了MW级旋转弧氢等离子体裂解丙烷制乙炔的实验研究,考察了碳氢比与氢气比焓对裂解反应的影响。实验中输入功率的最大值为794.2kW,实验结果表明:在实验范围内,丙烷的转化率维持在99.8%以上,裂解气中乙炔的最高含量达到了12.65%;碳氢比增加时,乙炔收率和比能耗均存在最佳点;氢气比焓增加时,乙炔收率存在最佳点,而比能耗则逐渐增加;实验中得到的最高乙炔收率为85.4%,最低比能耗为8.85kW·h·(kg C2H2)-1。实验结果验证了物料与能量衡算模型可以用于指导工艺条件的优选。

离子液体在微乳液聚合中的应用

介绍了近年来离子液体在微乳液聚合方法上的研究进展,综述了离子液体作为分散相、连续相、表面活性剂等不同组分参与到微乳液聚合反应中的实验方法和实现过程。介绍并评价了这类离子液体复合体系在制备聚合物微粒、纳米材料、导电材料,多孔材料及聚合物复合材料上的应用和发展潜力。

修饰晶种法合成MFI型分子筛膜包覆的活性炭颗粒(英文)

由于分子筛膜的分离和催化作用,分子筛膜包覆的传统催化剂颗粒可以实现高效的催化过程.活性炭颗粒作为一种常用的催化剂载体,由于其表面的憎水性和不平整,在不规则活性炭颗粒表面直接水热合成包覆一层分子筛膜非常困难.为了克服上述缺点,本文采用一种勃姆石凝胶修饰的晶种法在活性炭颗粒表面合成连续的分子筛膜.以勃姆石溶胶为前驱体,在活性炭颗粒表面通过喷涂预先形成一层相对平整的勃姆石凝胶层以改善活性炭表面.在随后的晶种涂覆过程中,晶种分散液加入部分勃姆石溶胶为胶粘剂,所得的晶种层覆盖载体完全,与载体结合牢固,无需焙烧处理.将晶种涂覆后颗粒在旋转动态水热175°C处理6h,得到分子筛膜包覆的活性炭颗粒,所得材料分别用X射线衍射和扫描电镜进行表征.包覆的分子筛膜为MFI结构,厚度约为5μm.对比实验表明,没有勃姆石溶胶修饰的活性炭颗粒上不能成膜.这种勃姆石凝胶修饰晶种法为在各种惰性载体上合成分子筛膜提供了便捷的方法.

色谱技术在天然活性物分离分析中的应用

1循环高效液相色谱技术分离纯化复杂生物源的复合糖〈br〉 当前，糖生物学领域亟须建立糖标准品库，尽管许多低聚糖已能通过化学合成方法获得，但一些具有重要生理活性的复合糖仍难以合成制备。为解决这一问题，美国印第安纳大学伯明顿分校的 Novot-ny等［1］采用循环高效液相色谱技术从多种天然产物中分离纯化复合糖。循环高效液相色谱由2根色谱短柱和1个十通阀组成，十通阀将待分离组分交替循环输入2根色谱柱进行循环分离，通过连续的循环操作方式实现模拟长柱的色谱分离效果，获得了比传统长色谱柱更高的分离效率。在此之前该方法尚未用于复杂生物活性物质的分离。他们应用此方法通过亲水性色谱柱 Amide-80有效分离了海藻低聚糖混合物以及糖蛋白中 N-聚糖混合物，并得到纯度﹥98％的低聚糖及聚糖同分异构体，如棉子糖和松三糖、3种高甘露糖型聚糖异构体。

非电解质水溶液黏度的关联

许多化工过程的设计需要估算含水体系的黏度,但目前的黏度关联方法用于含水体系时误差较大。今以作者所在课题组近期提出的非水液体混合物黏度关联方程为基础,通过引入形状因子,得出了一个非电解质水溶液的黏度方程。该方程可用于二元非电解质水溶液黏度的关联,且能利用二元黏度得到的关联参数推算三元非电解质水溶液的黏度。该方程对54个二元非电解质水溶液体系黏度(总计2876个黏度数据点)关联的总平均相对偏差为4.60%;对7个三元非电解质水溶液体系黏度(总计352个黏度数据点)推算的总平均相对偏差为3.75%。结果表明,该方程具有较高的关联精度和推算精度。

