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    2008年 第8卷 第1期    刊出日期:2008-02-20
    反应与分离
    Preparation of Peracetic Acid from Acetic Acid and Hydrogen Peroxide: Experimentation and Modeling
    赵雪冰;张婷;周玉杰;刘德华
    . 2008, 8(1):  0-0. 
    摘要 ( )   PDF (197KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    Based on the kinetic equations and equilibrium constants, some mathematic models were developed for calculating peracetic acid (PAA) concentration, equilibrium conversion rate of hydrogen peroxide, etc. The effects of several parameters on PAA synthesis were investigated by experimentation and modeling. The equilibrium constants determined from the forward and reverse rate constants at 293, 303, 313 and 323 K were 2.91, 2.81, 2.72 and 2.63, respectively. The models could predict the values of equilibrium concentration of PAA with average relative deviation of less than 10%. Both of the experimental and model-calculated results demonstrated that temperature and catalyst loading were the most important factors affecting the rate of PAA synthesis, but high temperature led to the decrease of equilibrium concentration of PAA. According to the model, the reaction could achieve equilibrium within 24 h when operated at 303 K with 1%~1.5%(w) sulfuric acid as catalyst. Additionally, when using anhydrous acetic acid and 30% hydrogen peroxide to prepare PAA, the volumetric ratio of the two solutions should be in the range of 1.2~1.5 in order to obtain the highest equilibrium concentration of PAA. This study can serve as a step towards the further optimization of PAA synthesis and some other related investigations.
    流动与传递
    无挡板搅拌槽中液-固体系的分散特性
    单贤根;禹耕之;杨超;毛在砂;杜令忠;张伟刚
    . 2008, 8(1):  1-7. 
    摘要 ( )   PDF (244KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    在内径0.3 m、高0.45 m的无挡板搅拌槽内,采用直径0.15 m的三叶70o下推斜叶透平桨(PBTD, Pitched Blade Turbine Downflow)进行水-二氧化硅两相体系液固分散特性的研究. 应用PC-6A粉体浓度测量仪对体系中颗粒局部浓度进行测定. 考察了颗粒平均相含率为0.005的条件下,不同搅拌转速、搅拌桨离底高度对颗粒局部浓度分布的影响. 结果表明,采用较高搅拌转速、较低的搅拌桨离底高度有利于固体颗粒的悬浮. 本实验中,在搅拌转速为173 r/min、搅拌桨离底高度为0.08 m的操作条件下,颗粒悬浮效果最好.
    基于超声衰减谱的脂肪乳粒度分布测量方法
    董黎丽;苏明旭;薛明华;尚志涛;蔡小舒
    . 2008, 8(1):  8-12. 
    摘要 ( )   PDF (231KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    研究了超声衰减法测量高浓度多分散脂肪乳浊液的粒径分布问题. 在理论分析的基础上,实验测量了多个浓度(1%~20%)下脂肪乳试样在2~13 MHz频带下的超声衰减谱,结合反演算法,由实验数据计算出乳浊液颗粒的粒径及其分布. 将用超声衰减法对脂肪乳试样在原始浓度(20%)下测得的粒径分布与用消光法超细颗粒粒径分析仪在稀释条件下对试样的测量结果作对比,粒径均小于1 mm时,二者比较吻合. 超声法测得的浓度与给定值误差约3%,反演谱误差率小于10%,表明此法可在无需稀释的高浓度条件下准确测得乳浊液的粒径分布和浓度.
    激光成像技术在气泡生成行为研究中的应用
    姜韶堃;范文元;朱春英;马友光;李怀志
    . 2008, 8(1):  13-17. 
    摘要 ( )   PDF (227KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    针对液相中单喷嘴的气泡生成过程,采用激光成像技术结合电荷耦合器件(Charge Coupling Device, CCD)摄像机照相方法研究了甘油水溶液中的气泡生成行为,结果表明该法能够获得清晰的二维气泡放大图像. 考察了溶液浓度、气室体积、喷嘴直径和气体流量对气泡分离体积的影响,发现气泡分离体积分别随着溶液浓度和气室体积的增大而增大;在所研究的喷嘴直径(1, 1.5和2 mm)范围内,气泡分离体积随着喷嘴直径的增大而减小;气体流量对气泡分离体积的影响与喷嘴直径有关,当喷嘴直径为1和1.5 mm时,气泡分离体积随着气体流量的升高而增大,但当喷嘴直径为2 mm时,气泡分离体积随着气体流量的升高先减小后增大.
    喷嘴进料对提升管进料段内颗粒浓度分布的影响
    鄂承林;范怡平;卢春喜;徐春明
    . 2008, 8(1):  18-22. 
    摘要 ( )   PDF (190KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    在提升管冷模实验装置上考察了喷嘴进料对颗粒浓度径向分布的影响规律. 结果表明,提升管进料段内存在3种形式的颗粒浓度径向分布,在距喷嘴较近的轴向区域,颗粒浓度沿径向呈明显的W形分布,喷嘴进料对颗粒流动的影响很强;在距喷嘴较远的轴向位置,颗粒浓度沿径向呈环-核分布,喷嘴进料对颗粒流动的影响很弱;在二者之间,颗粒浓度沿径向呈弱W分布,喷嘴进料对颗粒流动具有一定影响. 随着喷嘴气速的增加或预提升气速的减小,颗粒浓度逐渐由W形分布转变为环-核分布,喷嘴进料对颗粒流动的影响逐渐减弱. 采用喷嘴射流动量与预提升来流动量比Mj/Mr考察了操作参数及装置结构尺寸对提升管进料段内颗粒浓度径向分布的综合影响. 在实验范围内,动量比对进料段内颗粒浓度径向分布及颗粒流动行为具有明显的影响规律,随着动量比的增加,颗粒浓度逐渐由W形分布转变为环-核分布,操作参数及装置结构尺寸对颗粒流动的影响逐渐减小. 在动量比小于4.21时,操作参数及装置结构尺寸对颗粒流动的影响在H=0.675~1.075 m间的轴向位置基本结束;在动量比增大为4.21时,操作参数及装置结构尺寸对颗粒流动的影响在H=0.375~0.675 m间的轴向位置便已基本结束.
