极端条件驯化法提高腈水合酶产生菌的丙烯酰胺耐受性

为了提高产腈水合酶的菌体Nocardia sp.对催化产物丙烯酰胺的耐受性,利用极端条件改造了现有的丙烯酰胺生产菌株RS,通过向发酵液间歇加入丙烯腈催化生成丙烯酰胺,为菌体制造出一个极端环境,使菌体在生长催化过程中逐渐适应高浓度丙烯酰胺,强化其丙烯酰胺耐受性,驯化得到了RS-1菌株. 研究了驯化过程中菌体存活率、比死亡速率和腈水合酶活性随丙烯酰胺浓度的变化. 在不同的丙烯酰胺初始浓度(0~400 g/L)下比较了两菌株的丙烯酰胺耐受性,RS-1菌体催化丙烯腈水合的速率都大于RS菌体,平均提高30.8%;而且RS-1菌株的胞内腈水合酶也具有较好的丙烯酰胺耐受性. 在相同的水合条件下,RS-1菌株催化所得的丙烯酰胺终浓度和丙烯腈转化率分别为587.1 g/L和99.97%,都明显优于RS菌株的水合结果. 在进一步的水合实验中,RS-1菌株催化所得的丙烯酰胺终浓度达到了641.4 g/L.     

丙烯酰胺反相微乳液聚合体系及其微观结构

制备稳定的Span80-Tween80/异辛烷/AM-H2O反相微乳液聚合体系;用电导法考察了不同HLB（亲水-亲油平衡）值下电导率的变化规律;研究了正丁醇、氯化钠和乙酸钠对微乳液体系电导率变化的影响规律.采用TEM、AFM、DSC、激光纳米粒度仪等手段测定了聚合前后微乳液的粒子形态、粒度和粒度分布.结果表明：HLB为5.4时,体系的电导率变化较小,正丁醇浓度为25 g•L^-1时电导率几乎没有变化,形成的微乳液较为稳定,而且增溶的水相也比较多.当氯化钠浓度为50 g•L^-1或醋酸钠浓度为25 g•L^-1时会增加体系的稳定性.对该体系聚合,可以得到相对分子质量（M_R）为5.64×10⁶、固含量为32%的聚合物乳液.所制备的聚合物为球形、单分散的准纳米材料,粒径（D）在140 nm左右.反相微乳液聚合的聚丙烯酰胺（PAM）的比表面积为21.684 m²•g^-1,玻璃化转变温度T_g为193℃.     

载铁棉纤维素吸附剂固定床去除地下水砷

用球形棉纤维素作载体,研制成了一种新的吸附剂：载铁（β-FeOOH）球形棉纤维素吸附剂,并应用于地下水砷的去除.柱实验表明,吸附剂对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的去除效果均明显优于相关文献中报道的吸附剂.采用含砷为500 μg•L^-1的地下水为柱实验进水,空床接触时间分别为4.2 min和5.9 min时,按照世界卫生组织推荐的新卫生标准（10 μg•L^-1）,吸附剂去除As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的穿透体积分别达2200 BV和5000 BV. 如采用含As(Ⅲ)和As(Ⅴ)各为250 μg•L-1的地下水为柱实验进水（总砷为500 μg•L^-1）,空床接触时间5.0～5.2min时,按照现行中国饮用水砷最高允许浓度50 μg•L^-1的卫生标准,3次过柱穿透点的出水体积分别达7000 BV、6000 BV和6700 BV.吸附剂可以用2 mol•L^-1NaOH洗脱再生,再生效果良好.     

疏水性可见光响应型纳米CuO/TiO2催化降解高浓度硝基苯

采用十二烷基硫酸钠（SDS）对纳米CuO/TiO₂光催化剂进行疏水改性,并在可见光的照射下,研究了疏水性CuO/TiO₂对硝基苯降解的影响因素。实验表明：SDS-CuO/TiO₂催化剂具备完整的锐钛矿和CuO晶体衍射峰;SDS负载量变化对催化剂的紫外可见吸收性能没有影响;催化剂表面的疏水位主要是长链烷基。各影响因素的最佳水平分别是：SDS负载量2.3 g•（2.5 g TiO₂）^-1,初始浓度400～500 mg•L^-1,催化剂用量0.2 g•L^-1,pH 9,H₂O₂添加量6 ml•L^-1。最佳条件下硝基苯2 h降解率为80％,4 h降解率为93％。     

