过程工程学报

谷奎庆;黄海;李红星;刘辉;李建伟;李成岳

. 2007, 7(5): 847-852.

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在空气-水-玻璃珠三相连续操作环流反应器中，利用动态溶氧方法研究了表观气速(Ug=0.01~0.13 m/s)、进料浆速(USL=0.001~0.011 m/s)、浆相质量固含率(es=0~30%, w)和固相颗粒大小(dp=59, 200 mm)对环流反应器内氧的液相传质性能的影响. 结果表明，在考察范围内，环流反应器传质系数随表观气速增大而增大，受进料浆速变化的影响较小，随浆相固含率增大呈现先增大后减小的趋势，但在高固含率下(es≥10%, w)的影响不显著；随固相颗粒粒径增大而减小. 同时得到了液相体积传质系数的经验关联式.

搅拌槽中垂直列管外壁表面传热系数的模拟计算

钱小静;王志峰;黄雄斌

. 2007, 7(5): 853-858.

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使用计算流体力学(CFD)软件CFX对搅拌槽内垂直列管外壁的温度场进行了数值模拟，根据温度分布计算了不同高度处列管外壁的局部表面传热系数和列管外壁的平均表面传热系数. 搅拌槽直径D=500 mm，4组对称垂直加热列管兼作挡板，搅拌桨为四斜叶桨(PBT)，以甘油为工作物料，计算中雷诺数为232. 研究结果表明，背向流体的列管外壁的局部表面传热系数最小，在同一列管、相同位置、不同离底高度下的最大局部表面传热系数与最小局部表面传热系数之比达到6.23；列管外壁各点局部表面传热系数沿轴向的分布差别很大，在同一离底高度、同一列管的不同位置，其最大与最小值之比达4.48，且均随着轴向离底高度的增加而减小；每根列管外壁的平均表面传热系数的最大与最小值之比为2.35，将4根列管外壁的平均表面传热系数模拟结果与文献进行了比较，发现二者基本吻合.

平面激光诱导荧光技术用于快速液液混合过程温度场测量

杜闰萍;刘喆;程易;骆培成

. 2007, 7(5): 859-864.

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利用平面激光诱导荧光技术(Planar Laser Induced Fluorescence，PLIF)研究了毫米尺度流道内，两股不同温度液膜的错流混合过程. 根据激光诱导作用下荧光强度的温度依赖特性，可视化地揭示了液-液错流混合区的二维温度场分布. 采用温度离析度(Intensity of Segregation，IOS)的概念定量描述了液-液混合的发展过程，分析了不同射流动量比对混合过程的影响. 计算了该过程混合区水的总传热系数，与纯湍流作用的总传热系数比较发现，两液膜撞击射流对传热有强化作用，射流动量比是影响其总传热系数的重要因素.

射流混合器内气体湍流扩散过程的CFD数值模拟与实验研究

陈翼;张林进;叶旭初

. 2007, 7(5): 865-870.

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利用计算流体动力学CFD(Computational Fluid Dynamics)商业软件CFX4.4对二氧化碳与空气的射流混合过程进行数值模拟. 湍流模型采用标准k-e模型和RNG模型，模拟预测不同断面上的CO2浓度分布，并与实验结果进行比较. 结果表明，模拟预测值与实验结果基本吻合，也验证了CFD技术应用于混合扩散过程预测分析的可靠性；靠近空气一侧的CO2浓度普遍高于另一侧，当CO2平均浓度为6%时，距射流出口100 mm剖面上的浓度极差达到6%. 本研究中的气体混合湍流模型影响不明显. 采用标准k-e模型分别对两种进气方式的射流混合器内部速度场、浓度场进行模拟分析，发现T型射流混合器的混合均匀性比单边进气的射流混合器明显提高.

高温条件下旋风分离器内气相流场的数值模拟

万古军;魏耀东;时铭显

. 2007, 7(5): 871-876.

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通过FLUENT 6.1流体计算软件，采用改进的各向异性的RSM模型，对直径300 mm的蜗壳式旋风分离器，在入口气速20 m/s条件下，对293~1273 K的气相流场进行了数值模拟. 模拟结果与实验数据吻合较好，表明温度变化对旋风分离器的流场有较大影响，尤其是对切向速度影响很大. 旋风分离器内气相流场的切向速度随温度的升高而降低，同时强制涡区扩大，沿轴向的衰减增大，两者的关系式为 . 当温度超过1000 K，切向速度降低幅度趋于减小. 由于温度升高导致气流的旋转强度下降而使下行的轴向速度略有降低，上行的轴向速度略有升高. 温度变化引起气体粘度和切向速度的变化而影响旋风分离器的分离性能，当温度达到1273 K时，气体粘度增大使切割粒径dp50T增加1.58倍，而切向速度降低使切割粒径dp50T增加1.23倍，切向速度与气体粘度的作用是同等重要的.

