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玻璃钢/复合材料  
 
2007年 7卷 4期
刊出日期 2007-08-20
过程与工艺
材料工程专栏
综述
流动与传递
生化工程专栏
系统与集成
反应与分离
流动与传递
639 陈允华;朱学栋;吴勇强;朱子彬
整流子对错流移动床颗粒行为的影响
在矩形错流移动床中考察了整流子对移动床内颗粒移动、空腔、贴壁等现象的影响. 实验结果表明，在有错流的条件下，床层内颗粒下移速度表现为近上游面的颗粒快于近下游面的颗粒，适当调整整流子位置有可能使床层内颗粒在某一气速下以几乎相同的速度下移. 与无整流子的装置相比，整流子的设置能推迟移动床空腔的生成并减小空腔尺寸，其横向位置离上游面越远对空腔影响越小；但设置整流子将降低错流移动床的贴壁临界值，其横向位置离上游面越远对贴壁影响越大. 为定量描述空腔尺寸和贴壁临界值，将床层简化为由整流子中心位置决定的2个虚拟流道，并分别建立了数学模型，模型计算值与实验值大致相符.
2007 Vol. 7 (4): 639-645 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 229KB] ( )
646 侯凤云;吕清刚;那永洁;矫维红;贺军
湿污泥颗粒的流化床干燥实验及模型
在鼓泡流化床内以河砂为干燥介质，对单颗粒湿污泥的流态化干燥特性进行实验研究，得到了流化床温度、污泥初始水分、污泥粒径及流化速度对干燥速率的影响规律：流化床温度及污泥粒径对干燥速率的影响都呈指数规律；污泥的水分越大，干燥速率越大；在鼓泡流化床流化速度达到2倍临界流化速度以上时，充分流化，流化速度再增大(2~5倍临界流化速度)对干燥速率没有明显影响. 在基本的扩散传质理论的基础上，利用实验数据回归得到湿污泥在鼓泡流化床内干燥的半经验模型，为流化床污泥干燥器的设计提供了基础数据和依据.
2007 Vol. 7 (4): 646-651 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 226KB] ( )
652 周俊虎;周林华;杨卫娟;卢志民;刘建忠;岑可法
新型扇形雾化喷嘴的实验研究
在对Y型喷嘴结构和雾化机理研究分析的基础上，设计了一种新型的扇形雾化喷嘴，并对该喷嘴进行了实验研究. 实验测量了不同气、液压力下扇形雾化喷嘴的流量、雾化角和索特尔平均粒径及其在空间上的横向和纵向分布. 通过对液流量用Y型喷嘴设计公式进行拟合，得到了公式中适合扇形雾化喷嘴设计的系数取值：m=0.39, b=0.98. 喷雾雾化角a大约在90o~98o之间，变化不大. 喷雾的索特尔平均粒径在空间横向呈类似"W"的分布，在空间纵向呈逐渐降低并趋于稳定的分布.
2007 Vol. 7 (4): 652-656 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 203KB] ( )
657 周三平;褚雅志;陈兵;樊玉光
新型高效3D圆阀塔板的实验研究
详细分析了新型高效3D圆阀的设计原理和特点. 在1000 mm′350 mm规格的矩形实验塔中，应用典型的水-空气冷模实验系统对3D圆阀和F1型浮阀两种塔盘进行了对比实验研究，测定了多种气液负荷下两种圆形浮阀塔板的板压降、雾沫夹带和漏液量等流体力学性能. 利用氧解吸法测定了两种浮阀塔板的传质效率. 实验结果表明，在相同条件下，3D圆阀塔板的板效率比F1型浮阀塔板提高约20%左右，雾沫夹带量比F1型浮阀塔板略小，在工业应用范围内，3D圆阀的板压降和漏液量均比F1型浮阀小，是一种综合性能优良的新型圆阀.
2007 Vol. 7 (4): 657-660 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 203KB] ( )
反应与分离
661 王斐;汪文川;黄世萍;滕加伟;谢在库
正丁烷和丁烯-1在不同Si/Al比ZSM-5分子筛上的吸附和扩散行为
以应用于烯烃催化裂解工艺中的具有独特择形性和酸性的ZSM-5分子筛为研究对象，采用重力分析仪在275, 288及300 K下对碳四烃(以正丁烷和丁烯-1为代表)在不同硅/铝比ZSM-5分子筛内的吸附和扩散行为进行了研究. 建立了正丁烷和丁烯-1在ZSM-5分子筛上的双朗格缪尔吸附模型. 同时，运用Fick扩散模型关联得到了正丁烷及丁烯-1在ZSM-5分子筛内的扩散系数. 结果表明，正丁烷及丁烯-1在ZSM-5分子筛内的扩散属于晶体扩散，二者的扩散系数在10-14 m2/s数量级，正丁烷的扩散速率大于丁烯-1. 正丁烷与丁烯-1在ZSM-5分子筛内的扩散速率均随温度的增加而增加，随着体系平衡压力的增加先增加后减小，而且二者的扩散系数随样品硅/铝比的增加而增加. 研究结果为碳四烃催化裂解工艺提供了相关的基础工程数据.