疏水性可见光响应型纳米CuO/TiO2催化降解高浓度硝基苯

采用十二烷基硫酸钠（SDS）对纳米CuO/TiO₂光催化剂进行疏水改性,并在可见光的照射下,研究了疏水性CuO/TiO₂对硝基苯降解的影响因素。实验表明：SDS-CuO/TiO₂催化剂具备完整的锐钛矿和CuO晶体衍射峰;SDS负载量变化对催化剂的紫外可见吸收性能没有影响;催化剂表面的疏水位主要是长链烷基。各影响因素的最佳水平分别是：SDS负载量2.3 g•（2.5 g TiO₂）^-1,初始浓度400～500 mg•L^-1,催化剂用量0.2 g•L^-1,pH 9,H₂O₂添加量6 ml•L^-1。最佳条件下硝基苯2 h降解率为80％,4 h降解率为93％。     

柠檬酸钠对肌苷发酵过程代谢流分布的调节

基于物料的质量守恒定律和中间代谢物的拟稳态假设,定量研究了柠檬酸钠对肌苷发酵过程不同时段代谢流分布的影响.结果表明,添加的柠檬酸钠能够抑制存在于EMP途径和TCA循环之间的“碳源溢流”.在24 h以后, EMP途径的代谢通量平均降低33％,HMP途径通量平均增加76％,肌苷合成途径通量平均增加77％,最终产苷由17.44 g•L^-1提高到24 g•L^-1, 增幅达37.6％.     

A/O摇动床石化废水生物脱氮

摇动床反应器是由日本NET株式会社研发的一种新型的附着生长污水处理工艺,本文将A/O法应用到摇动床反应器中,研究了A/O摇动床对石化废水的生物脱氮效果,考察了硝化液回流比和进水负荷对脱氮效果的影响.实验结果表明,A/O摇动床对石化废水具有较好的脱氮效果,在进水COD浓度、NH⁺₄-N浓度、硝化液回流比和水力停留时间分别为400～600 mg•L^-1、20～40 mg•L^-1、2.5和26.1 h时,出水COD、NH⁺₄-N和TN浓度小于40 mg•L^-1、1.0 mg•L^-1、7.0 mg•L^-1,COD去除率、硝化率和反硝化率分别达到90%、95%和70%.     

含选矿捕收剂的铝酸钠溶液红外光谱

微量长烃链脂肪酸型捕收剂吸附在铝土矿选精矿上,随选精矿进入拜耳法流程,使拜耳法重要中间物料铝酸钠溶液中有机物成分发生变化.本文采用膜加水的制样方法,测定长烃链脂肪酸型捕收剂存在下的铝酸钠溶液红外光谱,研究了其对铝酸钠溶液结构的影响.结果表明：膜加水制样方法测定铝酸钠溶液红外光谱,特征峰明显,能满足试验的要求;具有羧基官能团的长烃链脂肪酸型捕收剂的存在使苛性比α_k=3.0、浓度ρ_Na2O=220 g•L^-1和α_k=1.56、ρ_Na2O=160 g•L^-1的铝酸钠溶液Al—O—Al键随捕收剂含量的增加而增多,而Al（OH）^-₄键峰强基本不变;同时发现α_k=1.56、ρ_Na2O=160 g•L^-1的铝酸钠溶液Al—O—Al振动带和Al—OH反对称弯曲振动带峰强高于α_k=3.0、ρ_Na2O=220 g•L^-1的铝酸钠溶液的峰强.     

界面聚合工艺条件对反渗透复合膜性能的影响

以聚砜超滤膜为支撑膜,间苯二胺(MPD)为水相功能单体,均苯三甲酰氯(TMC)为油相功能单体,通过界面聚合法制备了反渗透复合膜。研究了功能单体浓度、界面聚合反应时间、界面聚合成膜后热处理时间和温度等条件对复合膜分离性能的影响;并对在水相中添加相转移催化剂对复合膜分离性能的影响和相转移催化机理进行了初步探讨。首先在单因素实验条件下确定工艺条件的优化范围,然后经过正交实验得到最佳工艺条件,实验结果表明, 油相中TMC浓度为3 g•L^-1、水相中MPD浓度为20 g•L^-1、界面聚合反应时间为30 s、界面聚合成膜后热处理温度为90 ℃、后处理时间15 min时,所制备的反渗透复合膜表现出良好的分离性能,通量达14.91 L•m^-2•h^-1,截留率为0.951(测试条件: 压力1.6 MPa, 温度25 ℃, NaCl浓度20000 mg•L^-1);当水相中MPD浓度较低时,加入适量的相转移催化剂,能有效地改善膜的分离性能。     

