聚酰胺薄层复合膜的界面聚合制备过程调控研究进展

界面聚合法制备的聚酰胺薄层复合膜凭借着渗透通量以及分离选择性高、化学稳定性佳等优点在水处理等领域有着广泛应用。聚酰胺分离层的物理结构和化学性质决定着复合膜的分离性能,通过调控界面聚合过程来优化聚酰胺层的理化性质可提高复合膜的分离性能。本文聚焦聚酰胺分离层性质与复合膜性能之间的关系,从基膜改性、调控单体反应过程、聚酰胺层后处理三个方面综述了近年来调控界面聚合制膜过程的研究进展。通过分析单体传质对界面聚合反应的影响以及膜结构与性能间的构-效关系,总结了界面聚合制备聚酰胺复合膜的调控机理和方法,为进一步提升聚酰胺复合膜的分离性能提供理论依据和发展方向。

基于贻贝仿生化学的催化膜制备和功能探索研究进展

催化膜可实现催化剂重复使用和反应-分离耦合,从而提高催化效率,缓解膜污染,在环境、化工和食品领域具有极大的应用潜力.贻贝仿生化学作为一种新兴的表面改性技术在分离膜的表/界面功能化中发挥着重要作用,为催化膜的绿色制备提供了可能.首先简要介绍了贻贝仿生化学的基本原理,总结了基于贻贝仿生化学的催化膜制备方法.然后着重阐述了催化膜在微污染物去除、抗污染等方面的应用基础研究.最后对催化膜未来研究方向进行了展望,为推动其实际应用提供理论指导.

膜技术在单克隆抗体分离纯化中的应用研究进展

生物大分子药物在疾病诊断、治疗和预防方面发挥着越来越重要的作用,其生物活性、纯度、质量和生产成本高度依赖下游纯化工艺的技术水平.其中,膜分离技术因具有无相变、分离速度快、分离选择性高、操作条件温和等优势在生物大分子药物纯化领域应用广泛.以单克隆抗体分离纯化过程为例,本文综述了近年来深层过滤、膜层析介质及装备、病毒过滤膜和用于蛋白浓缩和缓冲液置换的超滤/渗滤过程等膜技术在单克隆抗体澄清、捕获、纯化与精制、预制剂工段中的研究进展及面临的挑战.最后,对膜技术在生物大分子药物分离纯化领域的应用进行总结与展望.

基于刺激响应机制的抗污染膜研究进展

膜分离技术能够在不发生相变和温和的条件下分离目标物质,在食品、化工和环境等领域拥有巨大的应用前景.刺激响应性材料能够对某种特定的外界刺激进行响应,将刺激响应物质与膜技术结合制备基于刺激响应机制的抗污染分离膜,能为膜污染的原位控制和绿色清洗提供新思路.本文简要介绍了常用的聚合物/无机纳米材料及其刺激响应机理,聚焦基于刺激响应性物质的抗污染膜制备方法和应用场景,并对其规模化应用的挑战和未来前景提出了展望.

基于促进传递机理的一氧化碳分离膜研究进展

本论文对基于促进传递机理的CO分离膜技术的现状进行了总结,重点介绍了促进传递膜对CO/N_2的分离机理及促进传递载体的研究进展,同时展望了膜分离技术应用于CO气体分离的前景及研究方向.

化学清洗对聚酰胺纳滤膜的影响机制研究进展

纳滤膜污染会导致其性能下降,定期化学清洗能恢复膜性能,延长膜组件寿命.然而化学清洗可能引起膜材料的化学性质和物理结构变化,从而影响膜分离性能.揭示膜污染性质以及化学清洗剂与污染物、纳滤膜之间的相互作用机制,可以指导化学清洗方法的选择和优化,提高膜污染清洗效率并减少其对膜性能的负面影响.本文综述了化学清洗对聚酰胺纳滤膜的影响机制最新研究进展.首先简要介绍了纳滤膜的性质和类型,然后重点阐述酸、碱、次氯酸钠3种清洗剂与聚酰胺纳滤膜的作用机制以及对膜性能的影响规律.最后对耐酸、耐碱和耐氯纳滤膜制备的研究进展进行简要介绍,并展望了未来的研究重点.