2007 Vol. 7 (4): 661-667 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 538KB] ( )
668 董永春;王秋芳;顿咪娜;朱红星
不同结构偶氮染料在TiO2纳米颗粒表面的吸附和光催化降解
为研究不同结构的水溶性偶氮染料在TiO2光催化剂表面的吸附和光催化降解行为，选择4种在印染工业中常用的水溶性偶氮染料：活性红MS、活性蓝B、酸性媒介黑PV和酸性橙156作为研究对象，分别考察在不同pH值和氯化钠存在条件下，TiO2光催化剂对它们的吸附行为和吸附模式，并通过数学模拟方法计算了其在TiO2光催化剂表面的吸附参数，还研究了它们在TiO2光催化剂表面的光催化降解反应. 实验结果表明，4种水溶性偶氮染料在TiO2表面的吸附量随着pH值的升高逐渐降低，而且当pH值处于4~8之间时吸附量下降最为显著. 在相同的吸附条件下，2种酸性染料在TiO2表面的吸附量高于2种活性染料，并且在氯化钠存在下它们的吸附量都得到不同程度的提高. 水溶性偶氮染料的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型，活性染料比酸性染料具有更高的吸附平衡常数和覆盖率. 在TiO2对偶氮染料的光催化降解反应中，脱色率和反应速率常数随pH值的升高而降低，并且活性染料比酸性染料更易于发生光催化降解反应.
2007 Vol. 7 (4): 668-673 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 223KB] ( )
674 李长平;辛宝平;徐文国;朱庆荣;卢士香
疏水性离子液体为溶剂对Co2+和Cd2+废水的萃取性能
研究了疏水性离子液体[Bmim]PF6(1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐)、[Hmim]PF6(1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐)和[Omim]PF6(1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐)对Co2+和Cd2+的萃取性能. 结果表明，未加入螯合剂时，离子液体对Co2+和Cd2+的萃取率都很低. 螯合剂的加入大大提高了离子液体对重金属离子的萃取性能，Co2+和Cd2+的萃取率分别由原来的2.06%和1.82%提高到96.37%和93.68%. 不同螯合剂对离子液体萃取Co2+和Cd2+有一定的影响. 离子液体碳链长度的增加有利于Co2+和Cd2+的萃取. 与传统有机溶剂相似，离子液体萃取重金属离子过程中具有很强的pH摆动效应，当pH<2时，Co2+和Cd2+的萃取率几乎为0，而当pH>6时，Co2+和Cd2+的萃取率均大于90%. 运用萃取过程中的pH摆动效应对Cd2+进行反萃取，实现了离子液体的回用.
2007 Vol. 7 (4): 674-678 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 265KB] ( )
679 李佥;吴兆亮;赵艳丽;刘桂敏;王琳
泡沫分离法除去水溶液中微量铜离子的工艺
以十二烷基苯磺酸为表面活性物质，自制的单金属离子水溶液为研究体系，对泡沫分离法除去水溶液中金属离子的工艺进行了研究，重点考察了溶液的pH、鼓泡气体流量、表面活性剂浓度及泡沫塔装液量的影响. 结果表明，十二烷基苯磺酸具有良好的起泡性能，对水溶液中铜离子的去除效果也比较理想，最佳操作条件下富集比为18.2，去除率为96.1%，与常规的表面活性剂十二烷基硫酸钠相比，十二烷基苯磺酸在泡沫分离过程结束后不会在体系中残留金属离子，这为探索脱盐新方法提供了依据.
2007 Vol. 7 (4): 679-683 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 204KB] ( )
684 王康;余江;刘会洲
蒙脱石填充改性PDMS膜对稀溶液中苯的渗透分离性能
研究了CTAB柱撑改性蒙脱石填充聚二甲基硅氧烷(PDMS)膜对稀溶液中苯的渗透分离性能，考察了操作温度、有机蒙脱石填充量及料液中苯浓度对填充膜分离性能的影响. 结果表明，蒙脱石的填充不但能增强膜的机械性能，而且能明显改善膜的分离性能，随着蒙脱石填充量的增加，渗透通量增大，而分离因子先增大后减小；随着操作温度的提高，渗透通量明显增大，分离因子却减小；当料液中苯浓度增大时，苯通量增大，水通量保持不变，而分离因子减小. 用填充量为9.09%的填充膜对苯浓度为1000 kg/kg的料液进行渗透汽化实验，得到膜的渗透通量为115 g/(m2×h)，分离因子达到798，比纯PDMS膜通量增大了12%，分离因子增大了32%.