干气密封端面气膜压力及开启力的数值模拟

王和顺;黄泽沛;王新霖

. 2007, 7(5): 877-882.

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为了全面了解干气密封端面流场特性，基于N-S方程、层流模型、SIMPLEC算法，在端面间隙和转速的多种变化情况下，对干气密封端面流场进行数值模拟，重点考察了端面气膜压力及开启力的变化情况. 数值结果表明，端面气膜压力总是在槽台交界处产生较大变化，在气体流出的槽台交界处产生流体动压力，而在气体流入的槽台交界处存在局部负压区域，会削弱端面开启力和气膜刚度. 通过合理设计槽形，增大正压区域的同时减小负压区域，可提高端面开启力和气膜刚度. 对比分析表明，通过优化槽形可大大提高端面开启力和气膜刚度，使密封更稳定.

石油焦煅烧回转窑综合传热过程数值模拟

肖国俊;丁学俊;陈汉平;程尚清;骆名文;熊用

. 2007, 7(5): 883-888.

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研究了石油焦煅烧回转窑内的物理和化学反应过程对回转窑内传热过程的影响，并在对回转窑内的物料输送过程、传质过程和传热过程具体分析的基础上，建立了石油焦煅烧回转窑的综合传热数学模型. 应用数值计算方法对传热数学模型进行计算求解，预测了窑内气体、物料和窑壁内外表面的轴向温度分布. 结果表明，窑内的高温区域主要集中在挥发分大量燃烧的区段上，三次风的注入会引起窑内气相温度的明显下降，但不会造成料床温度的明显变化；在物料与气体、窑内壁之间热交换过程中，物料与被覆盖的窑内壁表面之间的对流换热和气体与料床表面间的辐射换热为主要的传热机制. 计算预测的结果与测量数据在规律上和数值上都能较好地符合，从而为石油焦煅烧回转窑的优化设计和经济运行提供了指导和依据.

吹气发泡法制备闭孔泡沫铝发泡过程的三维数值模拟

刘红;解茂昭;李科;王德庆

. 2007, 7(5): 889-894.

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吹气发泡法制备闭孔泡沫铝的过程实质上是搅拌流场中复杂的两相流动过程，应用计算流体力学方法分析由倾斜轴倾斜叶片引起的发泡熔池内气液两相强旋湍流流动过程. 在双流体模型基础上引入多重参考系法描述搅拌两相流场，通过分析相间相互作用及湍流模型进行封闭. 解气泡数密度函数的输运方程来分析气泡聚合和破碎引起的气泡尺寸变化. 应用体积积分的方法，计算平均及局部气含率及气泡直径. 考察了桨叶转速及气体流率对气泡直径及其分布的影响. 结果显示，气含率随桨叶转速和气体流率增加而增大；气泡直径随气体流率增加而增大，随桨叶转速增大而减小.

g射线衰减技术在提升管内颗粒浓度测量上的应用

谭宏涛;董干国;魏耀东;时铭显

. 2007, 7(5): 895-899.

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在实验室流化床装置上用g射线衰减技术对f186 mm′12 m提升管内的FCC催化剂颗粒浓度进行了测量. 通过对测量数据的处理，获得了横截面上的浓度等值线图. 测量结果表明，应用g射线技术测量的提升管内颗粒浓度分布与已往文献的测量结果一致，颗粒浓度分布是一种环核结构，中心区域浓度低，边壁区域浓度高. 但g射线技术的测量结果表明，在提升管横截面上催化剂颗粒浓度分布不是严格的轴对称分布，存在着一定程度的偏流现象. g射线技术的测量结果与光纤法的测量结果对比表明，两者在浓度分布的形态和数值上基本吻合，但在提升管的中心区域光纤测量的浓度比g射线测量的浓度高约20%. g射线技术测量不干扰流场，可以获得整个横截面上的浓度分布图，整体反映提升管内气固两相流的复杂特征.

涡轮桨搅拌槽内单循环流动特性的大涡模拟

李志鹏;高正明

. 2007, 7(5): 900-904.

