铁离子改性碳分子筛对氮气/甲烷分离性能的研究

针对碳分子筛对氮气/甲烷分离体系分离比低的问题,采用浸渍法以市售空分碳分子筛（CMS）为基体,制备了分离氮气/甲烷的铁离子改性碳分子筛。通过静态吸附量、分离比、吸附动力学及热力学性质考察了铁离子负载量对碳分子筛吸附分离氮气/甲烷性能的影响。结果表明：铁（Ⅲ）的负载减小了CMS的比表面积、微孔体积和孔径,使CMS超微孔的孔径分布呈现更集中的趋势。这种集中性以动力学性能下降为代价,明显提高了碳分子筛对氮气/甲烷的吸附分离比。在303 K、0.7 MPa条件下,综合性能优异的0.3%铁改性CMS具有6.03的氮气/甲烷吸附分离比。     

烤烟烟碱转运蛋白基因与烟碱积累的相关性研究

解析烟碱转运相关基因对烟碱积累的影响,可为定向改良烟碱性状提供理论指导。本研究对7份烟碱含量不同的烤烟进行水培,检测打顶前后烟碱含量、烟碱合成基因（NtPMT、NtQPT）、烟碱转运基因（NtNUP1、NtJAT1/2、NtMATE1/2）以及囊泡运输调节基因（NtGEF）的表达量变化。经相关分析、主成分分析和相关网络分析表明：（1）烟碱合成基因NtPMT、NtQPT与烟碱转运基因NtNUP1、NtMATE1/2相互促进表达;（2）根部和叶部的主效烟碱转运基因中,NtJAT1是腰叶的主要烟碱转运基因,NtNUP1、NtJAT1、NtMATE1/2在根部对烟碱转运都有贡献,且转运效率依次递减;（3）囊泡运输调节因子NtGEF也能间接影响叶部烟碱积累。因此,在对烟碱性状进行定向改良时,可考虑烟碱合成、转运以及囊泡运输调节因子对烟碱积累的贡献大小。     

烤烟主要农艺性状变异特征以及与烟碱含量的相关分析

为加快高烟碱烤烟品种的田间选育,以116份烤烟种质资源为供试材料,连续种植4年,于烟叶成熟期测定其13个农艺性状,采用因子分析、逐步回归分析、二次响应面分析等方法探讨了烤烟烟碱含量与农艺性状之间的相关性。结果表明,烤烟主要农艺性状变异丰富,变异系数达5.64%~16.96%。烟碱含量变异系数达到24.3%。简单相关分析表明,烟碱含量与节距呈极显著正相关,与茎围、叶数呈显著负相关。通过因子分析,明确了与烟碱含量相关的主要农艺性状包括烟叶长宽比因子、叶数因子、叶长因子、株高因子。采用逐步回归分析法,建立了烤烟主要农艺性状与烟碱含量之间的回归模型,经统计学检验,达到极显著水平。通过二次响应面分析,展现了腰叶长、下二棚叶长与烟碱含量之间的动态变化关系,当下二棚叶长63.7 cm,腰叶长58.7 cm,烟株的烟碱含量稳定且有极小值。烟叶长宽比较小、节距较大、叶数较少和株高较高的烤烟,烟碱含量较高,因此,在选育不同烟碱含量的烤烟品种时,应综合考虑。     

3D显示中立体感知深度研究

三维立体电视和电影的立体真实感能够带给人们震撼的视觉体验,是数字时代的新宠.在这类三维显示系统中,恰当的立体感知深度将产生好的观赏体验,反之,将导致视疲劳、甚至眩晕等不适感.因此,很有必要对立体感知深度进行预先解算.针对这一问题,对于3D显示中立体感知深度的影响因素进行分析,提出基于特征点的视差计算方法,推导立体感知深度与视差等多个参数的定量关系.实验验证了立体感知深度定量计算方法的可行性,基于左右眼图像,计算得到了感兴趣点的立体感知深度.实验表明:计算得到的立体深度与测试者主观感受具有较好的一致性;研究结果可用于指导立体拍摄以及立体显示以便达到最佳立体效果.     

功能基因组学与代谢工程：微生物菌种改进与生物过程优化

代谢工程是用现代基因工程技术对细胞性质进行改进.代谢工程包括3个重要步骤：细胞途径的修饰（合成）,修饰后细胞表型的严格评价（表型表征）,根据评价结果设计进一步的修饰（优化设计）.其中“组学”技术（基因组学、转录物组学、蛋白质组学、代谢物组学、代谢通量组学等）在表型表征中起着极为重要的作用.此外,由于细胞的性质不仅与其基因组密切相关,而且也与细胞所处的微观及宏观环境条件（底物种类与浓度、pH、温度、溶氧、生物反应器的混合与传递特性等）密切相关,因此在菌种改进过程中就要密切结合这些实际的环境条件对所得的菌株用上述“组学”技术进行表型表征,从而使所开发的代谢工程菌株满足包括环境条件影响在内的整个生物加工过程优化的需要.本文结合国际上的发展及作者的研究实践,综述了近几年基于功能基因组学的代谢工程研究发展情况.     

基因组改组及代谢通量分析在产核黄素Bacillus subtilis性能改进中的应用

综合应用基因组改组和DNA重组技术改进了核黄素生产菌B.subtilis 24/pMX45的性状,在B.subtilis染色体上整合和扩增了多个B.subtilis 24的核黄素操纵子拷贝,并经过两轮的基因组改组后筛得菌株B.subtilis RH33/pMX45,在以12%葡萄糖为碳源的分批发酵中,其核黄素产量约为B.subtilis 24/pMX45的2倍,并具有快速同化利用葡萄糖、生长迅速、可形成感受态和进行基因整合、扩增等优良性状.随后比较分析了三株产核黄素B.subtilis在间歇培养条件下的代谢通量分布,通量分析和实验结果表明,B.subtilis RH33/pMX45中核黄素合成的主要通量限制因素存在于从5-磷酸核酮糖到GTP的一系列反应中.     

硝酸镁改性碳分子筛分离氮气/甲烷的性能研究

改性碳分子筛是一种优秀的多孔吸附剂，多用于空分制氮等领域。但吸附剂的发展制约着变压吸附工艺的应用范围，优异的吸附剂需要更好的分离性能。以工业碳分子筛（CMS）为基础，以硝酸镁为改性剂，采用等体积浸渍法制备了一系列改性碳分子筛。通过体积法测量了在变压吸附法（PSA）工艺条件下（303 K,0～0.7 MPa,200 s）甲烷和氮气在硝酸镁改性碳分子筛上的吸附特性。分别将吸附等温线实验数据及动力学曲线数据拟合到Sips模型和LDF模型，得到一系列改性碳分子筛的分离性能及吸附特性参数。结果表明，硝酸镁改性处理降低了CMS的比表面积、微孔体积、平均孔径，同时使得孔径分布更集中。通过调节碳分子筛孔径分布，改性后的碳分子筛展现出更好的氮气选择性，性能优异的样品CMS-0.5在303 K、0.4 MPa下，分离比达到12.20。