2007 Vol. 7 (4): 684-688 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 340KB] ( )
689 钟宏;王帅;邱运仁;王爱萍
Synthesis of Chelating Resin PETU and Its Adsorption to Ag(I)
A novel chelating resin (PETU) with thiourea groups in its main chain was synthesized by the reaction of O,O'-butane-1,4-diyl dicarbonisothiocyanatidate and triethylene tetraamine. The adsorption of Ag(I) on PETU was investigated by batch tests. The results showed that adsorption data fitted Boyd's diffusion equation of liquid film and the adsorption was controlled by liquid film diffusion. Under the temperatures between 15~60℃, the adsorption capacity decreased with the increase of temperature, and increased with the increase of initial concentration of Ag(I). The experimental data fitted Langmuir and Freundlich equations, and the correlation coefficients for Langmuir equation were between 0.9965~0.9998, and those for Freundlich equation were between 0.8211~0.9810, and increased with the adsorption temperature. DH, DG and DS calculated by thermodynamic formulae were all negative, which meant that the adsorption process was exothermic and spontaneous, and the entropy decreased during the process. XPS results showed that N, S and O atoms were the electron donors to coordinate with Ag.
2007 Vol. 7 (4): 689-693 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 175KB] ( )
694 汤吉海;戴斌;乔旭;崔咪芬
合成丙二醇单甲醚丙酸酯的宏观反应动力学
以大孔强酸性离子交换树脂为催化剂，以丙二醇单甲醚和丙酸为原料反应合成丙二醇单甲醚丙酸酯，并建立了拟均相二级反应动力学模型. 由间歇釜式反应器测定了沸腾状况下的宏观动力学数据，采用Gear法解宏观动力学模型方程得到丙二醇单甲醚丙酸酯浓度与反应时间的关系，然后以丙二醇单甲醚丙酸酯浓度的计算值与实验值残差平方和为目标函数，用Levenberg-Marquardt算法进行非线性最小二乘拟合，得到正、逆反应的活化能分别为80.12和89.49 kJ/mol. 模型计算值与实验测定值拟合良好，残差分析表明动力学模型是合适的.
2007 Vol. 7 (4): 694-697 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 206KB] ( )
698 张丽;金玲;卢继昌;刘云义
CO2对石灰石脱硫剂的活化作用
在间歇式鼓泡反应器的烟气脱硫实验装置中，研究了CO2气体活化处理对石灰石脱硫剂浆液烟气脱硫效率的影响. 依据脱硫过程中石灰石脱硫剂浆液pH值随脱硫反应时间的变化规律，初步分析了CO2对石灰石脱硫剂的活化作用及活化后石灰石脱硫剂的烟气脱硫过程机理. 结果表明，CO2气体的活化处理促进了石灰石在水溶液中的溶解，进而改善了石灰石脱硫剂浆液的烟气脱硫反应活性，使处理后的石灰石脱硫剂浆液的烟气脱硫效率和脱硫剂的利用率提高. 基于流化床反应器连续过程的实验结果，证实了CO2对石灰石脱硫剂的活化作用. 为提高石灰石在烟气脱硫中的反应活性提供了一种新的工艺，可用于烟气脱硫中对石灰石脱硫剂浆液的活化.
2007 Vol. 7 (4): 698-701 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 214KB] ( )
702 王小欢;张丽清;侯明艳;王婷;周华锋
硼铁矿碳热氯化反应
应用热力学方法分析了硼铁矿碳热氯化反应的可能性以及反应进行所需要的热力学条件，硼铁矿中各组分的氯化反应能力顺序为2MgO×B2O3>MgO>Fe2O3>Mg2SiO4>SiO2. 根据氯化反应产物的物理化学性质不同，初步实现了硼铁矿中主要元素硼、镁、铁的分离. 主要研究了反应温度和时间对硼铁矿碳热氯化反应的影响，实验在550~750℃进行，并得到最佳氯化条件：在700℃氯化反应进行90 min，硼铁矿氯化率为94.02%. 经X射线衍射分析硼铁矿中未被氯化的物质主要为Mg2SiO4.
2007 Vol. 7 (4): 702-705 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 262KB] ( )
过程与工艺
706 王道净;陈华;李秋菊;洪新
铁矿微粉低温快速氢还原实验研究
通过实验进行了铁矿微粉在输送过程中低温(180~570℃)、低压(<0.2 MPa)条件下用氢预还原的可行性研究. 分别考虑了反应温度、矿粉粒径、固气比、反应时间等参数对矿粉还原率的影响. 结果表明，粒径为61.7 mm的矿粉在加热温度570℃、固气比0.22 g/L、反应时间40 s时，还原率可达39.2%. 对还原样品粉末进行X射线衍射分析表明，铁矿粉中的Fe2O3已还原为Fe3O4并开始出现金属铁.
