摘要：柑橘黄龙病是世界柑橘产业的毁灭性病害,带病苗木、带菌接穗和田间病株是病害的初侵染源,建立一套病原菌超灵敏检测方法对柑橘黄龙病的早期预警及防控具有重要意义。根据柑橘黄龙病亚洲种16S rDNA基因序列设计特异引物,建立基于微滴数字PCR技术的检测方法,并评价该方法的灵敏度和检测准确性。结果表明,研究建立的柑橘黄龙病亚洲种微滴数字PCR检测方法特异性强、灵敏度高,其检测灵敏度是荧光定量PCR的10倍。建立的微滴数字PCR检测技术为柑橘种质资源的早期黄龙病检测提供了一种新方法。

摘要：镍是目前应用最广泛的碱式电解水制氢电极材料之一。对镍电极进行多孔化处理,可有效提高其析氢效率并降低制氢能耗。然而,现有报道仅研究了孔隙率、平均孔径等对电极析氢性能的影响,缺乏针对梯度多孔电极孔隙尺寸和分布等影响的研究。为此,设计了4组具有不同孔隙尺寸和排布方式的多孔电极模型,并且采用激光选区熔化技术制备高精度成型电极样品,表征了样品的表面形貌、截面微观组织、电化学性能及稳定性,深入分析和研究了样品的析氢性能。结果表明,4组样品均呈现出粗糙微观表面,为析氢反应提供更多的活性位点。所有样品均表现出优异的电解稳定性,经测试后未见明显的性能衰减。梯度多孔结构有利于气液传质,减小气泡层电阻,降低析氢过电位。当电流密度为10 mA∙cm^(−2)时,梯度多孔样品的析氢过电位虽仅为406 mV,但气液传质效果较差,而气泡层电阻较大的均匀多孔样品的析氢过电位却高达766 mV。梯度多孔结构的构筑可显著提高镍电极的析氢动力学特性,梯度多孔样品的Tafel斜率最低为129 mV∙dec^(−1),明显低于均匀多孔电极的Tafel斜率168和211 mV∙dec^(−1)。析氢过程受Volmer步骤控制,尽管镍电极析氢动力学特性得到提升,但并未改变镍电极的析氢机理,所有样品的Tafel斜率均高于120 mV∙dec^(−1)。因此,引入梯度多孔结构可有效降低镍电极材料的析氢过电位,提升析氢性能。本研究为镍电极的结构优化设计及析氢性能的提升,提供了新思路。

摘要：微尺度下的流体混合与传统宏观流体混合有显著不同,由于内壁摩擦力、粘滞阻力及表面张力等特性的影响被放大,微尺度流体混合展现出特殊规律。近年来,微混合芯片因混合效率高、液体接触面积大、输出通量高、可自动化控制及制造成本低廉的优势,在化工、材料及生物医学等领域中得到快速发展。由于微混合芯片的流道尺寸大多在毫米级别以下,有的甚至只有几微米到几十微米,因此流体粘度对流动的影响更加显著。流场中流速的扰动会因粘滞力而衰减,使得流体流动趋于稳定,微流道内流体的流动表现为层流状态,导致微流体内部扰流效应具有一定的困难性。因此,为实现微流体的充分混合,开发快速高效微流体混合器是基本前提,突破微小尺度流道内流体的层流界限,促进微通道中的全方位扰流以达到充分混合状态则是关键。以被动式微混合器的研究进展作为切入点,从芯片的设计维度出发,递进式地介绍了多维度微混合芯片设计的发展历程,总结了低维度到高维度的基本结构设计思路及功能的专一化。归纳了微混合技术在微化工领域、生物医药领域及新能源领域中应用和研究进展,并讨论了在其他领域中应用的可行性。微混合技术凭借广泛的应用场景,在未来将有巨大的发展潜力和应用空间。