生物催化膜用于微量有机污染物去除的研究进展

微量有机污染物对人体的潜在危害巨大,如何实现对其高效绿色去除是目前的研究热点.生物催化膜作为一种新兴的仿生分离技术,集成了生物催化和膜分离功能,操作条件温和,可应用于微量有机污染物的高效去除.对生物催化膜的原理、特点、制备方法及其在工业污染物、药物及个人护理品、农药和生物毒素4类微量有机污染物去除上的应用研究进行了系统阐述,为生物催化膜技术的进一步发展和应用提供理论指导.

膜法制糖技术研究现状、挑战与展望

膜法制糖技术通过分离膜精确的物理筛分作用将蔗汁中的非糖成分逐级去除,从而实现蔗糖产品的绿色化和多样化制备,有望变革传统化学制糖工艺.综述了膜法制糖技术的最新研究进展,首先简要介绍了针对甘蔗汁、原糖回溶糖浆和糖蜜3种不同原料的膜法制糖工艺,然后重点阐述了膜法制糖技术大规模应用存在的难点及其相关研究成果,主要包括膜浓缩液处理、膜污染控制和清洗.最后对膜法制糖技术的未来研究方向进行展望,为该技术的工业化应用提供理论指导.

汽爆麦草的两相法生物气化(英文)

蒸汽爆破作为一种新型的预处理方法被初次运用于麦草的两相气化系统,以碳酸氢铵作为补充氮源调节碳氮比,并在相同条件下以未汽爆麦草作对照试验。以汽爆麦草为原料时,水解反应器的pH值低于加入未汽爆麦草的pH值,并且在25 d后慢慢升至7;以两种麦草为原料时,甲烷反应器的pH都稳定在7左右,此时最适合甲烷生成。汽爆麦草的总固形物和挥发性固形物含量分别降低了57.5%和62.1%,下降率差不多是未汽爆麦草的2倍;纤维素和半纤维素的降解率也有了显著的提高,分别为63.0%和67.4%;木质素的降解率变化不大,都在5%左右。汽爆麦草的总产气量高于非汽爆麦草,并且一直保持较高的增长率,而非汽爆麦草的增长率一直较低;两种麦草产生的生物气中的甲烷含量大致相同,在水解反应器中后期为50%左右,在甲烷反应器中为70%左右。以上结果表明,汽爆可以促进麦草的降解,提高生物气的产量,是一种行之有效的预处理技术。

基于“膜污染思维”的酶固定化方法及其应用

将生物酶固定在膜面/内制备生物催化膜,可以增加酶的稳定性,实现酶重复使用以及在线移出产物以降低反馈抑制,在生化反应-分离耦合过程中具有得天独厚的优势.浓差极化和膜污染是膜分离过程中的瓶颈问题,但事实上膜污染机理与酶固定化策略具有共通点,因此建立基于"膜污染思维"的酶固定化方法,利用膜污染的形成机理/模型来调控和优化酶固定化过程,开发一系列的新型酶固定化方法,并成功应用于二氧化碳转化、水中微量污染物的去除和蛋白质水解.

不同硫源对小球诺卡氏菌R-9生长和脱硫活性的影响

用氯化钡沉淀结合傅里叶变换红外光谱法 ,证明小球诺卡氏菌 (Nocardiagloberula)R 9从二苯并噻吩中脱除的含硫产物以硫酸盐的形式存在于水相 .比较了R 9分别以二苯并噻吩、硫酸钠和二甲基亚砜作为惟一硫源时的生长和脱硫活性 .结果表明 ,二苯并噻吩、硫酸钠和二甲基亚砜均可以作为R 9的生长硫源 ,且高浓度 ( 2 5mmol·L- 1 )硫酸钠和二甲基亚砜对细胞的生长不产生抑制作用 .2mmol·L- 1 左右的硫酸钠或二甲基亚砜作为硫源时培养的细胞脱硫活性最高 .提高硫源和碳源浓度可以提高R 9在发酵罐中的比生长速率和细胞浓度 (OD6 0 0 ) .