2007 Vol. 7 (4): 706-711 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 690KB] ( )
712 姚淑华;华丽;石中亮
TiO2覆膜沸石光催化剂制备及其降解造纸废水
以钛酸四丁酯和乙醇为原料，采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法制备以天然沸石为载体的负载型TiO2光催化剂，并利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等对其进行结构表征. 通过自行设计的光催化反应器考察了溶胶-凝胶体系的组成、焙烧温度及焙烧时间、废水pH值、光催化剂用量和光反应时间等因素对光催化剂降解造纸废水性能的影响，同时讨论了该催化剂的可重复利用性，确定了天然沸石负载型TiO2的制备及处理造纸废水的最佳实验条件：无水乙醇/钛酸四丁酯体积比4.0，冰醋酸/钛酸四丁酯体积比0.1，水/钛酸四丁酯体积比0.15，硝酸/钛酸四丁酯体积比0.1，焙烧温度300℃、焙烧时间4.0 h，造纸废水pH 4.0，光催化剂用量50 g/L，光照时间8.0 h，在此条件下造纸废水COD去除率可达81.93%.
2007 Vol. 7 (4): 712-717 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 407KB] ( )
718 张红岩;吕荣湖;郭绍辉
混凝-臭氧氧化法处理三磺泥浆体系钻井废水
三磺泥浆体系钻井废水经混凝处理后的出水化学需氧量(Chemical Oxygen Demand, COD)值稳定在350~600 mg/L，水中残留的COD物质可絮凝性很差. 对水中残留COD物质的主要来源进行了初步的分析. 采用混凝-臭氧氧化法处理三磺泥浆体系钻井废水，在6000 mg/L石灰和2000 mg/L硫酸亚铁(FeSO4)的混凝作用下，COD的脱除率为77.2%；对混凝出水采用臭氧氧化法处理，随初始pH值的升高，臭氧氧化效果增强，随COD值降低，臭氧指数(Ozone Index, OI)显著增大；在pH值为12.5下氧化5 min, COD的氧化去除率达81.2%；混凝-臭氧氧化法两步反应的COD总去除率为95.7%，出水无色，COD<100 mg/L，达到了排放标准.
2007 Vol. 7 (4): 718-722 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 194KB] ( )
723 李刚;李小森;唐良广;冯自平;樊栓狮;张郁
降温模式对甲烷水合物形成的影响
在定容条件下，以两种不同的降温模式(缓慢降温和快速降温)进行甲烷水合物在沉积物中的形成实验. 结果表明，甲烷水合物在沉积物中的形成过程包括气液溶解、核化、生长、稳定4个阶段. 在相同的初始条件下，降温模式对水合物生成的热力平衡影响较小，但对水合物生成动力学有显著改变. 快速降温下水合物生长速度明显快于缓慢降温，随着水合物初始条件不同，缓慢降温比快速降温水合物形成时间约增加21.4%~28.8%.
2007 Vol. 7 (4): 723-727 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 220KB] ( )
728 周甜;钱刚;周兴贵;袁渭康
超声波对甘氨酸溶析结晶过程的影响
以甘氨酸水溶液的丙酮溶析结晶为对象，探讨了超声波对结晶过程的影响. 在超声波作用下，结晶过程经历空泡形成、超声波诱导成核、二次成核多个阶段；在不同的阶段施加超声波，或在相同时刻引入超声波但持续不同的时间，都可能影响晶体的粒径大小和分布. 在自然均相成核点之前施加超声波并持续较短时间，使晶核以超声波诱导成核为主时，可获得较大颗粒的晶体；在接近均相成核点处施加超声波，将产生更多的晶核，使晶体平均粒径降低. 在晶体生长过程中继续使用超声波，因超声波的破碎效应，也将降低晶体的平均粒径.
2007 Vol. 7 (4): 728-732 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 4676KB] ( )
733 李桂芬;方堃
CuO微胶囊处理ABS的锥形量热及热解
采用热重分析和锥形量热分析研究添加CuO微胶囊阻燃剂的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(Acrylonitrile- Butadiene-Styrene, ABS)的热解和阻燃性能，并用Broido方程计算ABS的动力学参数热解活化能的变化. 结果发现，添加CuO微胶囊的ABS热量释放、烟气、CO和CO2排放等参数降低，表明CuO微胶囊对ABS具有较好的阻燃、抑烟效果. 添加CuO微胶囊的ABS热解反应表观活化能升高21 kJ/mol，表明CuO微胶囊提高了ABS的热稳定性，使材料热解困难；同时其剩炭量提高27.2%，表明CuO微胶囊具有催化成炭、减少可燃性气体的作用.