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利用大涡模拟方法研究了涡轮桨搅拌槽内的单循环流动特性，采用Smagorinsky-Lilly动力亚格子模式，与文献实验及模拟数据进行了详细的比较. 结果表明，叶片后方的双尾涡偏向槽底运动，上尾涡在30o处已开始衰减. 800000个非均匀分布的计算网格和30个桨叶旋转周期的样本数据统计可获得准确的大涡模拟数据. 时均速度、均方根速度和湍流动能的大涡模拟值与实验数据一致，而k-e模型的模拟值与实验不符. 桨叶区呈现较强的各向异性，这是导致k-e模型预测不准确的主要原因. 对于搅拌槽内的复杂流动，大涡模拟方法是一个非常有效的工具.

固体酸脱水剂表面酸性对一步法合成二甲醚的影响

许庆利;李庭琛;张素平;任铮伟;颜涌捷

. 2007, 7(5): 905-909.

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采用甲醇合成催化剂JC207和固体酸脱水剂(HZSM-5分子筛或g-Al2O3)混合制得合成二甲醚双功能催化剂，并在固定床反应装置中进行了活性评价，考察了固体酸脱水剂的酸性对一步法合成二甲醚的影响. 结果表明，脱水在B酸、L酸中心都可以进行，并且可能存在协同作用. 在实验范围内，L酸/B酸酸值比为3.270脱水效果最好. 固体酸脱水剂的脱水效果还与总酸值有关，在实验范围内，总酸值等于0.521时，脱水效果最好

高硫煤焦化过程气体返回耦合脱硫实验研究

付志新;郭占成;王申祥

. 2007, 7(5): 910-915.

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通过模拟工业焦化过程，针对一种高硫煤考察了不同气体种类、气体流量及加热速率下，气体返回焦化过程对固体产物焦炭中硫含量变化及气相中H2S气体逸出行为的影响. 结果表明，焦化过程中通入H2, CH4和N2气体可以抑制热解气中的硫在逸出过程中返回到固体焦炭中，H2达到的焦炭脱硫量最大，其次是CH4和N2；气相中硫逸出行为表明，煤热解第一高峰阶段也是硫析出时的高峰阶段，800℃后均可达到总析出硫量的90%；增大气体流量、减小加热速率有利于使硫向气相转移，从而使固体焦炭中的硫分配降低；固体焦炭中硫含量变化亦表明，H2气氛下脱硫效果较佳，在空塔速度0.8, 1.3, 2.1 mm/s和3.0, 1.5℃/min两种加热速率下可使焦炭中硫含量分别降低0.36%~0.39%和0.46%~0.56%.

高岭土碱法活化合成P型沸石及其对水中钾离子的吸附

曹吉林;刘秀伍;居荫轩;刘秀芳;田立娜

. 2007, 7(5): 916-921.

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为降低开发制备P型沸石新工艺的能耗，进行了氢氧化钠碱熔活化高岭土合成P型沸石的研究，分析了活化反应的机理，确定高岭土碱熔活化的适宜条件为：高岭土与氢氧化钠按质量比1:0.94在400℃焙烧碱熔反应2 h，活化物料用水玻璃和水调整摩尔配比为Al2O3:SiO2:NaO:H2O=1:3.2:3.7:220，得到的P型沸石料液体系在80℃下老化反应3 h，然后加少量4A沸石作晶种在95℃晶化30 h，可合成性能良好的P型沸石. 以P型沸石作吸附剂对水中K+的吸附实验表明，其对模拟海水的K+吸附量为10.5 mg/g.

常压下高浓度NaOH浸取铝土矿预脱硅

杨波;王京刚;张亦飞;张懿

. 2007, 7(5): 922-927.

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探讨了常压下高浓度NaOH浸取铝土矿的预脱硅过程中初始NaOH浓度、反应温度、浸出时间和碱矿比等因素对氧化铝、氧化硅浸出率及剩余固相中铝硅比的影响，并得出动力学方程. 结果表明，在50% NaOH溶液、碱矿比2.5及135℃浸出时，反应时间5~20 min内，可使铝土矿铝硅比由7.6提高到12以上，从而满足拜尔法生产氧化铝对铝土矿的品位要求. 用此方法处理铝土矿预脱硅，可以免去物理选矿环节，与其他化学选矿方法相比，具有节能降耗的优点，同时提高铝土矿品位，为中低品位铝土矿的开发利用开辟了一条新途径.

煅烧菱镁矿在氯化铵乙二醇溶液中的浸取动力学

欧腾蛟;卢旭晨;梁小峰;姚生永

. 2007, 7(5): 928-933.