    循环流化床下料立管内气固两相流动状态与压力脉动的关系
    张毅;彭园园;魏耀东;时铭显
    . 2008, 8(1):  23-27. 
    摘要 ( )   PDF (541KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    在15 m高的大型气固循环流化床上对内径90和42 mm的下料立管内气固两相流的动态压力进行了测量. 实验结果表明,负压差下料立管内的气固两相流动存在着低频压力脉动,压力脉动的强度可以用动态压力的标准方差(Standard deviation, Sd)来表征,且与立管下料的流动状态密切相关. 立管下料的流动状态依据颗粒质量流量通量的大小有浓相输送状态和稀密两相共存两种状态. 浓相输送状态的压力脉动强度较大,是下行颗粒压缩其夹带气体引起气固两相强烈相互作用导致的;稀密两相共存状态的压力脉动强度较小,是密相段排料的不稳定性和稀相段较弱的气固相互作用共同引起的. 立管下料的压力脉动强度随颗粒质量流量通量的增加而增大,对于浓相输送状态,在实验操作范围内[Gs'=550~850 kg/(m2×s)],压力脉动的强度与立管下料质量流量通量近似成Sd=0.00875Gs'-4.77的线性关系.
    反应与分离
    铁闪锌矿加压浸出动力学
    徐志峰;邱定蕃;王海北
    . 2008, 8(1):  28-34. 
    摘要 ( )   PDF (211KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    以人工合成的高纯度铁闪锌矿为对象,研究了其加压浸出动力学. 在初始硫酸浓度为0.77 mol/L、液固比100 mL:10 g、搅拌转速550 r/min条件下,在0.1~0.5 MPa和388~418 K范围内考察了氧分压和浸出温度对锌、铁浸出速率的影响. 结果表明,388 K时浸出60 min,随氧分压由0.1 MPa升高至0.5 MPa,锌浸出率由35.69%增大至89.80%;氧分压为0.3 MPa时浸出30 min,随浸出温度由398 K升高至418 K,锌浸出率由44.00%增大至85.93%. 此外,在锌浸出达到平衡及铁明显水解沉淀前,锌、铁浸出率与浸出时间呈直线关系,锌、铁浸出速率随氧分压和浸出温度升高而增大,锌的浸出速率始终高于铁. 铁闪锌矿氧压酸浸反应的表观活化能为44.0 kJ/mol,锌浸出遵循界面化学反应控制的未反应核收缩模型. 经研究证实,人工合成矿的浸出实验结果与实际精矿的浸出实验结果一致.
    工业石膏合成羟基磷灰石及其对Pb2+,Cu2+,Zn2+和Ni2+的吸附作用
    刘海弟;李福志;赵璇;陈运法
    . 2008, 8(1):  42-47. 
    摘要 ( )   PDF (676KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    研究了以工业石膏为原料合成羟基磷灰石(HAp)的方法,并考察了所制备的HAp对水溶液中Pb2+, Cu2+, Zn2+和Ni2+四种金属离子的吸附作用. 结果表明,在反应温度90℃、磷酸氢二铵和工业石膏物质的量比为1:2的条件下,反应24 h便可以得到较纯的HAp. 所制备的HAp在pH 7的条件下对水溶液中的Pb2+, Cu2+, Zn2+和Ni2+均具有一定的吸收能力,其饱和吸附量分别为1095, 86.76, 64.68和67.90 mg/g. 该吸附过程符合Langmuir吸附模型.
    石棉尾矿酸浸渣对铬离子的吸附性能
    檀竹红;郑水林;刘月
    . 2008, 8(1):  48-53. 
    摘要 ( )   PDF (293KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    采用煅烧方法对石棉尾矿酸浸渣进行预处理,通过比表面积测定仪对煅烧前后的酸浸渣进行了表征,研究了煅烧后的石棉尾矿酸浸渣对溶液中Cr3+的吸附性能,并对吸附机理进行了探讨. 实验结果表明,酸浸渣的比表面积随煅烧温度的提高而增加,600℃时达最大值379.33 m2/g,此后随煅烧温度升高而下降;一定范围内,增加酸浸渣用量、延长吸附作用时间、升高吸附温度、提高pH值均可改善对Cr3+的吸附去除效果,其中pH的影响最大. 酸浸渣对Cr3+的等温吸附符合Langmuir方程. 由于酸浸渣表面z电位为负,酸浸渣对Cr6+的吸附远低于对Cr3+的吸附. 基于EDX能谱及FT-IR光谱分析结果,确定酸浸渣对Cr3+的吸附主要为离子交换吸附和表面配位作用.
    铝掺杂纳米ZnO颗粒光催化降解活性艳蓝X-BR
    苏苏;卢士香;徐文国
    . 2008, 8(1):  54-59. 