2007 Vol. 7 (4): 733-737 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 246KB] ( )
738 高明;李桂芬;杨荣杰
磷-胺-醛树脂型阻燃剂处理落叶松的热分析及其动力学
将落叶松用一系列磷-胺-醛树脂型阻燃剂进行阻燃处理，所得阻燃落叶松采用热分析、锥形量热研究其热解行为，用氧指数、剩炭率、热释放速率、总热释放量等参数表征它的阻燃性能，并用Broido方程计算落叶松的动力学参数. 结果发现，阻燃落叶松氧指数、剩炭率增加，热释放速率、总热释放量降低，表明经阻燃剂处理的落叶松燃烧性降低. 落叶松经阻燃剂处理后，热解活化能降低很多，表明阻燃剂对落叶松热解具有催化作用，其主要热解阶段在低于300℃进行. 在此温度下，落叶松热解主要发生脱水、重排交联炭化反应，产生水、CO及CO2、固体残渣，可燃性气体大大降低，达到降低落叶松燃烧性的目的.
2007 Vol. 7 (4): 738-742 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 226KB] ( )
743 史清洪;彭冠英;孙舒;孙彦
环氧氯丙烷活化琼脂糖凝胶过程强化及性能评价
环氧氯丙烷的低水溶性和活化过程中环氧基水解制约了高活化效率的获得. 通过引入亲水性有机试剂二甲基亚砜，研究了提高Sepharose CL-6B介质环氧基活化密度的方法. 研究结果显示，二甲基亚砜溶剂体系消除了琼脂糖凝胶与环氧氯丙烷之间的相界面，形成了均相反应体系，强化了活化反应. 在10%(j)环氧氯丙烷、0.8 mol/L氢氧化钠及反应时间2.5 h的优化条件下，环氧基活化密度可达100 mmol/mL以上. 上述活化过程对介质的性能没有明显影响. 活化介质对5-氨基吲哚的偶联密度达到95.3 mmol/mL，较常规活化方法提高75%以上.
2007 Vol. 7 (4): 743-746 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 278KB] ( )
747 张巍巍;曾国勇;陈雪莉;于遵宏
生物质气流床气化前的处理工艺
针对生物质气化过程面临的问题，利用慢速热解方法作为生物质气流床气化的前处理工艺并考察其可行性. 分析讨论了热解后半焦的化学组成和输送特性，并使用ASPEN PLUS模拟软件计算比较了原料与半焦的气化结果. 结果表明，半焦的能量密度随热解温度的升高而升高；热解温度在300~400℃之间，半焦的质量产率和能量产率对于气化工艺比较有利；热解后半焦的内摩擦角、休止角明显降低，堆积密度明显提高. 使用ASPEN PLUS模拟软件进行计算比较，热解温度为400℃时的气化效果最理想.
2007 Vol. 7 (4): 747-750 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 194KB] ( )
751 李勇;薛向欣;冯宗玉;姜涛
用油页岩渣制备白炭黑的工艺
以油页岩渣为原料，经950℃煅烧4 h, 加入3.30 mol/L NaOH溶液于100℃处理4 h，用HCl酸化至pH 8~9时，SiO2的浸出率为75.8%. 经X射线荧光分析，白炭黑产品中的SiO2纯度为91.8%；经FT-IR检测白炭黑的化学结构为水合二氧化硅；经XRD分析，白碳黑为无定型结构；TEM图像显示白炭黑的形貌近似为球状粒子，平均粒径在50 nm以下. 白炭黑的比表面积(BET)为114 m2/g, pH值为5.5~6.0，加热减量为5.82%, 1000℃灼烧减量为6.16%，产品符合中国行业标准HG/T 3061-1999的要求.
2007 Vol. 7 (4): 751-754 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 297KB] ( )
系统与集成
755 赵跃强;吴争鸣;刘玮炜;唐丽娟;宗建;王金霞
动态法辅助筛选萃取精馏分离环己烷-苯混合物的溶剂
采用基于UNIFAC模型(改进UNIFAC模型)的较严谨的"动态法"替代传统的"静态法"，以FORTRAN语言开发了萃取精馏法分离沸点接近液体混合物(含共沸物)的萃取剂筛选和多元气液平衡预测程序. 经文献中的乙醇-水体系气液平衡实验数据验证，UNIFAC模型和改进UNIFAC模型的平衡气相组成预测结果平均相对误差分别为3.26%和1.74%，表明所开发的程序具有良好的可靠性和适用性. 采用基于改进UNIFAC模型的"动态法"对萃取精馏法分离环己烷-苯混合物的萃取剂进行了计算机高通量筛选，根据适宜萃取剂选取原则和计算结果，经综合考虑选出较好的萃取剂为二氯甲烷和1,2,3-三氯丙烷. 选取二氯甲烷做实验验证，测定了环己烷-苯-二氯甲烷分离体系的部分气液平衡实验数据，结果表明实验值与计算值吻合良好. 以二氯甲烷作为萃取剂具有能耗低、待分离体系热稳定性好和有效能损失小的优点.