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系统地研究了菱镁矿的煅烧条件以及煅烧粉在氯化铵乙二醇溶液中的浸取动力学. 菱镁矿在750℃下煅烧2 h左右能使MgCO3分解完全而CaCO3不分解，过烧会使晶粒长大，从而降低浸取速率. 在消除外扩散影响的前提下，浸取过程在反应物(NH4Cl与MgO)以化学计量比反应、氯化铵的初始浓度为0~1.23 mol/L时符合未反应收缩核模型(Unreacted shrinking core model)，且浓度为1.23 mol/L时浸取速率达到最大；浸取速率受表面化学反应控制，活化能为44.74 kJ/mol.

氯化钾与五硼酸钠复分解反应制备五硼酸钾的动力学

张金平;孙勇;杨刚;李佐虎

. 2007, 7(5): 934-938.

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研究了利用氯化钾晶体和五硼酸钠溶液的复分解反应制备五硼酸钾的方法. 考察了五硼酸钠溶液浓度、反应温度和反应物摩尔配比(KCl:NaB5O8)对五硼酸钾结晶率的影响，结果表明，五硼酸钠溶液浓度是影响反应的最主要因素，反应温度和反应物摩尔配比的影响次之. 采用选取控制步骤法并引入修正的Debye-Hückel活度系数模型和Bromley渗透系数模型研究了该反应的动力学的影响规律，得出反应级数为2，表观反应活化能为85.8 kJ/mol，反应主要受四水五硼酸钾晶体析出的控制.

氯化氢氧化反应-脱水耦合制氯工艺

陈献;乔旭;王永;汤吉海;崔咪芬

. 2007, 7(5): 939-943.

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根据对氯化氢氧化平衡的计算和分析，提出将反应-脱水耦合技术应用于氯化氢氧化过程中，研究了反应-脱水耦合的模拟工艺. 结果表明，在氯化氢连续氧化的过程中，增加脱水过程能有效提高氯化氢的反应转化率. 考察了在氧气不过量情况下的多步脱水循环过程，结果显示提高二次氧化反应的温度可明显提高氯化氢的转化率，在HCl/O2摩尔比为8:1的条件下经过多步脱水循环反应，氯化氢的总转化率可以达到49.3%，反应混合气中氧气的体积含量低于0.2%. 该混合气可直接用于有机氯化过程.

火焰法合成纳米TiO2颗粒生长过程

陈博;程易;丁石;胡蓉蓉

. 2007, 7(5): 944-951.

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在新型火焰反应器生产纳米TiO2的过程中使用TEM微栅在不同火焰高度位置处进行原位取样分析，得到生长过程中纳米TiO2颗粒的粒径和形态. TiO2颗粒经历了成核、生长、聚并、烧结的过程. 调节反应物浓度为7.9×10-5~5.7×10-3 mol/L，研究了不同反应物浓度对纳米颗粒生长过程的影响，高前驱体浓度形成较高的单体浓度，使颗粒间碰撞几率增加，从而得到粒径较大的颗粒，产物粒径17~85 nm. 调节CH4和O2流量，改变温度场，研究温度对颗粒生长过程的影响，在相同反应物浓度条件下，较高的温度下形成分散性好、一次粒径为63 nm的颗粒，而在较低的温度下形成的颗粒一次粒径为35 nm，但颈部烧结严重；增加喷嘴气流速度减小了反应停留时间，颗粒粒径从63 nm减小到36 nm.

On-line Dynamic Model Correction Based Fault Diagnosis in Chemical Processes

田文德;孙素莉

. 2007, 7(5): 952-959.

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A novel fault detection and diagnosis method was proposed, using dynamic simulation to monitor chemical process and identify faults when large tracking deviations occur. It aims at parameter failures, and the parameters are updated via on-line correction. As it can predict the trend of process and determine the existence of malfunctions simultaneously, this method does not need to design problem-specific observer to estimate unmeasured state variables. Application of the proposed method is presented on one water tank and one aromatization reactor, and the results are compared with those from the traditional method.

基于X光CT技术的矿岩散体浸出过程中孔隙演化规律分析

吴爱祥;杨保华;刘金枝;张杰

. 2007, 7(5): 960-966.

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应用自制的多功能实验装置同时进行了矿岩散体介质的柱浸实验和渗流实验，并采用X光CT技术采集了矿岩散体介质在浸出前后的孔隙图像. 基于图像处理技术探明了其浸出前后孔隙率和孔隙连通性的演化规律，并分析了浸出过程中孔隙演化的主要原因. 结果表明，堆浸系统中矿岩散体介质的孔隙率存在空间和时间变异性，随着高度的降低而逐渐减小，浸出后减小趋势更为明显，其平均孔隙率比浸出前减小了1.71%；孔隙连通性也存在空间和时间变异性，浸出后上部区域连通性得到改善，但下部区域的连通性明显劣化；浸出过程中矿岩散体介质的孔隙演化使渗流性能逐渐下降，下降幅度为31.37%，主要原因是其在多因素作用下的整体沉降和细颗粒的运移及堆积.