水/有机溶剂体系中产紫青霉全细胞催化合成单葡糖醛酸基甘草次酸

研究了产紫青霉Penicillium purpurogenum Li-3 全细胞β-D-葡萄糖醛酸苷酶在水/有机溶剂体系中催化水解甘草酸,合成单葡糖醛酸基甘草次酸（GAMG）的反应。确定了最适反应体系为水/叔丁醇（体积比为3∶7）,最适反应条件为：底物甘草酸用量1.5 g•L^-1、反应温度45℃、pH值5.0、全细胞酶量7 g•L^-1、摇床转速120 r•min^-1,在此条件下反应48 h,产物GAMG产率可达79.12%,全细胞酶具有较好的稳定性和可重复使用性,显示了良好的应用前景。     

三级连续化中空纤维膜生物反应工艺在丙烯酰胺微生物转化中的应用

以聚砜材料的中空纤维膜为膜组件设计了三级连续化的中空纤维膜生物反应工艺流程应用于丙烯酰胺的微生物转化过程.在研究了单级膜生物反应器的基础上,对三级连续化工艺的可行性进行了研究.20 ℃下,三级连续化过程稳定运行了80 h以上,丙烯腈的转化率达到了99.9％以上,整个过程的生产效率达到了每小时每克菌体催化合成25.3 g丙烯酰胺,并通过中空纤维膜使反应液和菌体得到有效的分离,在丙烯酰胺产物中没有检测到副产物丙烯酸.和现有的工业上应用的批式反应相比,生产能力提高了40％以上.该工艺过程以自由细胞替代了原有的固定化细胞,实现了稳定的连续化生产,具有良好的工业应用前景.本研究为进一步研究长期连续化生产过程的运行打下了基础.     

秸秆水解液发酵产丁二酸高产菌株的选育及其代谢调控

采用酸解与酶解处理秸秆并对菌株代谢途径进行分析,以软X射线诱变选育乙酸及乳酸代谢阻断突变株,并围绕HMP与EMP流量比调控H还原力以及围绕木酮糖激酶实施五、六碳糖共代谢调控。结果表明200 g秸秆水解得57 g葡萄糖和11 g木糖,出发株代谢流量显示丁二酸、乳酸及乙酸流量分别为2.547、0.726、0.611 mmol•g^-1•h^-1。乳酸脱氢酶突变株HF-1代谢分析显示,其乳酸流量降至0.0296 mmol•g^-1•h^-1,氟乙酸抗性突变株HF-2的代谢分析显示,其乙酸流量降至0.100 mmol•g^-1•h^-1,丁二酸流量有所下降。H还原力代谢平衡调控显示,少量柠檬酸盐的添加使HMP与EMP流量比从1.389∶0.389增至1.684∶0.330时,间接促进丁二酸代谢流量从3.005 mmol•g^-1•h^-1增至3.468 mmol•g^-1•h^-1。酶活调控显示,碳酸镁取代碳酸钙作为中和剂促使木酮糖激酶酶活从76 U•mg^-1增至560 U•mg^-1,进而使木糖代谢流量从0.0444 mmol•g^-1•h^-1增至0.453 mmol•g^-1•h^-1,最终五、六碳糖共代谢产丁二酸达68.7 g•L^-1。     

不同曝气条件对膜生物反应器（MBR）工艺脱氮性能的影响

为了改善膜生物反应器（MBR）的脱氮效果,考察了不同溶解氧浓度(DO)、曝气/停曝时间对MBR工艺实现短程硝化反硝化生物脱氮的可能性以及对膜污染的影响。第一阶段采用5 min/1 min的间歇曝气模式,改变DO,在2、3 mg•L^-1时出现了亚硝酸盐氮的积累,相应的总氮的去除率较1、4 mg•L^-1时高,但最高值仅接近40%。第二阶段DO控制在2 mg•L^-1左右,改变曝气/停曝时间,在10 min/5 min时,亚硝酸盐氮积累率最高,总氮去除率也最高,接近70%;同时发现亚硝酸盐氮的浓度过高（在6 mg•L^-1左右）会降低脱氮效果。说明改变DO与曝气/停曝时间均可实现短程硝化反硝化脱氮,但后者效果更为显著。另外,DO过低（1 mg•L^-1）、过高（4 mg•L^-1）时,膜污染均恶化;曝气率越低,停曝的时间越长,膜污染越严重。     