2007 Vol. 7 (4): 755-760 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 225KB] ( )
生化工程专栏
761 张守涛;史婧;郭蔼光
重组蛇毒纤溶酶Fibrolase的复性
将Fibrolase基因克隆入表达载体pET25b(+)，在大肠杆菌BL21(DE3)中进行了高效表达，目的蛋白以包涵体形式存在，占菌体总蛋白的40%左右. 比较了直接稀释法、流加稀释法和透析法的复性效率，同时研究了温度、pH 值、初始蛋白浓度、复性液中盐酸胍浓度和氧化/还原环境等对复性的影响, 得到了较为适宜的复性条件. 结果表明，采用流加稀释复性，并在4℃, pH 8.5, 1.5 mol/L盐酸胍, 1 mmo1/L GSSG, 2 mmo1/L GSH, 初始蛋白浓度10 mg/mL及稀释体积为50倍时，复性效率最高. 重组Fibrolase蛋白在复性和纯化后的收率可达25%左右.
2007 Vol. 7 (4): 761-766 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 342KB] ( )
767 杨鹏波;张晓燕;丛威;王芳;邓利
大孔吸附树脂吸附乳酸及乳酸与谷氨酸的分离
通过筛选，得到大孔吸附树脂NKA-II，并用其对乳酸进行分离. 测定了该树脂对乳酸与谷氨酸的吸附选择系数，得到了乳酸在NKA-II上的吸附等温线，并对其吸附动力学和动态吸附进行了研究. 结果表明，NKA-II对乳酸和谷氨酸的吸附选择系数KGL=16.19. 该树脂对乳酸的吸附等温线符合Freundlich方程，在26和48℃下的相关系数R2均大于0.99，方程的特征参数n>1，属"优惠吸附". 吸附动力学研究表明，粒内扩散是吸附过程的主要控制步骤，符合Kannan-Sundaram粒内扩散模型，相关系数R2=0.9906，粒内扩散速率常数kp=6.0129 mg×min0.5/g. 动态吸附实验结果表明，乳酸的穿透体积比谷氨酸大110.6 mL，故该树脂可以成功地应用于乳酸与谷氨酸的分离.
2007 Vol. 7 (4): 767-772 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 292KB] ( )
773 蔡宏举;付大雁;王满意;周鑫;谭天伟
大孔载体固定化脂肪酶
用自制大孔载体固定化脂肪酶，对固定化条件进行了优化，比较了固定化酶与游离酶的酶学参数. 结果表明，酶粉与载体质量比为1:1、固定化温度在20~25℃之间、固定化时间1.5 h的条件下，所得固定化酶的酶活最高. 固定化酶的最适pH为8.5，最适温度为40℃，其热稳定性、操作稳定性都比游离酶高，4℃下保存7 d后，酶活仍剩余94%.
2007 Vol. 7 (4): 773-777 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 293KB] ( )
778 刘苗苗;王晓东;赵兵;王玉春
利用水解酶提取文冠果油脂
采用3种酶对文冠果种仁进行水酶法提油，其中Alcalase 2.4 L蛋白酶的效果最好. 在Alcalase 2.4 L蛋白酶用量为0.02 mL/g的条件下，通过单因素实验和Box-Behnken中心组合实验，应用SAS软件分析得出水酶法提取文冠果油脂的最佳工艺条件为：温度55℃, pH 9, 固液比1 g:6 mL, 水解时间4 h，在此条件下油脂提取率和蛋白水解度分别达到78.67%和9.15%.
2007 Vol. 7 (4): 778-781 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 260KB] ( )
782 王亚丽;王晓东;赵兵;王玉春
光质对玛咖愈伤组织生长、分化的影响
研究了在组织培养过程中光质对玛咖愈伤组织生长、分化及细胞内糖代谢关键酶的影响. 在红光、黄光和白光下培养25 d, 玛咖愈伤组织的干重明显高于在绿光和蓝光下. 在分化培养基上，红光、黄光和白光条件下玛咖愈伤组织的出芽率达78%~82%，而在绿光和蓝光下出芽率几乎为0. 进一步研究表明，红光、黄光和白光条件下糖代谢中3种关键酶(葡萄糖-6-磷酸酶、己糖激酶、苹果酸脱氢酶)的活性明显高于绿光和蓝光条件下，与愈伤组织生长、分化情况相关联，说明细胞内的糖代谢受光质调节并参与了对愈伤组织生长和分化的调节.
2007 Vol. 7 (4): 782-785 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 200KB] ( )
786 刘慧娟;华兆哲;堵国成;刘立明;陈坚
芽孢杆菌发酵生产碱性果胶酶的温度控制策略
为提高芽孢杆菌WSHB04-02发酵生产碱性果胶酶的产量和生产强度，研究了不同温度(32~41℃)对碱性果胶酶分批发酵动力学参数的影响. 结果表明，较高的温度(41℃)能提高细胞对碳源的利用能力并促进细胞快速进入对数生长期；而较低的温度(35℃)则有利于提高菌体在发酵中后期产酶的能力和速率. 基于不同温度下的动力学参数，提出了分阶段温度控制策略：发酵时间0~4 h时发酵温度为41℃，4 h之后发酵温度为35℃. 经实验验证，采用温度控制策略可使碱性果胶酶的酶活达到53.0 U/mL，生产强度为3315 U/(h·L)，比单一温度模式下的最大值分别提高了23.5%和39.1%.