    摘要 ( )   PDF (578KB) ( )  
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    以乙酸锌[Zn(CH3COO)2·2H2O]、氢氧化锂(LiOH·H2O)和氯化铝(AlCl3·6H2O)为原料,采用溶胶-凝胶法制备了纯纳米ZnO和掺铝ZnO,并用X射线衍射光谱、傅立叶红外光谱、紫外-可见吸收光谱、X射线光电子能谱和高分辨率透射电子显微镜对其进行了表征. 用紫外灯作为光源,活性艳蓝XB-R溶液为光催化反应模型降解物,研究了ZnO及掺铝ZnO的光催化性能,并考察了前驱体焙烧温度、光催化温度、光照时间、底物浓度、光催化剂的暗吸附性能、铝掺杂量以及催化剂的加入量等因素对降解率的影响. 结果表明,焙烧温度300℃时,晶粒结晶良好,粒径小;掺杂铝离子提高了ZnO的光催化活性,掺杂铝离子浓度为5%(摩尔比)的ZnO的光催化性能最好;掺杂后的样品粒度分布更均匀,且明显变小;在30℃下,加入催化剂浓度为0.1 g/L、降解时间为45 min时,对活性艳蓝XB-R溶液的降解率达到95%.
    新型交联壳聚糖树脂颗粒对铂的吸附行为
    党明岩;张廷安;王娉;李薇;谭艳坤;贺燕
    . 2008, 8(1):  60-64. 
    摘要 ( )   PDF (326KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    以甲醛为预交联剂、环硫氯丙烷为交联剂,合成了新型交联壳聚糖树脂,用扫描电镜、X射线衍射仪及红外光谱表征了树脂的结构,考察了交联剂用量对铂吸附量的影响,研究了树脂对铂的吸附动力学、等温吸附特性及解吸特性. 结果表明,壳聚糖与交联剂的最佳用量比为壳聚糖:甲醛:环硫氯丙烷=1 g:7 mL:2 mL;树脂吸附铂的动力学符合Boyd液膜扩散方程,其吸附控制过程以液膜扩散为主,表观吸附活化能为14.28 kJ/mol,其等温吸附过程符合Freundlich等温吸附方程;以硫脲(1%)-盐酸(1 mol/L)作为铂的解吸剂,解吸时间为1 h,解吸率达到99.75%.
    过程与工艺
    Photodegradation of Methylene Blue in a Batch Fixed Bed Photoreactor Using Activated Carbon Fibers Supported TiO2 Photocatalyst
    傅平丰;赵卓;彭鹏;戴学刚
    . 2008, 8(1):  65-71. 
    摘要 ( )   PDF (224KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    A batch fixed bed photoreactor, using felt-form activated carbon fibers (ACF) supported TiO2 photocatalyst (TiO2/ACF), was developed to carry out photocatalytic degradation of methylene blue (MB) solution. The effects of TiO2 particle size, loaded TiO2 amount, initial MB concentration, airflow rate and successive run on the decomposition rate were investigated. The results showed that photodegradation process followed a pseudo-first-order reaction kinetic law. The apparent first-order reaction constant kapp was larger than 0.047 min-1 with half reaction time t1/2 shorter than 15 min, which was comparable to reported data using suspended Degussa P-25 TiO2 particles. The high degradation rate was mainly attributed to adsorption of MB molecules onto the surface of TiO2/ACF. The photocatalytic efficiency still remained nearly 90% after 12 successive runs, showing that successive usage of the designed photoreactor was possible. The synergic enhancement effect in combination of adsorption with ACF and photodegradation with TiO2 was proved by comparing MB removal rates in the successive degradation and adsorption runs, respectively.
    甲醇溶析铝酸钠制备氢氧化铝
    王雪;郑诗礼;张懿
    . 2008, 8(1):  72-77. 
    摘要 ( )   PDF (358KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    以甲醇水溶液分解铝酸钠晶体,采用溶析法制备了超细氢氧化铝. 考察了30℃下氧化铝、氧化钠溶解度随甲醇质量分数的变化规律,研究了甲醇质量分数和反应温度对水合铝酸钠晶体分解工艺的影响,用XRD, IR, SEM及粒度分析、纯度分析等手段对制备的氢氧化铝产品进行了表征. 结果表明,随着溶剂中甲醇质量分数的增加,氧化铝和氧化钠溶解度均下降,但氧化铝下降幅度更大;铝酸钠溶液分子比(氧化钠/氧化铝摩尔比)先增加后减小,到甲醇质量分数为0.8左右时达到最大值. 30℃下水合铝酸钠晶体与甲醇质量分数为0.5~0.8的甲醇-水混合溶剂反应1~3 h,铝酸钠分解率可达到80%~90%,温度升高,分解率略有下降. 甲醇溶析得到的氢氧化铝30℃下为拜耳石型,温度升高逐渐变为三水铝石型,红外光谱完整. 产品形貌规则,为高纯薄片状超细氢氧化铝,平均厚度100 nm,平均粒径1.05 mm.
    芴与噻吩共聚物敏化半导体在可见光下催化降解罗丹明B
    张冬冬;莫越奇;宋琳;黄雄飞;仇荣亮
    . 2008, 8(1):  78-82. 