由甘蔗制糖滤泥浸取天然高级烷醇

采用二次溶剂浸取法，以氨水作为一次浸取溶剂，石油醚作为二次浸取溶剂，从甘蔗制糖滤泥中浸取天然高级烷醇，研究了反应温度、反应时间、溶剂浓度等因素对天然高级烷醇浸出率的影响．结果表明，以25％～28％的氨水溶液作为一次浸取溶剂，在90℃的条件下浸取滤泥3h，然后再用石油醚作为二次浸取溶剂，在60℃的条件下浸取上步所得的滤渣2h，高级烷醇的总浸出率可达90％左右．

聚醚砜超滤膜处理糖蜜中的膜污染控制

聚醚砜(PES)超滤(UF)膜可用于甘蔗糖蜜的澄清和脱色,能够实现糖蜜中蔗糖和色素的回收.研究发现,随着使用的UF膜孔径减小,截留的污染物浓度增加且孔内污染愈加严重,导致膜的不可逆污染加剧.截留分子量为100 000的大孔UF膜适合糖蜜澄清,截留分子量为5 000的小孔UF膜可高效分离色素和蔗糖.在UF膜表面涂覆聚多巴胺后,再接枝不同聚合物,如聚乙烯亚胺(PEI)、壳寡糖(CS)和氧化海藻酸钠(ADA),以调控其亲水性和荷电性,发现膜的荷电性是影响膜污染形成的主导因素.在接枝ADA后,大孔UF膜表面和孔内污染大幅降低,而对于小孔UF膜而言,由于ADA无法进入其孔内,膜孔内污染仍然比较严重.

基于聚多巴胺涂层的吸附膜在黄曲霉毒素去除中的应用

黄曲霉毒素毒性强、难降解,对其高效去除是近年来国内外研究的重点.本研究以聚偏二氟乙烯(PVDF)微滤膜为基底,经聚多巴胺(PDA)改性后,共价接枝聚乙烯亚胺(PEI)、3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTES)、壳寡糖(CS)和氧化海藻酸钠(ADA),以调控膜表面的荷电性和亲水性,提高吸附膜对黄曲霉毒素B1(AFB1)的去除能力.研究发现,原PVDF膜对AFB1的吸附量为17.5×10^(-3)μg/cm^2,接枝改性后吸附膜对AFB1的吸附效果显著提高,其中PDA/ADA膜的吸附量可达到37.2×10^(-3)μg/cm^2.溶液中低浓度蛋白质和油脂对吸附膜的性能影响不大.由于吸附膜主要通过氢键、静电和疏水作用吸附AFB1,可利用pH为11的氢氧化钠溶液对其进行洗脱,实现吸附膜的重复使用.AFB1在洗脱液中被化学降解,20 min内降解率达80%,利用纳滤膜可对洗脱液回收再利用,纳滤透过液中未检测到AFB1残留.

氟化聚醚砜疏水膜的制备及其膜蒸馏应用

以全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯(FMA-C8)为接枝单体,采用溶液均相共辐照方式(^(60)Coγ射线)对聚醚砜(PES)材料进行疏水改性,制备得到氟化的PES(PES-g-PFMA-C_(8)),进而将其喷涂在自制多孔PES膜表面制备得到疏水化的PES膜.借助红外光谱、光电子能谱、接触角仪等对PES-g-PFMA-C_(8)及其改性膜进行表征,探究喷涂疏水改性对PES膜性能的影响.结果表明,疏水改性PES膜(H-PES)的疏水性较PES膜显著提高,接触角由73.1°增大到109.3°,液体进入压力由295 kPa提高到410 kPa,70℃下对质量分数3.5%NaCl盐溶液进行真空膜蒸馏时,80 h长时间运行过程中通量保持在50 kg/(m^(2)·h)左右,脱盐率高达99.98%;且该膜应用于海水淡化反渗透浓水处理过程中,产水水质稳定,能将海水淡化的总体水回收率由45%提高到83.7%,在膜蒸馏脱盐方面具有较好的应用潜力.