2007 Vol. 7 (4): 786-789 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 280KB] ( )
材料工程专栏
790 翁盛光;陈建定;夏浙安;章圣苗;吴秋芳
纳米碳酸钙/聚苯乙烯原位复合材料的制备及表征
将纳米碳酸钙(Nano-CaCO3)颗粒先从水相中转移至醇相中，再通过甲基丙烯酸处理，在颗粒表面包覆了既具离子键又具聚合反应活性的表面层. 在稍高于100℃温度下，经该项处理后的纳米CaCO3固含量大于80%的滤饼能均匀分散于苯乙烯单体中，用原位本体聚合法制得纳米CaCO3/PS(聚苯乙烯)原位复合材料. TEM分析表明，原位复合材料中纳米CaCO3颗粒能均匀分散于基体中，粒径在100 nm以内，并由此提出分散相呈集散形貌的结构模型. 纳米碳酸钙能对复合材料基体起到较好的增韧作用，含7%~8%纳米CaCO3的原位复合材料的冲击强度比纯PS提高158%.
2007 Vol. 7 (4): 790-795 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 837KB] ( )
796 冯征宇;陈爱平;钱军;浦玉;刘伟
中性墨水用碳黑色浆的分散稳定性
通过分散剂的筛选，研制了配置中性笔墨水的水性碳黑色浆. 提出了用于表征碳黑色浆分散稳定性的离心分离-吸光光度方法，并初步实验验证了其可行性. 优化了分散剂的用量，并研究了砂磨时间对色浆存储稳定性的影响. 结果表明，具有芳环结构的高分子嵌段共聚物是制备碳黑水性色浆的优良分散剂. 以碳黑颜料为基准，当苯乙烯-马来酸酐树脂铵盐溶液分散剂用量为20%、砂磨2 h时，得到平均粒径为117.1 nm的碳黑色浆，放置15 d后平均粒径为160.0 nm，具有较优的存储稳定性，以此色浆制备的中性墨水具有良好的存储稳定性和书写性能.
2007 Vol. 7 (4): 796-801 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 391KB] ( )
802 王国联;王洁欣;沈志刚;郭奋;陈建峰;Jimmy Yun
反应沉淀法制备阿奇霉素药物超微粉体
利用反应沉淀法进行了阿奇霉素微粉化的实验研究，考察了NaOH溶液浓度、搅拌速度、搅拌时间和反应温度等因素对产品粒度、形貌、分散性及收率的影响. 分别采用扫描电镜(SEM)、比表面分析仪、X射线衍射仪(XRD)和红外光谱仪(FT-IR)对产品进行了分析与表征，并对微粉化产品和原料药进行了溶出性能研究. 实验结果表明，利用此方法可以制备得到平均粒径约为413 nm的无定型阿奇霉素超微粉体，与原料药相比，微粉化的阿奇霉素粉体比表面积增加了约27倍，相应地，药物的溶出性能较原料药明显改善.
2007 Vol. 7 (4): 802-806 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 331KB] ( )
807 雷智平;刘振宇;李秉正
用于低温干法催化氧化所吸附苯酚的CuO-CeO2/AC吸附-催化剂
对CuO-CeO2/AC(活性炭载氧化铜和氧化铈)吸附-催化剂低温干法催化氧化所吸附苯酚的行为进行了研究. 结果表明，CeO2的引入促进了CuO/AC对吸附苯酚的低温催化氧化活性，苯酚初始催化氧化温度降低约30℃；连续吸附-催化氧化循环过程中的苯酚吸附量平均提高6%左右，苯酚脱附量平均减少77%. 铈掺杂的促进作用可能在于提高了表面化学吸附态的氧含量，进而减少了催化氧化过程中在吸附-催化剂表面形成的残留物量.
2007 Vol. 7 (4): 807-811 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 346KB] ( )
812 夏增敏;文利雄;宋继瑞;陈建峰
Ce掺杂的蛋壳型CuO/ZnO/SiO2颗粒催化剂的制备和表征
用添加表面活性剂的两步沉淀法制备了以蛋壳型纳米空心SiO2为载体的CuO/ZnO催化剂和掺杂Ce的CuO/ZnO催化剂，初步考察了两组催化剂用于一氧化碳加氢合成甲醇的催化性能，并采用TEM, BET, XRD, XPS等方法对催化剂的结构进行了表征. 结果表明，以纳米空心SiO2为载体的CuO/ZnO催化剂具有较大的比表面积，活性成分在载体表面分散均匀，粒径在13 nm左右. 加入掺杂剂Ce能有效提高催化剂的活性和选择性：一方面，Ce可以降低Cu 2p3/2和Zn 2p3/2的表面结合能, 使氧化铜更容易被氢气还原成铜；另一方面，Ce也能增强铜锌之间的相互作用，抑制铜粒子的烧结，改善活性成分的分散.
