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1. 磁性Fe ₃O ₄@SiO ₂颗粒结构对其吸附DNA的影响

邢慧芳杨良嵘于杰淼刘会洲余浩李万波崔水东

过程工程学报 2018, 18 (6): 1119-1125. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.218234

摘要（793）

PDF （3302KB）（391）

采用共沉淀法和水热法制备了不同结构的超顺磁性Fe3O4@SiO2纳米颗粒，对其进行表征，研究了其吸附DNA的性能及磁分离性能. 结果表明，20?750 nm范围内粒径较大的颗粒与DNA结合时可提供更多单位平面结合位点，使结合的稳定性和结合几率增加，DNA结合量提高. 不同核?壳结构的Fe3O4@SiO2纳米颗粒的磁分离响应时间不同，内核大小相近时，壳层厚度增加会导致颗粒在磁场中受到的磁力与阻力的比值减小，磁响应时间增加，DNA回收率降低. 粒径约为200 nm的Fe3O4@SiO2纳米颗粒用于纯化全血中DNA最好，提取率为95.2%，磁响应时间为10 s.

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2. 蛋白质体系分子动力学模拟的前沿进展-从介科学角度重新审视

任瑛徐骥

过程工程学报 2018, 18 (6): 1126-1137. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.218238

摘要（925）

PDF （1006KB）（462）

蛋白质是生命的物质基础，是生命活动的主要承担者，对蛋白质时空多尺度结构及其控制机制的深入理解是探索生命起源、病理认知及新药开发的基础. 受实验表征手段及时空分辨率的限制，计算机模拟已成为研究蛋白质体系结构及功能的重要手段之一. 由于蛋白质体系模拟所涉及的时间和空间跨度均相当大，因此，准确且快速地描述其时空多尺度结构，从而分析体系的控制机制及相关生理过程，成为分子动力学模拟面临的巨大挑战. 本工作对近半个世纪以来的分子模拟方法，特别是分子动力学方法和相关的增强采样技术在蛋白质体系研究中的应用进行了总结，综述了近年来分子动力学的理论模型和算法的发展，并介绍了这些方法在结构化蛋白质的天然结构与构象变化、固有无序蛋白质的动态结构及其结合底物的动力学过程及分子机理、分子伴侣及病毒等蛋白质复合物体系中的研究成果；汇总了高性能计算的飞速发展所带动的分子动力学模拟软件的变革，拓展了蛋白质模拟的时空尺度，重点阐述了大规模高性能分子动力学模拟在蛋白质研究中的应用；最后，基于介科学理论的飞速发展及其在多种复杂体系的成功运用，对未来蛋白质体系的模拟方法和理论研究的趋势进行了思考和展望.

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3. 高频热等离子体制备特种粉体研究进展

袁方利金化成侯果林白柳杨丁飞李保强陈运法

过程工程学报 2018, 18 (6): 1138-1144. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.218240

摘要（696）

PDF （8171KB）（221）

高频感应热等离子体具有能量密度大、温度高和冷却速率快等特点，是制备特种粉体的重要手段之一. 本工作介绍了过程所在高频热等离子体制备特种粉体方面的研究进展. 利用热等离子体的高温和快速冷却过程，粗颗粒经等离子体弧高温气化，通过控制冷却速率能得到纳米粉体，利用该方法制备了纳米球形硅、铁、钴和镍等粉体，纳米硅粉可用于锂离子电池负极材料. 具有固定熔点的不规则颗粒在等离子体弧中经熔融形成球形液滴，快速冷却能获得规则致密的球形颗粒，通过等离子体球化制备了高熔点的钨、钼、铌、铬等规则致密的球形粉体. 利用活性氢的瞬时强化还原反应，采用化学气相沉积能制备超细钨、钼、镍和铜等球形金属超细粉体. 活性氧有助于调控颗粒的氧化生长过程，采用金属等的氧化反应可获得多种特殊形貌的氧化物.

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4. 钒钛磁铁矿流态化直接还原技术现状与发展趋势

孙昊延朱庆山李洪钟

过程工程学报 2018, 18 (6): 1145-1159. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.218275

摘要（845）

PDF （773KB）（424）

钒、钛是重要的生产生活资料，90%以上赋存于钒钛磁铁矿中. 我国钒钛磁铁矿资源储量丰富，但在当前高炉?转炉工业流程中，受高炉冶炼条件限制，钒钛磁铁精矿中的钛元素未能得到回收利用. 面对钒钛磁铁精矿铁钒钛资源全面提取利用难题和资源环保集约综合利用的迫切需求，直接还原?电炉熔分两步法流程受到广泛关注，其中流化床法因直接采用粉矿入炉、工序流程短、低温综合反应效率高，在直接还原工序中优势突出. 本工作阐述并对比了钒钛磁铁精矿流化床直接还原工艺，分析了钒钛磁铁精矿难还原的原因，重点介绍了流态化预氧化强化还原方法，同时归纳流化床直接还原过程中影响粘结失流的主要因素，总结了5种抑制铁矿粉粘结失流的直接方法，并提出了添加MgO惰性添加剂、碳包覆及改进床型结构的研究发展方向.