酶膜固定技术在食品功效成分制备中的应用

将生物酶通过物理化学技术固定到分离膜表面构建酶膜反应器,可以在一次操作中同步进行酶解反应和产物分离。由于酶使用效率高、节约能耗、废水排放少等优点,酶膜固定技术被广泛应用于食品领域。文章介绍了包括物理吸附/包埋、共价结合、交联等酶膜固定化技术,归纳了提高酶固定化性能的方法,综述了酶膜固定技术在多肽制备、功能性糖制备、油脂水解与合成和多酚酯化等功效成分制备中的应用,并针对酶膜固定技术发展现状提出了进一步展望,旨在为深入研究开发契合食品工程应用场景的高效酶膜固定技术提供理论和技术支持。

基于J2EE的中药有效成分化合物数据库的研究与构建(英文)

基于J2EE研究并建立了中药有效成分化合物数据库。该数据库包含了化合物的诸多信息,包括英文名称、物理化学性质、药理活性数据、分子式、分子量、CAS登记号以及其二维化学结构。通过XML作为数据交换格式导出了存储在Word表格中的有效成分化合物数据,并基于ISIS Base构建了中药有效成分化合物数据库。基于该数据库可进行数据挖掘,进而可在中药和西药之间、中药药效和有效成分之间进行关联规则、聚类分析等研究。

基于分子指纹的化学结构相似度检索系统的研究(英文)

化学结构相似性检索在现代化学研究中具有重要作用。而化学结构的相似性度量是进行相似度检索的基础和前提。目前在化学信息学的研究中,有数量众多的化学结构距离度量和相似度表示方法。本文采用了Daylight的分子指纹方法,并采用了Tanimoto系数定义的相似度度量方法。并根据这种度量方法使用CDK来进行计算化学结构的相似度指数。在上述研究工作的基础上,开发了基于浏览器/服务器模式的化学结构相似度检索系统,通过该系统可以在中药活性成分数据库中进行化学结构相似度检索。用户在进行化学结构相似度检索时,可以选择已存在的化学结构,也可以采用JME来绘制新的化学结构。下一步将在该数据库中进行聚类分析和分子多样性的研究。

反胶团萃取分离纯化纳豆激酶

纳豆激酶是一新型溶栓药物,它和SubtilisinCarlsberg为同源蛋白.以SubtilisinCarlsberg为模拟蛋白,以AOT/isooctane反胶团体系为有机相,研究了各种萃取条件和反萃取条件对SubtilisinCarlsberg萃取过程的影响.在对模拟体系研究的基础上,利用AOT/isooctane反胶团体系从发酵液中分离纯化纳豆激酶.结果表明,纳豆激酶的萃取行为和SubtilisinCarlsberg非常类似,以目标蛋白的同源蛋白作为模拟蛋白研究萃取规律是合理可行的.纳豆激酶经过一次萃取循环,蛋白质回收率约为33.25%,酶活力回收率达到80.2%,纯化因子约为2.5左右.

水相反应介质对有机相微生物脱硫的影响

以十二烷为模拟油相, 以革兰氏阴性菌德氏假单胞菌(Pseudomonas delafieldii)R-8作为有机相脱硫的微生物, 对脱硫过程中水相反应介质的组成(生长介质和非生长介质), pH, 含盐(NaCl)浓度和水相体积等对R-8静止细胞脱硫活性的影响进行了研究. 探讨了辅因子和不同烷烃对脱硫活性的影响. 结果表明, R-8在NaCl浓度高达60 g@L-1, 油相体积分数大于83%的条件下仍具有较高的脱硫活性. 辅因子NADH的添加可有效提高菌株的脱硫速率. R-8可脱除C6 ~ C16烷烃中的DBT, 其中以在十二烷和十六烷中的活性最高, 分别为1.96和1.70 mg@g-1@h-1, 同R. erythropolis IGTS8的脱硫活性相当.