摘要：单分散性载药缓释微球作为新型药物释放系统,已成为缓释药物制剂研究的热点之一。传统制备方法获得的载药微球大多存在大小不均一、粒径分布宽、载药量低、缓释效果不明显等问题,极大地限制了其应用。液滴微流控技术是一种通过芯片微通道结构,实现在微尺度上对流体进行精细操控,形成高通量的结构和微液滴尺寸精确可调的新型制备工艺。微流控芯片作为微液滴技术的载体,可采用多种材料及制备工艺制备,以适用于不同种类的溶剂,进一步拓展其应用范围。通过微流控技术生产出的液滴具有体积小、尺寸均匀、封闭环境和内部稳定等特点,并能形成特定结构与功能的微球,在纳米材料、制药工程和生命科学等相关领域中具有巨大的应用潜力。相对于传统的微球制备方法,液滴微流控技术不仅可以构建多种形态的微球,还能提供优秀的模板,丰富和扩展微球的应用领域。以科学原理及应用实例为综述主线,概括了微液滴生成的机理及流道设计(包括T型通道法、流动聚焦法和共轴流法等),对不同结构形貌与特定功能的微球进行了归纳梳理(实心微球、Janus颗粒、核壳结构、多孔结构和不规则结构等),重点介绍了其在药物研发中的应用。通过对微液滴技术的研究现状的概括总结,提出了未来研究的方向及建设性意见。

摘要：葡聚糖蔗糖酶是一类从蔗糖合成具有不同结构和物理化学性质的α-葡聚糖的酶工具。这些α-葡聚糖在食品、医学和生物材料等方面具有多种商业应用价值,特别是用于开发填充型甜味剂、益生元和面团改良剂。糖苷水解酶第70家族的其他亚家族的发现将反应底物扩展到淀粉和糊精,丰富了产物中糖苷键的种类和组成方式,扩大了合成新型α-葡聚糖的范围。序列比对和构象分析结果表明:通过对关键氨基酸残基进行突变或修饰,可有效改变产物的糖苷键构成、分子量和支化程度;GtfB、GtfC和GtfD是GtfA亚家族和糖苷水解酶第13家族的进化中间产物。该综述介绍了α-葡聚糖的分类和常见的糖苷水解酶第70家族成员,对酶构效关系方面的关键进展进行分析,并展望通过酶工程技术去理性设计更高效、更稳定、更个性化的α-葡聚糖合成工具。

摘要：本文依据扩散传质机理推导出溶质跨膜的传质系数模型,设计了一套跨膜传质系数的实验装置,测定了聚乙二醇水溶液在微滤、超滤中的传质系数,探讨了聚乙二醇分子量、溶液初始浓度对传质系数的影响。结果表明:聚乙二醇传质系数与初始浓度正相关,在微滤膜中传质系数与初始浓度间呈线性关系,而在超滤膜中则是非线性的;同一分子量的PEG,其在不同浓度下对应的微滤膜和超滤膜中的传质系数的比值λ近似为常数,且该比值随分子量的增大而增大。