亚熔盐溶出一水硬铝石型铝土矿过程中赤泥的铝硅行为

王少娜;郑诗礼;张懿

. 2007, 7(5): 967-972.

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对NaOH亚熔盐溶出一水硬铝石型铝土矿过程中赤泥的Al, Si行为进行了研究，通过实验研究了溶出过程的反应温度、碱矿比、添加CaO等主要因素对赤泥成分和物相结构的影响. 结果表明，在相同碱矿比下，温度越高越有利于Al2O3的溶出. 在碱矿比为2、反应温度为180℃、反应时间为2 h的条件下，一水硬铝石完全溶出，赤泥中硅主要以Na8Al6Si6O24(OH)2(H2O)2和Na9Al9Si15O48(H2O)27的钠铝硅酸盐形式存在. 亚熔盐溶出过程中添加CaO并不能抑制Si进入溶出液中，甚至会降低Al2O3的溶出率. 但添加CaO可以减少碱的损耗，适于处理中等品位的铝土矿.

铜蓝的细菌氧化浸出

温建康;阮仁满;周峨;张明明;王淀佐

. 2007, 7(5): 973-978.

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研究了福建紫金山铜矿中主要目的矿物之一铜蓝的细菌浸出过程的影响因素，考察了铜蓝纯矿物的浸出特性. 实验室条件下细菌浸出铜蓝纯矿物的适宜条件为：接种量100%，矿浆浓度<5%，初始Fe2+浓度4.0 g/L. 20 d浸出周期内铜蓝浸出率可达60%以上. 通过向纯矿物浸出体系中添加Fe3+、黄铁矿和H2O2，探讨提高溶液氧化电位以强化浸出效果的可能性. 结果表明，添加Fe3+和H2O2对于提高溶液的氧化性效果不显著，同时影响细菌的浸出. 添加黄铁矿则能有效提高浸出过程的氧化电位，以1:2或1:1质量比添加黄铁矿能明显加快铜蓝的细菌浸出速率.

松脂直接催化歧化反应过程分析

王琳琳;梁杰珍;陈小鹏;孙文静;徐徐;童张法

. 2007, 7(5): 979-983.

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采用GC和GC-MS-DS联用技术在线跟踪分析了Pd/C催化剂上松脂直接催化歧化反应过程主要化学组成随时间的变化关系，并探讨了松脂催化歧化反应机理. 考察了不同反应条件对歧化反应产物的影响，结果表明，松脂可直接催化歧化反应同时获得歧化松香和对伞花烃，在250℃、催化剂用量0.05%(占松脂的质量)的反应条件下，反应90 min时脱氢枞酸与枞酸含量分别占酸性物含量的79.15%和0，对伞花烃含量占中性油含量的62.52%；松脂中酸性物的反应速度大于中性油，在二者同时进行的氢转移反应中，树脂酸脱氢与萜烯脱氢反应均是主反应；以松脂为原料的歧化反应速度大于松香为原料的歧化反应速度，直接以松脂为原料进行一步催化歧化反应，萜烯不仅作为溶剂降低了反应体系的粘度，促进了液固传质并促进了枞酸芳构化反应的进行，同时树脂酸提供了有机酸的质子源，使松节油中的双环单萜异构并芳构化形成对伞花烃. 本研究为该反应动力学研究和反应条件优化提供了理论依据.

巯基乙酸修饰ZnS纳米颗粒的水相合成及表征

孙伟;钟江华;张灿英;江宏;焦奎

. 2007, 7(5): 984-988.

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以巯基乙酸(HSCH2COOH, RSH)为表面修饰剂，采用水相合成法制备了表面修饰巯基乙酸的ZnS纳米颗粒. 采用透射电子显微镜、粒度分布、X射线衍射和红外光谱等对ZnS纳米颗粒进行了表征，并对ZnS纳米粒子的制备条件进行了详细的考察. 结果表明，水相合成法的最佳制备条件为：反应pH值8.0, Zn2+:S2-:RSH(摩尔浓度比)为1:1.34:2. 在最佳条件下可制备粒径小(11 nm)且粒度分布窄、分散性好的ZnS纳米粒子，其晶体属面心立方b-闪锌矿结构.

生物质燃烧过程中Cl及碱金属逸出的化学热力学平衡分析

陈安合;杨学民;林伟刚

. 2007, 7(5): 989-998.