    摘要 ( )   PDF (420KB) ( )  
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    可见光照射下,芴与噻吩共聚物(PFT)敏化TiO2和ZnO具有优良的催化性能,降解罗丹明B的实验表明,PFT/TiO2的催化活性明显高于PFT/ZnO. 经过2 h LED(Light-emitting Diode)灯照射,PFT/TiO2体系中,罗丹明B完全降解为无色物质,矿化率48%;而PFT/ZnO体系中,同样条件下,2 h后还存在大量有色的罗丹明B降解中间产物,矿化率只有24.6%. 罗丹明B的降解过程分两个阶段,第一阶段最大吸收峰降低的同时,发生光谱蓝移,最终脱色生成罗丹明,第二阶段罗丹明继续降解为CO2和H2O,TOC的去除主要发生在第二阶段.
    丙烯催化氧化制丙烯酸的两段流化床工艺
    冯琦瑶;罗国华;魏飞
    . 2008, 8(1):  83-87. 
    摘要 ( )   PDF (186KB) ( )  
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    分别在一段和两段流化床反应器中对丙烯催化氧化制备丙烯酸过程进行了研究. 主要考察了温度、丙烯空速和氧/烯比等操作条件对丙烯氧化制备丙烯醛的第一步反应中丙烯转化率和液相收率的影响. 结果表明,在两段流化床反应器中,由于能够有效抑制气体和固体的返混及催化剂床层中气泡的增长,第一步反应中丙烯转化率和液相收率可以分别大幅度提高到94.2%和74.4%. 得到第一步反应的优化条件为:丙烯空速20~21 L/(h·kg),操作温度360~365℃,氧/烯摩尔比1.6~1.8,在此条件下,考察了连续两步反应中的丙烯转化率和液相收率.
    利用酸性CuCl2蚀刻废液制备微米级Cu2O粉体
    黄凌云;朱国才;池汝安;赵玉娜
    . 2008, 8(1):  88-92. 
    摘要 ( )   PDF (376KB) ( )  
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    以含CuCl2酸性蚀刻废液为原料,葡萄糖为还原剂,采用液相还原法制备分散性好的微米级Cu2O粉. 实验确定最佳制备条件为:反应温度80℃,终点pH值8~9,反应时间1 h,还原剂和铜离子摩尔比为0.8. 所制Cu2O产品纯度为99.34%,Cu回收率可达99.7%. 进一步采用XRD, SEM, LZS, TG等手段对产物进行表征,结果表明产品为高纯Cu2O,粒径为1.8~2.2 mm,空心多面体结构,且常温下抗氧化性好,有可能用于催化剂、涂料、染料等的制备.
    铝源前驱体对离子热法合成磷酸铝分子筛的影响
    王少君;侯蕾;徐云鹏;田志坚;余加祐;林励吾
    . 2008, 8(1):  93-96. 
    摘要 ( )   PDF (372KB) ( )  
    相关文章 | 计量指标
    以离子液体1-乙基-3-甲基-咪唑溴盐为溶剂和模板剂,选用不同的铝源,在常压下合成AlPO4-11分子筛. 考察了在不同铝源条件下,物料配比、晶化时间和晶化温度对合成AlPO4-11分子筛的影响. 产物通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等表征手段进行了表征. 结果表明铝源性质的不同导致了合成规律和合成机理的不同. 以异丙醇铝为铝源合成分子筛时,所需最佳P/Al比为3/1,分子筛的晶化速率较慢;而以碱式乙酸铝为铝源合成分子筛时,物料的P/Al摩尔比相对较低(1.5/1),分子筛的合成具有更快的晶化速率.
    系统与集成
    甲基丙烯醛、甲醇与[BMIM]BF4二元体系的气液相平衡
    陈琼;闫瑞一;袁晓亮;张锁江
    . 2008, 8(1):  97-101. 
    摘要 ( )   PDF (197KB) ( )  
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    测定了常压下甲基丙烯醛、甲醇与[BMIM]BF4二元体系在350.75, 341.55和331.55 K下的气液相平衡数据,并采用非无序双液(Non-random Tow-liquid Model, NRTL)模型对实验数据进行了关联. 实验结果表明,甲基丙烯醛和甲醇在离子液体[BMIM]BF4中的溶解度均随温度的升高而减小,随压力的升高而增大;甲基丙烯醛-[BMIM]BF4体系相对于理想溶液产生正偏差,甲醇-[BMIM]BF4体系相对于理想溶液产生负偏差. NRTL模型的关联结果与实验值吻合较好,甲基丙烯醛-[BMIM]BF4体系关联的平均偏差为1.20%,甲醇-[BMIM]BF4体系关联的平均偏差为0.42%.
    生化工程专栏
    包括辅酶原位再生的偶联酶反应联产1,3-二羟基丙酮和2-氨基丁酸
    苗维娟;王平;张松平
    . 2008, 8(1):  102-108. 
    摘要 ( )   PDF (269KB) ( )  
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    将甘油脱氢酶(GDH)和亮氨酸脱氢酶(LDH)偶联,以甘油和2-丁酮酸为底物,同时合成1,3-二羟基丙酮(DHA)和2-氨基丁酸,并实现辅酶NAD+的循环再生. 考察了底物和辅酶NAD+浓度对产物产率和辅酶总转换数(TTN)的影响,结果表明,当NAD+初始浓度为0.1 mmol/L时,TTN值可达5110;底物甘油和2-丁酮酸的转化率分别为1.4%和2.6%. 通过分析各反应底物和产物对GDH和LDH反应初速率的影响,认为产物DHA和2-氨基丁酸对GDH和LDH的强烈抑制效应是造成反应转化率低的主要原因. 因此,采取有效的产物去除措施将是提高偶联反应效率的关键.