热等离子体重整二氧化碳和甲烷制合成气的研究进展

合成气是一种非常重要的化工原料,近年来利用甲烷和二氧化碳重整制合成气成为了一个研究热点。本文讨论了等离子体重整的机理,重点介绍了不同重整方式,包括射流法、电弧法以及两者结合的方法在二氧化碳和甲烷重整中的应用。相对于冷等离子体,热等离子体重整更适合应用于工业放大生产,有较好的应用前景。

氮掺杂有序介孔碳的研究进展

总结了氮掺杂有序介孔碳不同的制备方法,分析了各种制备方法的优缺点,研究了掺氮有序介孔碳在吸附分离、电化学和催化等领域的应用,指出了当前制备掺氮有序介孔碳存在的问题,并对掺氮有序介孔碳的发展方向及应用进行了展望。

低浓度CO_2吸附过程中水对固态胺吸附性能的影响研究

目的研究水对固态胺材料吸附低浓度CO2性能的影响。方法通过比较无水和水存在时固态胺材料吸附0.4%（v/v）CO2的性能,考察水对固态胺材料的吸附性能的影响。结果当吸附气中水含量3.71~12.84 mg/L时,固态胺材料的CO2平衡吸附量从50.53 mg/g提高到69.83 mg/g,水含量在12.84~22.37 mg/L时,固态胺材料的CO2平衡吸附量从69.83 mg/g下降至~48 mg/g。吸附气水含量为8.5 mg/L时,水参与下固态胺材料的CO2吸附速率更大。结论实验所用固态胺材料的CO2平衡吸附量受到水的影响,适量水存在能提高固态胺材料的CO2平衡吸附量,但水含量达到一定程度后,固态胺材料的CO2平衡吸附量有下降趋势。在20℃吸附温度下,一定量的水含量（8.5 mg/L）不但能提高固态胺材料对CO2的吸附速率且并不影响固态胺材料的CO2脱附性能。

没食子酸在含盐酸高温液态水中的稳定性

采用间歇高压反应釜研究了没食子酸在含盐酸高温液态水中的稳定性。在数据重现性研究基础上,考察了没食子酸初始浓度、盐酸浓度和反应温度等对没食子酸稳定性的影响。结果表明:盐酸浓度对没食子酸的稳定性有较显著的影响,且随着盐酸浓度的增加,稳定性下降;温度对没食子酸稳定性影响十分显著,随着温度的升高,没食子酸转化速率快速增加,稳定性显著降低,但在413.15 K以下没食子酸在盐酸溶液中有较好的稳定性。采用拟一级反应动力学方程,拟合得到了不同盐酸浓度和反应温度下的反应速率常数,进而利用Arrhenius方程得到了不同盐酸浓度没食子酸脱羧反应的表观活化能,表明在盐酸存在下,没食子酸脱羧反应的表观活化能均为112 kJ/mol左右,且随着盐酸浓度的增加变化不大。

无机盐对海洋内生拟盘多毛孢菌J63产漆酶及漆酶脱色偶氮类染料的影响

内生拟盘多毛孢菌J63(Pestalotiopsis sp.J63)是从东海的海滩滩涂中新分离出的一株真菌。研究考察了无机盐对该菌株产漆酶响,以及对漆酶催化底物和脱色偶氮类染料甲基橙的影响。结果表明添加H3BO3、SrCl2.6H2ONaF、KBr、MnCl2.4H2O和ZnSO4.7H2O对漆酶的产生有明显的促进作用,其中H3BO3的作用最明显,可使酶活增加221.8%。在漆酶催化底物反应时,除1 mmol L 1FeSO4.7H2O能够抑制漆酶酶活,其余无机盐均对酶活有促进作用。14 mmol L 1KAl(SO4)2对酶活的促进作用明显,使相对酶活达到124.9%。3 mmol L 1KBr使相对酶活达到116.7%,与其他菌株所产漆酶受到KBr抑制的特性相比具有优势。添加14 mmol L 1KAl(SO4)2和3 mmol L 1KBr后相应的脱色率分别达到了97.3%和75.6%,高于对照组64%的脱色率。同时还研究了适宜该菌株产漆酶的温度和pH,当温度为26oC,pH为6.0时酶活最高,达到3280.6 U L 1。