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5. 低阶煤热解多联产与混合发电系统

宋文立李松庚都林林伟刚崔丽杰姚建中

过程工程学报 2018, 18 (5): 893-899. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.218219

摘要（630）

PDF （438KB）（224）

中国煤资源中80%以上属于中高挥发分的低阶煤. 将煤炭进行热解分级，液体产物可转化为化学品和燃料油，气体产物可作为燃气或转化为天然气使用，固体半焦是洁净的固体燃料. 中国科学院过程工程研究所自1999年开始对煤热解分级高效利用技术的基础理论、工艺和设备放大等方面进行了系统研究，并在廊坊中试基地建立了煤处理量为10 t/d的煤热解燃烧中试平台. 采用该实验装置对多种低阶煤进行热解，结果表明，在燃用半焦的同时焦油产率为煤干重的6%?10%，热解煤气产率为煤干重的8%?12%. 介绍了过程所煤热解分级混合发电系统，并对该系统在燃煤发电厂的应用进行了技术经济分析.

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6. 小胶质细胞对阿尔兹海默病发生发展的影响作用

刘小歌张伦于晓琳

过程工程学报 2018, 18 (5): 900-907. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.218206

摘要（792）

PDF （596KB）（299）

阿尔兹海默病(老年性痴呆，AD)是由β淀粉样蛋白(Aβ)和微管相关蛋白(Tau)聚集形成的具有毒性作用的寡聚物而引起的老年人主要以记忆力下降和脑部形成老年斑、神经纤维缠绕为特征的神经退行性疾病. 小胶质细胞作为中枢神经系统中的固有免疫细胞，是脑内免疫监视的关键成分，发挥内源性免疫防御作用. 正常生理状态的小胶质细胞能有效吞噬和清除毒性Aβ寡聚体，阻止AD发生. 在AD病理过程中，过度激活的小胶质细胞通过补体依赖途径过度吞噬突触，导致突触丧失，同时大量释放炎症因子，促进Tau相关病理变化，对神经元造成直接损伤，导致认知功能下降. 由此可见，小胶质细胞在AD发生发展过程中起着双刃剑的作用，探明小胶质细胞的极化状态及其在AD疾病机理中的作用将为攻克AD的药物研发提供突破性思路.

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7. 膜法绿色制糖技术研究进展

罗建泉杭晓风刘威王兆帅陈向荣黄日波万印华

过程工程学报 2018, 18 (5): 908-917. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.218209

摘要（1112）

PDF （4898KB）（410）

介绍了膜法绿色制糖技术在实验室、现场中试和示范工程方面的研究进展，对甘蔗压榨汁的澄清、脱色和浓缩提纯过程中的选膜研究进行了综述，分析比较了陶瓷膜和有机膜的优劣，重点介绍了膜浓缩液中残糖回收、膜污染机理及清洗策略，展望了膜法绿色制糖技术工业化亟需解决的问题.

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8. 高固多相生物反应工程

王岚刘阳陈洪章

过程工程学报 2018, 18 (5): 918-923. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.218232

摘要（639）

PDF （608KB）（278）

以木质纤维素高固酶解发酵为例，高固形物及其复杂的理化性质会导致体系出现“固体效应”和“水束缚效应”，形成传质速度较低的固液气和微生物复杂多相体系，影响木质纤维素生物转化速率；同时，固形物增加及由此产生的高固酶解发酵流变学特性使以剪切力为主导的机械搅拌在高固多相体系下具有不适应性(会导致酶或微生物活性降低)，从而对搅拌方式、反应器及过程设计放大等提出新的要求. 本工作基于课题组多年的研究，提出高固多相生物反应工程的理念，从固体基质特性入手剖析影响高固多相生物反应速率的关键因素，提出了以周期法向力为动力源的过程强化方法，开发出周期蠕动高固多相生物反应系统，以期为高固多相生物反应工程研究提供理论和技术支持.

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9. 过程所与流态化-庆祝过程工程研究所建所60周年

李洪钟

过程工程学报 2018, 18 (4): 657-668. DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.218192

摘要（1078）

PDF （430KB）（345）

中国科学院过程工程研究所自1958年创建以来已经走过60年一个甲子的历程. 该所坚持面向科学前沿、面向国家重大需求、面向国民经济主战场的中国科学院办院方针，在应用基础研究和工业应用两方面均取得了一系列重要成果，在流态化科学与技术领域尤为突出. 在已故所长郭慕孙院士的领导下，过程所在流态化科学与技术领域长期处于世界领先地位. 本文回顾和概述了该所在流态化理论与工业应用两方面所取得的一系列重要成果. 理论方面包括诸如广义流态化理论、无气泡气固接触理论、气固流态化的散式化理论、流化床结构?传递关系理论、EMMS理论与介科学、微型流化床的提出及定义等；工业应用方面涉及诸如贫铁矿的流态化磁化焙烧、煤的流态化热解、锰矿的流态化还原、高湿高氮燃料的低NOx双流化床解耦燃烧、低焦油流化床两段气化、中石化MIP(Maximizing Iso-Paraffins)循环流化床技术的计算机模拟放大等. 仅以此文作为献给过程所创建60周年的生日礼物，以此激励我们继承与发扬老一辈科学家的求真务实爱国敬业精神，在科研工作中取得更大的成就.

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