    Bacillus macorous合成g-CGT酶过程中阻遏效应与指数流加发酵
    王峰;堵国成;顾正彪;陈坚
    . 2008, 8(1):  109-114. 
    摘要 ( )   PDF (302KB) ( )  
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    考察了不同搅拌转速、pH值和温度条件下,细胞生长、g-CGT酶产量与培养液中直链麦芽低聚糖积累的关系. 细胞的最大比生长速率为0.2 h-1是g-CGT酶产量从增长到下降的拐点. 发酵液中直链麦芽低聚糖的存在能促进细胞生长并引起胞内的FDP, ATP和G6P含量增加,而对产酶显示出分解代谢阻遏效应. 指数流加结果显示,通过限制细胞的比生长速率,可将阻遏作用控制在较低水平,酶产量得到了大幅度提高,是分批发酵酶产量的7.9倍,达到2565 U/mL.
    超声波对新疆紫草悬浮培养细胞生长和紫草素合成的影响
    葛锋;陈朝银;王晓东;赵兵;王玉春
    . 2008, 8(1):  115-119. 
    摘要 ( )   PDF (356KB) ( )  
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    探讨了超声波功率、超声波处理时间对新疆紫草细胞生长和紫草素合成的影响. 研究结果表明,超声波对悬浮培养的新疆紫草细胞生长有促进作用,低功率长时间或高功率短时间的超声处理对细胞生长比较有利. 在优化条件下(200 W超声处理1 min),培养结束时的生物量比对照提高61%. 超声波也可以提高新疆紫草悬浮培养细胞的紫草素含量和产量,接种后即进行超声波处理,超声波功率密度为39.9 mW/cm3、超声时间为3 min时,细胞紫草素含量和产量最高,达到2.72%和294 mg/L,分别比对照组提高了64%和135%. 超声波是通过提高细胞苯丙氨酸解氨酶的活力来强化紫草素的生物合成途径.
    枯草芽孢杆菌联产纳豆激酶和g-聚谷氨酸
    秦国宏;熊小超;张菊花;邢建民;刘会洲
    . 2008, 8(1):  120-124. 
    摘要 ( )   PDF (222KB) ( )  
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    利用实验室保存的纳豆激酶生产菌Bacillus subtilis Natto NLSSe进行了g-聚谷氨酸合成研究,在不添加谷氨酸的培养基中合成了分子量在200~300 万Da的g-聚谷氨酸,表明该菌是谷氨酸非依赖型菌. 合成纳豆激酶的合适碳、氮源分别是蔗糖和大豆蛋白胨,合成g-聚谷氨酸的合适碳、氮源分别是柠檬酸和NH4C1. 通过正交实验研究了碳、氮源对纳豆激酶和g-聚谷氨酸联产的影响,结果表明,增加培养基中大豆蛋白胨及柠檬酸的浓度能分别促进纳豆激酶和g-聚谷氨酸的合成,而不抑制另一产物的合成,有利于纳豆激酶和g-聚谷氨酸的联产. 在大豆蛋白胨10 g/L, NH4C1 9 g/L,柠檬酸15 g/L时,纳豆激酶酶活为121.2 U/mL,g-聚谷氨酸产量为1.1 g/L,均达到了单独合成时的水平.
    脱硫菌Rhodococcus sp.LY822专一性脱硫活性及相关基因的研究
    白雪晶;熊小超;姜声华;刘会洲;李信
    . 2008, 8(1):  125-129. 
    摘要 ( )   PDF (328KB) ( )  
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    以专一性脱硫菌Rhodococcus sp. LY822质粒DNA为模板,利用已知的脱硫基因序列设计引物,PCR扩增得到了3个脱硫基因片段dszA, dszB和dszC. 构建了相应的表达质粒pETA, pETB和pETC,在转化大肠杆菌BL21(DE3)中表达,得到了dszA, dszB和dszC基因的融合表达产物. SDS-PAGE分析结果显示,蛋白带分子量分别为50, 40和45 kDa. 3种重组菌BL21(DE3)(pETA), BL21(DE3)(pETB)和BL21(DE3)(pETC)的无细胞粗提液(2 mL)的活性检测结果表明,DszC酶的粗提液反应30 min能够将0.02 mmol/L二苯并噻吩完全转化为二苯并噻吩砜,DszA酶的粗提液能够将0.01 mmol/L二苯并噻吩砜完全转化为羟基联苯亚磺酸盐,DszA和DszB酶的粗提液联合作用能够将0.01 mmol/L二苯并噻吩砜完全转化为2-羟基联苯,证明LY822对二苯并噻吩的降解符合专一性脱硫的"4S途径".
    T型微通道装置制备尺寸均一壳聚糖微球
    胡雪;魏炜;雷建都;马光辉;苏志国;王化军
    . 2008, 8(1):  130-134. 
    摘要 ( )   PDF (354KB) ( )  
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    采用T型微通道装置制备尺寸均一的壳聚糖微球. 研究了乳化剂用量、油水两相流速比和流速等条件对乳液粒径的影响,尝试制备了不同分子量的壳聚糖乳液,并确定了交联固化方式. T型微通道装置的油相通道直径350 mm,水相通道直径65 mm,两通道接口处直径16 mm. 以1.5%(w)的壳聚糖醋酸水溶液为水相,以液体石蜡/石油醚(7/5, j)的混合物作为油相,水相流速20 mL/min,油水两相流速比为15:1,4%(w)的PO-500作为油相乳化剂,制备得到的壳聚糖乳液粒径分布系数<10%. 以戊二醛的甲苯溶液作为交联剂,当戊二醛所含醛基与壳聚糖所含氨基的摩尔比为1:1时,交联时间选择2 h.