摘要：光催化CO_(2)还原是利用太阳光和水将CO_(2)转化为高价值化学品或燃料(如CO、甲醇、甲烷等),被认为是解决CO_(2)问题的理想途径之一.CO_(2)分子中C=O离解能高而活化困难,且光催化CO_(2)还原涉及多质子耦合多电子转移过程且产物多样,因而研制效率高且选择性好的光催化剂是该技术的关键.聚合物氮化碳(PCN)作为一种结构可调的有机光催化剂,具有化学稳定性好且能带位置适宜于还原CO_(2)的优势,是一种具有发展潜力的CO_(2)还原光催化剂;但是PCN也存在因其禁带宽度较大而对可见光响应范围有限以及因其结构由三均三嗪单元构成而缺乏足够活性位点来吸附和活化CO_(2)等不足.目前在提升PCN的光催化CO_(2)还原性能方面已有不少研究,但所得的PCN基光催化剂在效率和选择性上仍处于较低水平.考虑到光催化CO_(2)还原涉及复杂的热力学和动力学要求,对基于PCN的光催化剂进行精准设计和研究是非常必要的,这有望获得同时具有可见光吸收增强、光生载流子复合减少、吸附和活化CO_(2)的位点增加以及能带位置适宜等特性的高性能光催化剂.为此,本论文采用理论设计与实验研究相结合的方法,以吡啶掺杂PCN为模型,研制了一种用于CO_(2)还原的高性能PCN基光催化剂.本文设计了将吡啶掺杂到PCN结构单元中不同位置的两种结构,并运用理论计算确定其中禁带宽度较窄、更利于光生载流子分离、更有助于CO_(2)吸附和活化以及总能量较低的结构作为最优结构.然后,采用尿素与适量的2-氨基吡啶共聚的方法,制备了吡啶掺杂的PCN样品,并通过一系列表征确定结构设计成功.还测定了所得吡啶掺杂PCN样品的光学和光电化学特性,评价了它们光催化CO_(2)还原的活性和选择性.最后,通过理论计算和实验研究,阐明了该吡啶掺杂PCN光催化剂的性能增强机制及其光催化还原CO_(2)的反应路径.结果表明,以CO(bpy)_(2)为助催化剂,本文制备的吡啶掺杂PCN(CN-5%AP)光催化剂不仅取得了较高的CO产量,而且还获得99.6%的CO选择性,在λ=420 nm处的表观量子效率可达2.86%.研究表明,该吡啶掺杂的PCN光催化性能增强主要源于其提升的CO_(2)吸附容量以及对CO_(2)还原为CO反应的促进.综上,本工作为设计和制备实现高效CO_(2)还原的光催化剂提供了参考.

摘要：向右旋糖酐酶中添加金属离子、糖类、多元醇类以及表面活性剂等物质,利用单因素试验,选择三类物质中各自对其热稳定性提升效果最优的三种单稳定剂后,对单稳定剂进行浓度梯度优化,并根据结果设计三因素三水平正交试验,确定一种复合稳定剂配方。利用DNS法测定添加稳定剂前后及高温保温前后的右旋糖酐酶酶活,计算酶活保留率,分析右旋糖酐酶的热稳定性能及复合稳定剂的效果。结果表明,Na^(+)、甘露醇和Tween 80三种稳定剂能显著提高右旋糖酐酶热稳定性,通过正交试验得到优化的复合稳定剂配方,即Na^(+) 100mmol·L^(-1)、甘露醇125g·L^(-1)和Tween 803g·L^(-1)。在50℃下,添加复合稳定剂的右旋糖酐酶保温1h后,酶活保留率和半衰期分别为85.89%和4.56h,较对照组分别提高43.95%点和4.7倍。

摘要：以猪耳皮肤为模型,利用静态Franz垂直扩散池法,探究皮肤状态、涂抹量、接收液等因素的影响,完善体外透皮实验方法,得到6种不同结构防晒原料二苯酮-3、对甲氧基肉桂酸异戊酯、4-甲基卞亚基樟脑、丁基甲氧基二苯甲酰甲烷、乙基己基三嗪酮、双-乙基己氧苯酚甲氧苯基三嗪的透皮吸收值,比较其透皮吸收性能,结果表明使用法规允许最高限10%的二苯酮-3涂抹在冷冻储存的猪耳皮肤24 h后,经皮吸收率达到36.66%,高出其它准用防晒剂,安全边际值为96.15;新鲜与冷冻储存的皮肤的渗透系数在0.47~0.88之间;透皮吸收量随涂抹量的增加而增加,但非线性关系。总体来讲,在法规允许剂量下使用防晒剂,经皮吸收的量占比较小,带来的健康风险较低。

摘要：针对能源问题日益紧张而电能消耗高涨、路灯系统管理低效、浪费大量人力物力的情况,提出了基于GPRS/WEBGIS无线通信技术和网络电子地图Ajax技术的路灯节能监控系统;实现了节约能源、节省开支,提高故障定位精度、缩短故障排除时间、降低管理成本的目的,并做到无人值守;通过该系统的自动开关和监控,可以实现白天关灯、晚上控制灯的亮度情况,由此达到节能目的;得出了自动采集数据、自动报警、节能效果明显、系统实用性强的结论。