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采用化学热力学平衡分析方法，研究了秸秆、树皮、木屑、废木和橄榄渣5种生物质在400~1600 K温度范围和空气过剩系数分别为1.0, 1.2和1.4的燃烧条件下Cl及碱金属K和Na的化学平衡组成及浓度，讨论了其排放特性. 结果表明，空气过剩系数对生物质燃烧过程中Cl及碱金属K和Na的逸出影响较小；燃烧过程中含Cl组元主要以KCl(s), HCl(g), KCl(g), (KCl)2(g)和NaCl(g) 5种物质在800~1000 K温度范围进行固-气态转换；当燃烧温度大于850 K时，K和Na碱金属则主要生成KOH(g), KCl(g), (KCl)2(g), K2SO4(g), Na(g), NaOH(g), Na2SO4(g)和NaCl(g). 最大程度减少5种生物质在燃烧过程中含Cl及碱金属K和Na组元的产生和逸出量的最佳反应温度为850 K以下；高于900 K时，Cl及碱金属等气态物质则会大量生成.

E.coli M15 (pQTPL)高效发酵生产酪氨酸酚裂解酶的控制策略

时优;刘立明;段作营;李华钟

. 2007, 7(5): 999-1003.

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在摇瓶和4 L发酵罐上研究了营养和环境条件对重组菌E. coli M15 (pQTPL)分批发酵生产酪氨酸酚裂解酶(TPL)的影响. 在培养基中添加20 g/L葡萄糖和1.0 g/L玉米浆使TPL酶活提高到63.1 U/g(干重). 在此基础上，维持发酵液中溶氧水平为30%，可使菌体浓度在8 h达到4.78 g/L，酶活为54.6 U/g，比对照组(不控制溶氧)分别提高了21%和31.6%. 采用溶氧反馈调节-限制性补料策略，可使菌体浓度提高到31.5 g/L. 采用两阶段温度和pH控制策略，在发酵前8 h控制pH 7.0、温度37℃，8 h 至发酵结束之间控制pH为8.0、温度为30℃，可使重组菌的TPL酶活达到154.4 U/g，并使TPL在细胞中过量表达，实现了高菌体浓度和高TPL酶活的统一.

烯丙基化合物对面包酵母立体选择性的影响机理

李彦;倪宏亮;姚善泾

. 2007, 7(5): 1004-1008.

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添加烯丙基化合物可以控制酵母催化不对称还原反应的立体选择性，以4-氯-3-羰基丁酸乙酯(COBE)为模型底物，用丙烯酰胺和烯丙基醇对酵母进行预处理，产物(S)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯(S-CHBE)的对映体过量值(e.e.)可以增加至94%；而用烯丙基溴预处理，则可以得到R型产物. 通过DNS法和API ZYM试验条证明烯丙基类化合物对细胞及胞内酶系存在毒害作用，且作用大小取决于烯丙基所带基团. 预处理后的酵母细胞经PBS缓冲液多次洗涤后，其活性可以逐渐得到恢复. 随着底物浓度的增加，经烯丙基醇预处理的酵母细胞，其S型产物的e.e.值维持在90%左右，而经烯丙基溴处理后，反应得到的R型产物的e.e.值则从90%下降到45%左右. 说明烯丙基类化合物竞争性地吸附于酶的活性区域，且其所带基团决定了被吸附酶的类型. 以抑制剂类似物处理酵母细胞，其反应结果说明酵母体内催化不对称还原反应的两类酶存在着空间位阻效应.

硫酸盐还原菌的固定化

曹俊雅;张广积;毛在砂;方兆珩;韩宝玲

. 2007, 7(5): 1009-1013.

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针对低浓度生物冶金浸出液难以处理的现状，利用硫酸盐还原菌(Sulfate Reducing Bacteria, SRB)沉淀分离有价金属离子的微生物法是很有应用前景的处理方法. 本工作以提高SRB的还原活性为出发点，通过间歇式实验首先确定适宜的初始COD/SO42-比值和pH值，进而探讨固定化载体对SRB还原性能的影响. 研究结果表明，初始COD/SO42-比值为3、初始pH值为7时SRB具有较高的生物活性. 影响生物膜形成及SRB活性的首要因素是固定化载体的表面粗糙度，其次是孔容. 表面光滑的惰性玻璃珠作为载体时没有生物膜形成，SRB的活性低，SO42-的去除率仅为50%；其他载体均观测到生物膜，且载体的孔容越大，SRB的SO42-去除率也越高. 从SO42-的去除效果和工艺的稳定性考虑，多孔聚氨酯泡沫是较优的固定化载体，SRB的还原活性高，SO42-的去除率高达95%，工艺操作简便.