    谷氨酰胺合成酶腺苷酰化位点的定点突变和产胺的初步研究
    黄星;曾行;刘铭;龚博;胡淼;曹竹安
    . 2008, 8(1):  135-139. 
    摘要 ( )   PDF (314KB) ( )  
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    为解决谷氨酰胺合成酶腺苷酰化修饰失活的问题,利用基因定点突变的方法将谷氨酸棒杆菌的谷氨酰胺合成酶(Glutamine Synthetase, GS)腺苷酰化位点由Tyr405突变为Phe405,并在大肠杆菌中获得突变后GS的表达. 对比腺苷酰化位点突变前后的重组大肠杆菌pET-3a/GSI和pET-3a/GSIM在高氨环境下的GS活性和谷氨酰胺产量,发现重组菌pET-3a/GSIM在高氨环境下的最大酶活是150 U/L,产谷氨酰胺浓度为17.5 g/L,分别是pET-3a/GSI酶活(30 U/L)的5.0倍和产谷氨酰胺水平(3.4 g/L)的5.1倍,GS定点突变使谷氨酸转化为谷氨酰胺的途径得到强化.
    产GL-7ACA酰化酶基因工程菌的高活性表达
    林晨露;李强;刘亚飞;王波
    . 2008, 8(1):  140-143. 
    摘要 ( )   PDF (285KB) ( )  
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    实现了戊二酰基-7-氨基头孢烷酸(GL-7ACA)酰化酶的组成型表达,并通过替换重组质粒启动子的RBS序列,在摇瓶培养条件下,使新构建的重组质粒pGEMKT-HPRfACY在大肠杆菌JM105中表达GL-7ACA酰化酶酶活达到0.44 U/mL,是替换前的2倍. 使用廉价的玉米浆作为培养基中氮源主要来源,使JM105/pGEMKT-HPRfACY菌株酶活提高到2.98 U/mL. 采用补料批式培养,利用流加营养物控制发酵中后期的pH值,在pH为7.5的条件下,酶活峰值达到6.37 U/mL. 该体系无需诱导,工艺操作过程简单,成本低廉.
    两阶段温度控制策略提高Lactobacillus kefiranofaciens发酵生产Kefiran
    朱至;廖鲜艳;纪凯;堵国成;陈坚
    . 2008, 8(1):  144-147. 
    摘要 ( )   PDF (198KB) ( )  
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    分析了温度对开菲尔基质乳杆菌Lactobacillus kefiranofaciens分批发酵生产胞外多糖Kefiran过程的影响,发现在发酵前期细胞平均比生长速率和Kefiran平均比合成速率达到最大值时的温度较高(33℃),在发酵后期二者达到最大值所需的温度较低(28℃),因此提出两阶段温度控制策略以提高Kefiran分批发酵的产量和发酵强度. 结果表明,两阶段温度控制策略的实施可以进一步提高Kefiran的合成能力,Kefiran产量达到4.65 g/L,比温度控制在28和33℃分别提高了12%和46%,发酵强度分别提高了36%和33%.
    高效毛细管电泳法测定酶法合成阿莫西林反应体系
    刘杨秋;李强;王亚辉;杨基础
    . 2008, 8(1):  148-151. 
    摘要 ( )   PDF (194KB) ( )  
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    建立了用高效毛细管电泳法对酶法合成阿莫西林反应体系中5种物质[阿莫西林(Amox),D-对羟基苯甘氨酸甲酯(D-HPGM),D-对羟基苯甘氨酸(D-HPG),6-氨基青霉烷酸(6-APA),苯乙酸(PAA)]进行定量测定的分析方法. 以0.1%苯甲酸为内标,在电压25 kV、波长214 nm、柱温25℃、进样压力3.45 kPa、进样时间5 s的条件下,以pH 9.0、聚乙二醇(PEG)4000含量为6 mg/mL、浓度为50 mmol/L的硼酸-硼砂缓冲溶液为流动相,5种物质与内标实现了基线分离. D-HPGM, D-HPG, Amox, 6-APA和PAA分别在0.1~0.6, 0.1~1.6, 0.1~1.0, 0.1~2.0和0.1~2.0 mg/L浓度范围内,样品浓度与样品峰面积/内标峰面积的比值线性关系良好,回收率分别为101.45%, 97.5%, 101.5%, 99.9%和101.3%,相对标准偏差分别为1.33%, 1.69%, 2.44%, 1.27%, 0.35%. 该方法简单、快速、准确、重现性好,可取代高效液相色谱用于定量检测酶法合成阿莫西林的反应体系中物质的变化.
    材料工程专栏
    以ZnO微球为模板制备硫酸葡聚糖/鱼精蛋白胶囊及其缓释行为
    杨晓玲;乔擎宇;曹慧敏;朱以华
    . 2008, 8(1):  152-156. 
    摘要 ( )   PDF (404KB) ( )  
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    以ZnO微球为模板,利用层层自组装的方法制备了壁材为鱼精蛋白(PRM)和硫酸葡聚糖(DXS)的生物可降解聚电解质胶囊. ZnO微球呈良好的单分散性,具有5 nm以上的中孔,装载荧光素后生成荧光微球. 在ZnO微球外交替吸附鱼精蛋白和硫酸葡聚糖,制得核-壳型ZnO/(DXS/PRM)8复合微球;采用稀HAC溶液去除ZnO模板后,可生成(DXS/PRM)8胶囊. 以水溶性多柔米星药物分子作为目标物,研究了该胶囊的载药和释放行为. 结果显示,该(DXS/PRM)8胶囊对多柔米星药物分子具有明显的缓释性.
