摘要：在能源结构转型和碳减排的双重压力下,我国亟需发展生物质资源的利用技术,以实现对化石基产品的补充.其中,化学法凭借其反应条件易于控制和生产效率高等优点,在生物质的大规模转化中展现出广泛的工业应用前景与价值.本文聚焦生物质化工中的关键产业,包括木质纤维素、油脂以及甲壳素化工,梳理化学法制备生物基化工产品的关键技术,探讨其产业发展现状与趋势,提出一系列产业需要解决的化工问题,并展望了生物质化工的未来发展前景,强调在催化剂设计、新工艺研发、工艺集成策略以及传质机理深入理解等方面的重大潜力,为推动生物质化工的高效发展及产业升级提供理论参考与技术支持.

摘要：亲和仿生层析是一种新型的生物分离技术,可用于生物活性物质分离,尤其在抗体纯化中表现出良好的应用前景,具有价格低廉、结构稳定、特异性较高等优点。亲和仿生层析的核心是具有特定结构的仿生配基,主要包括化学合成配基和短肽配基两种,通常通过合理的手段进行筛选和设计。理性设计是一种行之有效的方法,针对一个特定的目标蛋白,随机地去选择配基是不可能的,必须采用理性设计构建一个合理的配基库,并通过高通量的筛选技术,才能得到合适的仿生配基。本文根据近年来国内外亲和仿生层析的研究进展,着重介绍了亲和仿生配基的筛选和设计以及在抗体纯化中的应用。

摘要：为了进行电粉碎岩石和等离子体灭菌的实验研究,研制了一种LCR触发多级多通道火花开关。采用μs上升前沿的初级脉冲充电电源对低电感陶瓷电容充电,以火花开关作为短脉冲形成开关。在600Ω负载电阻下,测试了火花开关的工作性能。利用脉冲电源开展水中灭菌实验,考察了开关的工作性能。实验发现:当气体间隙总长为14mm时,开关的导通电压范围为29～45kV。当火花开关的工作电压为34kV时,火花开关平均导通时延和抖动分别为115μs和71μs;负载上峰值功率为1.776MW;电阻上获得的电压波形基本一致,电压幅值在33.4～34kV范围内,电压的上升时间范围为23～28ns;开关的能量损耗为8%,其中触发电路引起的能量损耗为2.163%。火花开关在累计工作2.5万次后,电极烧蚀均匀,厚度无变化。火花开关分别在有、无LCR触发电路情况下连续运行20次的对比实验证明,LCR触发方法能够显著提高多级多通道的火花开关工作的稳定性。

摘要：人血白蛋白是血浆中含量最高的蛋白,是一种重要的载体蛋白,能与多种内源性和外源性物质结合。人血白蛋白主要有两个药物结合位点,位点I和位点II,其中位点II的柔性较大,对药物分子的亲和性较高。本文采用分子模拟方法,基于12种结合于位点II的小分子-人血白蛋白晶体结构,分析了相互作用能,发现12种分子的结合以疏水作用为主,静电作用为辅。进一步采用丙氨酸扫描和结合能评价,分析结合部位的关键氨基酸残基,探究结合模式的规律性,发现从位点入口到空腔内部存在静电、疏水和杂合的三层相互作用分布,共同形成了稳定的分子结合。最后采用分子对接和分子动力学模拟,预测了L-色氨酸的结合模式。研究结果有助于深入了解人血白蛋白药物位点II的小分子结合模式,为基于位点II的药物和分离配基的优化设计提供指导。

摘要：烯烃、烷烃和炔烃等结构相似物的高效分离是石油化学工业可持续发展的关键过程之一。低碳烃化合物结构和性质相近,仅在碳数和不饱和度存在微小差异,传统低温精馏过程选择性低、能耗高。金属有机框架材料/多孔配位聚合物(MOF/PCP)的结构多样性及可设计性使其可以精确识别相似物分子间的微小差异,在低碳烃分离领域取得重要进展。综述了金属有机框架材料在碳二/碳三的烯烃、炔烃和烷烃分离体系中取得的最新进展以及分离机理,探讨了金属有机框架材料在低碳烃吸附分离研究中存在的问题和发展方向。