利用氧化还原电位调控基因工程菌株Klebsiella pneumoniae F-1合成1,3-丙二醇

黄志华;张延平;杜晨宇;黄星;曹竹安

. 2007, 7(5): 1014-1017.

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基因工程菌株Klebsiella pneumoniae厌氧发酵过程中，氧化还原电位(ORP)是一个监控发酵过程的重要指标. 考察了K. pneumoniae F-1在不同ORP(-190, -210, -240和-290 mV)下菌体生长和代谢产物合成的情况. 在ORP为-240 mV时，1,3-丙二醇的发酵终浓度和得率分别为81.5 g/L和0.423 mol/mol，分别为4种ORP条件下的最高值. 这说明ORP=-240 mV是菌株K. pneumoniae F-1的最适ORP. 此ORP既不同于野生菌株K. pneumoniae M5aL的最适ORP(-190 mV)，也不同于经过诱变的菌株K. pneumoniae YMU2的最适ORP(-280 mV). 另外，通过研究发酵体系ORP对甘油代谢流的影响，发现还原性氛围较有利于甘油向1,3-PD、乙醇、2,3-丁二醇等还原性较高的代谢物转化. 首次报道了ORP调控发酵过程在基因工程改造菌株中的应用，这对于进一步研究ORP调控厌氧发酵过程具有一定的意义.

银纳米粒子在木瓜蛋白酶固定化中的应用

宗璟;王安明;王华;沈树宝

. 2007, 7(5): 1018-1021.

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通过超声条件下正硅酸四乙酯与g-氨丙基三乙氧基硅烷的同步水解，一步制备了带氨基的二氧化硅微球，并在其表面沉积了银纳米粒子. 以此负载银的二氧化硅微球作为载体固定木瓜蛋白酶，研究了银纳米粒子负载量对木瓜酶固定化的影响，考察了固定化木瓜蛋白酶的性能. 结果表明，当载体的银负载量为0.68%时，固定木瓜蛋白酶活回收率达到最高，比使用未负载银的载体提高了188%；该固定酶比游离酶具有更好的热稳定性，在重复使用20次后仍保持原有酶活的43%，4℃下储存2个月后酶活基本没有下降.

Preparation and Photoelectrochemical Performance of Potassium Hexatitanate Nanofilm

钱清华;刘畅;胡煜艳;杨祝红;冯新;陆小华

. 2007, 7(5): 1022-1028.

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Nanostructured K2Ti6O13 film photoelectrode produced in situ was prepared on indium-tin oxide (ITO) glass substrate by a sol-gel process and characterized by thermogravimetry (TG) and differential scanning calorimetry (DSC), X-ray diffraction (XRD), atomic force microscopy (AFM), UV-Visible diffuse reflectance and Raman spectrometry. The photoelectrochemical performance of K2Ti6O13 film was assessed by electrochemical method. The analytical results showed that the K2Ti6O13 film had a strong and wide absorption in the ultraviolet and visible light range. The band gap energy (Eg) of the film shifted from 3.45 eV (bulk) to 3.05 eV (film). The flat-band potential (Efb) of K2Ti6O13 film was -0.67 V [vs. saturated calomel electrode (SCE)]. The transport of photogenerated electrons and holes was better in K2Ti6O13 film electrode than that in TiO2 film electrode. The photoelectrochemical response of K2Ti6O13 photoelectrode was increased in electrolyte solution with KOH, compared with that in the solution without KOH. The adsorption of OH- on the nanofilm acted as the surface activity center. The mechanism of photolysis was analyzed in terms of photoelectrochemical behavior.

复乳法制备大孔聚合物微球

宋薇;马光辉;苏志国

. 2007, 7(5): 1029-1034.

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研究在不使用乳化剂和致孔剂的条件下采用两亲性聚合物单甲氧基聚乙二醇聚乳酸共聚物制备大孔微球，确定了形成大孔结构的必要条件及孔径的控制方法，并对大孔微球的形成机理进行了探讨. 结果表明，两亲性聚合物单甲氧基聚乙二醇聚乳酸共聚物能较好地稳定乳液进而形成贯穿孔结构，而选用疏水性聚合物聚乳酸和聚(乳酸-羟基乙酸)时只能制备出单腔室结构的微球；当内水相与油相体积比在1:4~1:2、油相溶剂去除分两步时，能形成孔径在100 nm以上的大孔聚合物微球，大孔微球的孔径随着初乳化速率的增大而减小.