离子液体萃取燃料油深度脱硫的研究进展

综述了各种类型的离子液体(ILs)萃取燃料油深度脱硫的研究进展。介绍了ILs中阴阳离子的萃取脱硫机理;对用于萃取脱硫的ILs的阳离子和阴离子进行了分类,阳离子从其演变过程分为单环芳烃阳离子、烷基改性的单环芳烃阳离子和多环芳烃阳离子,阴离子按其性质主要分为低黏度二腈胺根类、酸酯类和多卤代金属类,并讨论了它们的优缺点和发展历程;对ILs的再生方法进行了比较。最后提出了ILs萃取脱硫技术发展的重点是提高ILs萃取芳烃硫化物的分配系数和ILs的再生利用率。

海洋微紫青霉菌粉对偶氮染料刚果红吸附性能研究

以海洋微紫青霉(Penicillium janthinellum sp.)菌粉作为廉价生物吸附剂,对阴离子染料刚果红进行脱色研究,考察了菌粉粒径、pH、转速和盐浓度对菌粉脱色效果的影响。结果表明,菌粉粒径越小越有利于菌粉对刚果红的吸附,在pH为3.0、转速180 r/min的条件下菌丝球脱色效果较好,当NaCl的含量较低时(质量浓度<20g/L),NaCl的加入会对染料吸附有一定的促进作用。菌丝球吸附刚果红的吸附等温线数据可用Langmuir模型和Freundlich模型进行拟合,其中Langmuir模型能够更好的描述菌丝球的吸附行为,刚果红的最大吸附量为185.2mg/g。准2级动力学方程和颗粒内扩散模型可以较好地拟合吸附动力学数据,颗粒内扩散是菌粉吸附刚果红的主要限速步骤。

疏水改性温敏水凝胶的合成及应用研究进展

N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)类水凝胶是典型的温敏水凝胶,通常含有亲水性酰胺基和疏水性异丙基,具有随温度变化而发生可逆溶胀/收缩的特殊性质,作为一种新型的智能材料得到广泛的应用。本文主要论述了NIPAM类疏水改性温敏水凝胶的合成,在骨架中引入疏水单体可以改善其疏水特性,同时提高其温度敏感性,使其在药物释放、物质分离及生物医用材料等领域具有独特的应用价值。目前对疏水改性温敏水凝胶的理论研究尚浅,仍需拓展其在实际方面的应用,今后可考虑改善疏水单体的官能团结构提高疏水性能,合成更具温度响应性和环境友好性的智能温敏水凝胶,拓展其在催化、水处理、生物化工等领域的广泛应用。

Ni-Fe/C催化剂制备及其催化苯酐选择性加氢制苯酞

以NaBH4对疏水活性炭进行处理,采用等体积浸渍法制备疏水活性炭负载掺杂助剂Fe的Ni基催化剂,用于苯酐液相选择性加氢制苯酞,考察Ni含量和活性炭处理对催化剂性能的影响。结果表明,疏水活性炭经NaBH4处理后制备的15%Ni-Fe/C催化剂对苯酐加氢表现出很好的催化性能,在180℃、4.0 MPa、苯酐5.0 g、催化剂用量以Ni占原料质量的1%计和甲苯50 mL条件下,苯酐转化率为100%,苯酞选择性为95.2%,催化剂重复使用5次,仍保持很好的活性和选择性。

细菌基因组编辑技术进展

基因组编辑工具不仅方便构建高效鲁棒的工程细胞,还能用于深入地理解生物系统。现综述在细菌中建立基因组编辑方法,特别是基于CRISPR-Cas的编辑工具的进展,并尝试归纳细菌基因组编辑技术开发通用流程,供打算自建基因组编辑工具的同行参考。