摘要：许多化工过程的设计需要估算含水体系的黏度,但目前的黏度关联方法用于含水体系时误差较大。今以作者所在课题组近期提出的非水液体混合物黏度关联方程为基础,通过引入形状因子,得出了一个非电解质水溶液的黏度方程。该方程可用于二元非电解质水溶液黏度的关联,且能利用二元黏度得到的关联参数推算三元非电解质水溶液的黏度。该方程对54个二元非电解质水溶液体系黏度(总计2876个黏度数据点)关联的总平均相对偏差为4.60%;对7个三元非电解质水溶液体系黏度(总计352个黏度数据点)推算的总平均相对偏差为3.75%。结果表明,该方程具有较高的关联精度和推算精度。

摘要：Cu-ZSM-5分子筛因具有高的催化脱除NO活性和对环境友好等优点而引起广泛关注。本文从NO分解反应、以NH3为还原剂选择性催化还原NO(NH3-SCR-NO)和以碳氢化合物为还原剂选择性催化还原NO(CH-SCR-NO)三个方面综述了Cu-ZSM-5分子筛催化脱除NO反应机理和催化剂改进方面的研究进展,并对该领域存在的问题和发展前景做了总结和展望。Cu-ZSM-5分子筛催化分解NO被认为是最具有吸引力的脱硝方法,其通过Cu+的氧化还原过程和N2O的生成来实现;Cu-ZSM-5分子筛上NH3-SCR-NO反应具有较高的NO脱除效率,NO首先被氧化为NO2,NO2再与NH3结合为NH4NO3,NH4NO3再进一步与NO反应生成N2;CH-SCR-NO反应是利用贫燃发动机尾气中未完全燃烧的碳氢化合物为还原剂,一般认为碳氢化合物与氮氧化物生成硝基烷或亚硝基烷,再经异氰酸酯或氰化物生成终产物N2。Cu-ZSM-5分子筛存在水热稳定性差和易发生二氧化硫中毒等缺点,通过引入第二金属组分和制备整体式催化剂方法可显著改善Cu-ZSM-5分子筛的催化性能。系统了解NO脱除反应机理和活性位的作用机制可为催化剂的改进奠定理论基础,同时也有助于设计合成新型高效、环境友好的脱硝催化剂体系。

摘要：扩张床吸附是一种新型的集固液分离、浓缩、纯化于一体的层析技术,其核心为经过特殊设计的吸附介质。比较了Streamline SP、Streamline SP XL和Fastline SP三种常用扩张床介质的理化性质和床层特性,并以乳铁蛋白为模型蛋白,从静态吸附、吸附动力学和动态吸附三方面比较了不同介质的吸附特性。结果表明,介质颗粒小,吸附平衡快;介质密度大,床层稳定性高,适用流速大,过程处理能力高,研究的结果为扩张床吸附介质的理性设计提供指导。

摘要：超临界二氧化碳(sc CO2)是一种环境友好型溶剂,它作为传统有机溶剂的替代品已被广泛应用于绿色化学过程的开发。其中,环氧化合物在超临界二氧化碳中制备环碳酸酯是实现二氧化碳高附加值转化的有效途径之一。本文回顾了近年来在超临界二氧化碳中合成环碳酸酯的研究进展,着重介绍了不同种类的催化剂,包括金属配合物、季盐、二元催化体系、离子液体、金属氧化物、有机小分子及其他类型催化剂在该反应体系中的应用,突出了超临界二氧化碳既作为溶剂,又作为反应物的双重优势。从经济和环境角度考虑,离子液体或季盐等有机催化剂具有更好的工业化应用前景。同时,指出了高效和绿色催化体系设计和创制是该研究领域的关键。

摘要：针对单抗生产下游过程的瓶颈-蛋白A亲和分离,以提高产率和降低成本为目标,探讨了双柱连续流层析的新方法。从过程设计的关键因素出发,比较和分析了保留时间和蛋白浓度的影响,优化了分离条件,并应用于细胞培养液中单抗的分离。以两种蛋白A亲和介质MabSelect SuRe和UniMab为典型介质,考察了不同保留时间和IgG浓度下的穿透曲线,比较了保留时间和蛋白浓度对产率、介质利用率和缓冲液消耗的影响。结果表明,与常规的批次层析相比,双柱连续流层析拥有更优越的分离性能,低保留时间条件下的产率和介质利用率显著提高,缓冲液消耗减少,特别适合于高流速操作。对于从细胞培养液中分离单抗,双柱连续流层析的分离性能与常规批次层析相当,单抗纯度在97%以上、收率87%以上、聚集体含量低于2%、宿主细胞蛋白含量低于300ppm,优势是产率提高,介质利用率从20%～30%提高到70%～80%,,缓冲液消耗下降为常规批次层析过程的1/5～1/4,显示出良好的应用前景。