Ni(OH)2/活性炭复合材料在超级电容器中的应用

黄庆华;王先友;李俊;戴春岭;李娜

. 2007, 7(5): 1035-1039.

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用化学沉淀法在活性炭(AC)表面和微孔内掺杂不同量的氢氧化镍，制备了氢氧化镍-活性炭[Ni(OH)2-AC]复合材料. 用X射线衍射(XRD)和氮气吸附等温线等对活性炭和复合材料进行表征，结果表明，所制材料为b-Ni(OH)2-AC复合材料. 对不同掺杂量的b-Ni(OH)2-AC复合材料的电化学性能进行了研究，循环伏安、恒流充放电实验表明，少量氢氧化镍掺入活性炭表面和微孔中，所得材料的比电容较活性炭有所提高，并具有良好的充放电性能；当氢氧化镍的掺入量为6%(w)时，所制备的超级电容器单电极表现出优良的电化学性能. 以活性炭电极作负极，复合材料作正极制成复合型超级电容器，循环性能测试发现，掺入6%(w)氢氧化镍的复合材料制成的Ni(OH)2-AC/AC复合型超级电容器比电容高达330.7 F/g，比活性炭(AC/AC)超级电容器比电容(245.6 F/g)提高了34.6%，且Ni(OH)2-AC/AC复合型超级电容器具有更好的循环充放电性能.

固体氧化物燃料电池金属连接极涂层材料YCo0.6Mn0.4O3的性能

陶玲;朱庆山;谢朝晖;辛显双;张涛;靳彤安

. 2007, 7(5): 1040-1044.

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通过丝网印刷法在SS410合金上涂覆YCo0.6Mn0.4O3抗氧化涂层材料，采用氧化增重法、SEM-EDX、四探针法分别对SS410合金及其涂覆抗氧化涂层后的高温氧化速率、微观形貌和面积比电阻进行了表征. 结果表明，通过丝网印刷法在合金表面涂覆连续致密的陶瓷涂层材料，YCo0.6Mn0.4O3涂层在循环氧化过程中与基底结合牢固，没有出现剥离脱落. 涂覆YCo0.6Mn0.4O3涂层后，在800℃下SS410合金的氧化速率降低1个数量级，在800℃氧化150 h合金的面积比电阻由未涂层的72 mW×cm2降到了16 mW×cm2，大幅度地提高了合金的高温抗氧化性能及电导性能.

SnO2对尖晶石LiMn2O4电极材料的改性

刘涛;杜荣斌;姜效军

. 2007, 7(5): 1045-1049.

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为提高锂离子电池正极材料LiMn2O4在高温下的循环性能，以Sn(OCH2CH2OCH3)4为原料，采用溶胶-凝胶法在LiMn2O4表面包覆了一层稳定的二氧化锡层. 用X射线粉末衍射和扫描电镜对包覆前后LiMn2O4的结构进行了表征. 结果表明，二氧化锡包覆层的存在减少了LiMn2O4与电解液的直接接触，有效地抑制了高温下LiMn2O4与电解液的相互作用，减少了锰在电解质中的溶解；经表面修饰处理后，LiMn2O4正极材料的初始容量虽稍有下降，但高温下(60℃)的充放电循环稳定性能得到了显著提高，40次循环后的高温容量衰减由改性前的31%降低到12%，并且电池的自放电速率也显著减小. 作为锂离子电池的正极材料，该表面改性材料是众多取代LiCoO2材料中最具竞争力的材料之一，也有望成为锂离子动力电池的正极材料.

一种含有双键的脂肪族弱酸性阳离子交换树脂的制备

周渊;魏荣卿;刘晓宁;张晓晓

. 2007, 7(5): 1050-1054.

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在交联的聚苯乙烯微球上，以顺丁烯二酸酐作为酰基化试剂，通过Friedel-Crafts酰基化反应，得到一种含有双键的脂肪族弱酸性阳离子交换树脂. 该方法衍生出的大量双键性质较活泼，可与其他的功能单体反应，在树脂上引入多种功能基团，从而可扩展其应用范围，为交联聚苯乙烯树脂的功能化开辟新途径. 这种脂肪族弱酸性树脂有一定的手臂长度，位阻小，易与其他物质反应. 实验研究了溶剂体系及用量、反应时间、催化剂用量、试剂用量对反应的影响. 通过对反应条件的优化与控制，可得到可定量控制羧基担载量(0~3.54 mmol/g)的含有双键担载量(0~3.16 mmol/g)的脂肪族弱酸性阳离子交换树脂. 该方法可用于色谱预装柱填料的制备.

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