    棒状丁二酮肟镍颗粒形成的影响因素
    林航;王炳喜;魏中军
    . 2008, 8(1):  157-161. 
    摘要 ( )   PDF (477KB) ( )  
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    以溶液法合成棒状丁二酮肟镍[Ni(dmg)2],采用XRD和UV-Vis吸收光谱表征其结构,用显微镜和SEM观察其形貌,研究了pH值、温度、超声和表面活性物质对产物形貌的影响. 结果表明,随着pH值从5.0上升至9.0,丁二酮肟镍的棒状直径和长度都明显下降,但当pH=10.5时又略有回升. 反应温度升高,丁二酮肟镍的棒状直径明显变粗,长度增加. 超声作用使制备的丁二酮肟镍的直径和长度皆显著减小. 加入表面活性剂使产物的尺寸更加均匀,离子型表面活性剂对丁二酮肟镍的棒状尺寸影响较小,而中性的聚乙二醇(PEG-1000)使棒的长度显著增加. 综合采取上述措施,可使丁二酮肟镍的棒状尺寸在纳米到微米范围内得到有效调控.
    介孔二氧化硅微球的扩孔及组装磁性纳米铁粒子
    王平;朱以华;杨晓玲;韩霄
    . 2008, 8(1):  162-166. 
    摘要 ( )   PDF (405KB) ( )  
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    以十六胺为模板剂、正硅酸乙酯(TEOS)为硅源合成孔径约3 nm的多孔球形结构介孔二氧化硅(MS)材料. 为满足组装磁性纳米粒子所需的孔径要求,提出了一种可较大程度扩大孔径的方法?复盐浸渍法,用多组分盐溶液(NaC1:LiCl:KNO3=4:1:1, w)浸渍MS微球,然后在300℃加热2 h,扩大MS孔径,扩孔后的MS微球孔径在10 nm左右. 采用电化学方法在MS介孔内合成Fe纳米粒子,并在H2气氛下加热还原得到Fe/SiO2磁性复合微球,制备出的磁性复合微球孔道内均匀地分布着Fe粒子.
    Co掺杂改性纳米TiO2颗粒的制备及其光催化性能
    宋林云;吴玉程;刘晓璐;鲁香粉
    . 2008, 8(1):  167-171. 
    摘要 ( )   PDF (270KB) ( )  
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    以钛酸丁酯为前驱体,冰醋酸为螯合剂,利用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法制备出掺杂金属Co复合改性的纳米TiO2光催化剂. 采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、N2吸附/解吸BET技术对其组织结构进行表征,并研究了不同掺杂量对TiO2相变和光催化性能的影响,确定了最佳的Co掺杂量和热处理温度. 结果表明,Co2+掺杂对锐钛矿型TiO2有稳定作用,阻碍TiO2由锐钛矿型向金红石型的转变. 经过改性的纳米TiO2晶粒尺寸在10~20 nm之间,Co-TiO2光催化剂的最佳热处理温度是500℃,最佳Co掺杂浓度为Co/TiO2(mol)=0.1, 紫外光下照射3 h,最高光催化降解甲基橙效率达到85%.
    N/TiO2光催化剂的制备及掺杂过程分析
    唐建军;王岳俊;谢炜平;邹原;周康根
    . 2008, 8(1):  172-176. 
    摘要 ( )   PDF (363KB) ( )  
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    以饱和尿素溶液水解沉淀钛酸四丁酯制备水合TiO2,再于400~700℃的空气气氛下煅烧2 h,制得淡黄色的N/TiO2光催化剂. 对N/TiO2光催化剂的物相、粒径、比表面积及光吸收性能进行了测试和表征,结果表明,样品的粒径为10~30 nm,比表面积为30~70 m2/g,能吸收400 nm以上的可见光;N/TiO2光催化剂在波长420 nm的荧光灯激发下,经180 min对2,4-二氯苯酚的光催化降解率超过40%. 通过TG-DTA, FT-IR及XPS等测试,分析了N/TiO2光催化剂的氮掺杂过程,表明掺杂氮源均匀存在于水合TiO2中,并在TiO2从无定型转为锐钛矿型的过程中以T?-N化学键的形式进入了TiO2的晶格.
    含锰铁氧化物磁性中空微球的制备与性能表征
    张晓俊;陈建定;宣绍峰;马新胜;黄广建
    . 2008, 8(1):  177-181. 
    摘要 ( )   PDF (316KB) ( )  
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    用沉积表面反应法制备了以聚苯乙烯为核、Mn-Fe氧化物为壳的磁性核-壳微球. 考察了锰含量对核-壳球磁性的影响,分别采用烧结法和溶剂萃取法去除核-壳球内的聚苯乙烯以制取中空微球. 讨论了烧结温度与所形成的中空微球比表面积的关系,考察了溶剂萃取法去除聚苯乙烯的效果,比较了两者所形成的中空微球的性能. 结果表明,烧结法所得微球性能优于溶剂萃取法所得微球. 探讨了烧结法形成中空磁性球的最佳条件,在400℃下煅烧核-壳微球可以得到饱和磁化强度为68.66 emu/g、比表面积为27.8438 m2/g的含锰铁氧化物磁性中空微球.