2007 Vol. 7 (4): 812-816 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 447KB] ( )
817 王希敏;王先友;易四勇;曹俊琪
层状锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的制备及性能
采用共沉淀法得到前驱体Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2，利用前驱体与LiOH×H2O的高温固相反应得到高振实密度的锂离子电池层状正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 (2.3~2.5 g/cm3). 初步探讨了合成条件对材料电化学性能的影响. 通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、热重-差热分析(TG/DTG)以及恒电流充放电测试对合成的样品进行了测试和表征. 结果表明，在750℃、氧气气氛下合成的材料具有较好的电化学性能. 通过XRD分析可知该材料为典型的六方晶系a-NaFeO2结构；SEM测试发现产物粒子是由500~800 nm的一次小晶粒堆积形成的二次类球形粒子. 电化学测试表明，其首次放电容量和库仑效率分别为168.6 mA×h/g和90.5%, 20次循环后容量为161.7 mA×h/g，保持率达到95.9%，是一种具有应用前景的新型锂离子电池正极材料.
2007 Vol. 7 (4): 817-821 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 410KB] ( )
822 邱竹;韦藤幼;李琪琳;童张法
碱性钙基膨润土脱水材料的制备及表征
用活性白土与氢氧化钙制浆后干燥合成了碱性钙基膨润土脱水材料，考察了制备工艺对产品脱水率的影响，并进行了结构表征，在此基础上与木薯淀粉及分子筛脱水材料进行了比较. 研究结果表明，该材料在60℃时的脱水率为12.1%，比分子筛高，与木薯淀粉相当. 结构表征结果显示，碱性钙基膨润土热稳定性好，再生容易，吸附热小，层间距大，吸附水速度快. 用于乙醇脱水的结果表明，碱性钙基膨润土可作为有机蒸汽脱水材料.
2007 Vol. 7 (4): 822-826 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 386KB] ( )
827 胡红英;胡慧萍;陈启元
非水环境中球磨作用对改性SiO2晶体结构、粒度和Zeta电位的影响
以市售SiO2粉体为主要研究对象，采用X射线衍射线形分析、激光粒度分析和Zeta电位分析等表征手段，研究了球磨作用对改性SiO2晶体结构、粒度和Zeta电位的影响. 结果表明，SiO2分别经空气气氛中干磨、以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为球磨分散介质的湿磨、以二甲基甲酰胺(DMF)为球磨分散介质和以硅烷偶联剂KH-560为改性剂的湿磨后，其结构性质有显著差异，分别经过3 h球磨后，干磨、湿磨、添加10%硅烷偶联剂并湿磨和添加20%硅烷偶联剂并湿磨后SiO2平均晶粒尺寸分别为46.9, 31.4, 24.5和75.9 nm，其平均晶格畸变率分别为0.0253%, 0.0871%, 0.117%和0.063%，中位粒径分别为4.241, 1.586, 1.321和5.092 mm.
2007 Vol. 7 (4): 827-831 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 194KB] ( )
综述
832 范志伟;周兴贵;袁渭康
构造理论在工程领域中的应用研究进展
从工程设计与优化的角度，对构造理论在不同工程领域的应用进行了总结，重点介绍了构造理论在传热和流体分布等单元设备设计和优化中的应用，展现了构造理论(Constructal theory)在工程应用中的意义和重要价值. 构造理论作为相对较新的过程系统设计理论，还需要继续发展和完善. 对构造理论在化工过程及设备的设计和优化中的应用前景进行了展望.
2007 Vol. 7 (4): 832-839 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 377KB] ( )
840 詹晓北;陈设;郑志永
大肠杆菌生产琥珀酸的代谢工程研究进展
琥珀酸是一种重要的化工原料，具有广阔的市场. 微生物发酵法生产琥珀酸可以解决常规化学合成法对石油的依赖. 代谢工程的兴起使重组大肠杆菌生产琥珀酸变为可能，也取得了一定的成效，但是其发酵强度还不够高，且过程中伴随着其他有机酸的积累，因此还不适于工业化生产. 代谢工程以系统生物学为基础，为重组大肠杆菌的进一步改造提供了更合理的依据. 本工作以大肠杆菌生产琥珀酸所涉及的关键酶、代谢途径及其改造为对象，系统综述了大肠杆菌生产琥珀酸所涉及的代谢工程技术及其最新研究进展，并探讨了将来的发展前景.
2007 Vol. 7 (4): 840-846 [摘要] ( ) [HTML 0KB] [ PDF 298KB] ( )
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