环氧环己烷与二氧化碳合成碳酸环己烯酯的化学反应动力学

引言由于CO2排放量的急剧增加,“温室效应”已成为当今世界性的难题,固定CO2并综合利用CO2的研究显得越来越重要。CO2和环氧化合物经过环加成反应制备环状碳酸酯的工艺路线,为固定和利用CO2提供了一条有效途径。环状碳酸酯不仅是一种性能优良的高沸点、高极性的有机溶剂,而且在     

石英光纤表面化学镀镍磷合金工艺

引　言石英光纤广泛应用于光通信、光传感等领域 ,利用它制作的光纤传感器可用来测量物体的应力和应变 .但在测量前应先将传感器牢固地固定在待测物体上 ,常用的固定方法是使用环氧树脂等胶黏剂 ,这种方法存在着致命的缺点 ,即胶黏剂与待测物体和光纤涂覆层之间、光纤芯层和光纤涂覆层之间会产生相对移动 ,使得测量的数据不能真实地反映待测物体的应力和应变[1,2 ] .因此 ,若能将石英光纤表面金属化 ,然后用锡焊的方法使光纤固定在　　Receiveddate:2 0　待测物体上 ,这一难题将会完全解决 .光纤表面金属化有多种方法可以实现 ,常用的方法…     

海因酶法制备D-苯丙氨酸的酶催化过程动力学

采用自行筛选的兼有海因酶和N-氨甲酰氨基酸水解酶活性的Burkholderia cepecia 1003菌种,利用海因酶法大规模制备D-苯丙氨酸,对其中涉及的各过程的动力学参数进行了测定.结果表明:L-苄基海因的消旋速率常数为3.975×10^-3min^-1;海因酶的米氏常数为16.7894 mmol•L^-1,最大反应速率为0.6127 mmol•L^-1•min^-1;N-氨甲酰氨基酸水解酶的米氏常数为0.82688 mmol•L^-1,最大反应速率为4.828×10^-4 mmol•L^-1•min^-1.对DL-5-苄基海因的溶解、L-苄基海因的消旋、D-海因的水解开环及其中间产物（N-氨甲酰苯丙氨酸）的水解脱酰氨过程建立了动力学模型,并在此基础上进行了动力学参数显著性分析和优化.结果表明：对于这一级联酶转化反应,D-海因酶的水解反应是快速反应,而N-氨甲酰氨基酸脱氨甲酰的反应速率极小,是该过程的控制步骤.提高氨甲酰水解酶的活力将有助于提高总体的转化速率,而L-海因的消旋速率则是影响外消旋苄基海因转化率的主要因素.     

重组人γ-干扰素包涵体稀释复性

采用稀释法研究了重组人γ-干扰素包涵体复性条件,如温度、pH值、蛋白浓度、复性液中脲浓度,同时对加样操作方式进行了考察,得到了较为适宜的复性条件.结果表明,脲能有效地抑制复性过程中蛋白质的聚集,合适的脲浓度随复性蛋白浓度的增加而有所增大,在4℃、pH值8.0、脲浓度1.0mol•L^-1、蛋白浓度0.1mg•ml^-1及脉冲加样操作方式等条件下,复性后重组人γ-干扰素的活性为2.39×10⁵ IU•ml^-1,比活达2.21×10⁷ IU•mg^-1.     

三相机械搅拌反应器气液传质

由空气-水、液体石蜡-细颗粒黄沙、石英砂、催化剂构成三相体系,常压下在表观气速0.10×10^-2～1.5×10^-2cm•s^-1 、固体浓度为0～0.34 g•ml^-1溶剂、搅拌转速450～1500 r•min^-1的实验条件下,采用溶氧仪研究了三相机械搅拌反应器的气液传质特性,考察了操作参数和液体性质、颗粒粒径及密度等物性因素对液相容积传质系数k_La的影响,用改进的高斯-牛顿法进行参数估值,得到k_La与上述因素的量纲1关联式,统计检验表明,所得量纲1关联式与实验值拟合情况良好,可为后续搅拌反应釜中三相淤浆床甲醇合成过程分析与模拟提供传质基础数据.