    含季戊四醇二磷酸酯三聚氰胺-尿醛树脂盐环氧树脂的阻燃性能
    高明;李桂芬;杨荣杰
    . 2008, 8(1):  182-186. 
    摘要 ( )   PDF (216KB) ( )  
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    合成了一种新型廉价高分子膨胀阻燃剂?季戊四醇二磷酸酯三聚氰胺-尿醛树脂盐. 红外光谱表明,该阻燃剂的结构为双环笼状含磷大分子. 将其应用于环氧树脂,所得阻燃环氧树脂采用热重分析、锥形量热仪研究其热解、阻燃性能,并用Broido方程计算热解活化能的变化. 结果表明,阻燃环氧树脂的平均热释放速率降低30.7%,总热释放量降低52.2%,烟气排放量降低42.7%,CO产率降低70.5%,CO2产率降低73.5%,剩炭率增加19.1%,添加30%的阻燃剂可使材料氧指数达30.5,阻燃效果与DOPO类似. 环氧树脂热解活化能为73.5 kJ/mol,添加阻燃剂后其值为83.5 kJ/mol,降低10 kJ/mol,表明阻燃剂对环氧树脂的热解具有催化成炭作用.
    真空晶种引入法制备Silicalite-1沸石膜及其性能表征
    王爱芳;孙伟国;孔春龙;赵庆宇;杨建华;王金渠
    . 2008, 8(1):  187-191. 
    摘要 ( )   PDF (655KB) ( )  
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    采用抽真空法在多孔a-Al2O3载体管表面预先引入Silicalite-1沸石晶种,再通过水热合成二次晶化法在涂有Silicalite-1沸石晶种的a-Al2O3载体管上合成沸石膜. 用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对合成的沸石分子筛及膜进行了表征,考察了晶种大小、真空度对合成沸石膜渗透性能的影响,用单组分气体渗透实验检测合成沸石膜的渗透性能. XRD检测结果表明,制备的沸石膜是典型的Silicalite-1沸石膜,合成的分子筛粒径分别约为0.2, 0.5, 1和2 mm,且分布均匀;SEM检测结果表明引入的晶种涂层连续、均匀,制备的Silicalite-1沸石膜致密、互生,不存在裂缺;常温常压下,H2/N2和H2/SF6的理想分离系数分别达到4.1和133.2,大于其Knudsen扩散比值3.7和8.7.
    用于酯化反应的堇青石担载固体酸催化剂的制备工艺探索
    张琦;王铁军;吴创之;马隆龙
    . 2008, 8(1):  192-196. 
    摘要 ( )   PDF (244KB) ( )  
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    以堇青石为载体担载固体酸催化剂活性组分,以乙酸与乙醇合成乙酸乙酯的反应为模型反应,考察多种制备条件对堇青石担载固体酸催化剂酯化活性的影响,筛选最佳制备工艺. 结果表明,固体酸颗粒悬浊液性质均一、稳定,浸渍液中添加g-Al2O3或聚乙二醇会阻碍催化剂表面活性的发挥. 以悬浊液为浸渍液,1 mol/L H2SO4溶液达50%(j)的工艺条件下,堇青石担载固体酸催化剂酯化活性最高. 堇青石表面担载的固体酸是酯化活性中心,全回流反应100 min,乙酸的转化率达到79.2%,二次利用时转化率为一次转化率的95.6%. 堇青石担载固体酸催化剂制备工艺的平行性和稳定性较好,催化剂外形规整,孔道均匀整齐,在保持高活性的同时,达到催化剂成型和提高酯化催化剂经济性的目的.
    反应烧结制备Si3N4-BN复合材料
    袁磊;于景坤
    . 2008, 8(1):  197-201. 
    摘要 ( )   PDF (477KB) ( )  
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    以Si粉和BN粉为原料,Fe2O3为烧结助剂,采用反应烧结法于1450℃氮气气氛下制备了Si3N4-BN复合材料. 利用XRD研究了不同烧结制度和BN含量下复合材料的物相组成,利用SEM对材料断面形貌进行了观察,并测定了不同BN含量材料的显气孔率、体积密度和常温抗折强度,同时探讨了Fe2O3的助烧机理和b-Si3N4的形成机理. 研究结果表明,当氮化温度为1450℃、保温时间为45 h时,Si可完全氮化,材料中主晶相仅为Si3N4和BN. 随着BN含量的增加,相对密度和常温抗折强度下降,b-Si3N4含量增多. 当BN含量为30%时,其相对密度为73.3%,抗折强度可达52.5 MPa,同时b/a相比为3.4.
    综述
    二次有机气溶胶的特征和形成机制
    白志鹏;李伟芳
    . 2008, 8(1):  202-208. 
    摘要 ( )   PDF (237KB) ( )  
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    二次有机气溶胶(SOA)的形成是当今大气化学过程的研究热点之一. 城市大气中二次有机碳占颗粒物总有机碳的17%~65%. 单萜烯和芳香族化合物分别是SOA最重要的天然和人为源前体物,在大气中与×OH, NO3-和O3等氧化剂发生多途径反应形成有机酸、多官能团羰基化合物、硝基化合物等半挥发性有机物,通过吸附、吸收等过程进入颗粒相,改变了气溶胶的特性及其环境效应. 有机化合物表现出较强的源特征性,可以作为示踪分子解析颗粒物来源,二元羧酸是SOA的潜在示踪物. 论述了SOA研究的最新进展并指出了未来的研究方向.