检索结果-内蒙古大学图书馆

石油炼制与化工 2024年第2期55卷 121-127页

作者：徐鑫李志齐健严媛杨鹏飞黄岚应急管理部信息研究院北京100029 中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室

甲烷是具有快速增温效应的短寿命强势温室气体,我国以井工开采为主的煤矿开采方式使煤矿甲烷成为我国能源活动甲烷排放的最主要来源,但目前针对低浓度甲烷仍没有高效的利用方式。甲烷催化燃烧可在较低温度下将甲烷完全转化为二氧化碳,... 详细信息

甲烷是具有快速增温效应的短寿命强势温室气体,我国以井工开采为主的煤矿开采方式使煤矿甲烷成为我国能源活动甲烷排放的最主要来源,但目前针对低浓度甲烷仍没有高效的利用方式。甲烷催化燃烧可在较低温度下将甲烷完全转化为二氧化碳,是一种高效、环保的利用方式,有利于减少资源能源浪费,兼具环境、安全和能源效益。甲烷分子具有较高的结构稳定性,尤其是低浓度甲烷在温和条件下催化燃烧更具挑战性。基于工业应用视角,围绕实际工况条件对催化剂的要求,重点从催化剂的活性、热稳定性、机械稳定性和抗毒稳定性等4个方面的研究进展进行综述,分析甲烷催化燃烧催化剂应用面临的难点及未来发展趋势,旨在为开发适用于工业化应用的乏风瓦斯甲烷催化燃烧催化剂研究提供参考借鉴。

关键词：低浓度甲烷催化燃烧催化剂

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空腔材料的化学创制、功能调控及应用

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科学通报 2024年第16期69卷 2107-2109页

作者：王丹宋宇飞李建荣中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室生物药制备与递送重点实验室(中国科学院)北京100190 北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室北京100029 北京工业大学材料科学与工程学院北京100124

空腔材料包括中空、多孔、管状等材料.由于具有空腔结构、高孔隙率、结构化表面等多尺度纳米结构和组成,空腔材料可实现物质的高效负载和传递,被广泛用于能量转换与存储、催化、吸附、分离、生物医药等领域.随着合成方法的进步,具有多... 详细信息

空腔材料包括中空、多孔、管状等材料.由于具有空腔结构、高孔隙率、结构化表面等多尺度纳米结构和组成,空腔材料可实现物质的高效负载和传递,被广泛用于能量转换与存储、催化、吸附、分离、生物医药等领域.随着合成方法的进步,具有多壳层、多腔体等独特复杂结构的空腔材料展示出更为丰富的功能和更加广阔的应用前景.实现功能导向空腔材料的设计、合成与过程的精准控制是突破现有材料的性能极限和功能制约的关键.

关键词：功能导向空腔结构生物医药高孔隙率结构化表面功能调控性能极限精准控制

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微观作用力对肽自组装过程中结构演化的影响:分子模拟研究

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中国科学（化学） 2023年第7期53卷 1227-1235页

作者：周鹏袁成前闫学海中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室北京100190 中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室北京100190 中国科学院大学化学工程学院北京100049

本文通过全原子分子动力学研究了典型的自组装芳香二肽分子(z-FF)自组装过程的微观结构演化,探索了肽分子间以及肽分子与溶剂水分子的微观作用力在自组装各个阶段的作用.模拟结果显示,尽管π-π堆积作用占分子间作用能的比重不高,但其... 详细信息

本文通过全原子分子动力学研究了典型的自组装芳香二肽分子(z-FF)自组装过程的微观结构演化,探索了肽分子间以及肽分子与溶剂水分子的微观作用力在自组装各个阶段的作用.模拟结果显示,尽管π-π堆积作用占分子间作用能的比重不高,但其在自组装初期对分子聚集起到的驱动力的贡献大于非π-π堆积作用力.肽分子与溶剂水分子形成的氢键数量随着组装进程而减少,总体呈现去溶剂化效应,但同时伴随着多次再溶剂化过程.水化层中的水分子存在两种特殊的"水桥"形式,即"单分子水桥"和"水团簇水桥",其在水化层水分子中占比在30％～70％之间涨落.水桥的涨落伴随着肽分子结构重排,在自组装各个阶段(相分离、成核、生长和纤维交联)起着重要作用.

关键词：自组装肽微观作用力分子动力学模拟 π-π堆积作用水桥

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中空多壳层结构TiN修饰隔膜对锂硫电池性能的增强

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科学通报 2024年第16期69卷 2298-2307页

作者：徐伟毕如一杨梅王江艳于然波王丹中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室北京100190 北京科技大学冶金与生态工程学院北京100083 中国科学院大学化学工程学院北京100049 生物药制备与递送重点实验室(中国科学院) 北京100190

锂硫电池(lithium-sulfur(Li-S)batteries)具有远高于锂离子电池的理论比容量.然而,硫的导电性差,充放电过程中体积变化剧烈,其放电中间产物易溶于电解液并穿过隔膜,造成穿梭效应,导致锂硫电池的实测比容量低、循环寿命短.本文设计构筑... 详细信息

锂硫电池(lithium-sulfur(Li-S)batteries)具有远高于锂离子电池的理论比容量.然而,硫的导电性差,充放电过程中体积变化剧烈,其放电中间产物易溶于电解液并穿过隔膜,造成穿梭效应,导致锂硫电池的实测比容量低、循环寿命短.本文设计构筑了中空多壳层结构氮化钛(TiNHoMS),作为锂硫电池隔膜修饰材料,有效解决了上述难题.氮化钛具有优异的导电性,能够催化硫和多硫化锂的氧化还原转化.HoMS具有多个壳层和多层内部空腔,能提供多重空间阻隔和丰富的多硫化锂吸附位点,从而有效抑制穿梭效应,并且能够缩短电子/离子传输路径.得益于此,采用三壳层TiNHoMS修饰隔膜的锂硫电池性能显著提高,远优于采用未修饰隔膜电池的性能.测试结果表明,在1 C电流下,初始比容量由642 mAh/g提高到1134 mAh/g,而且300次循环后比容量仍保持在792 mAh/g.通过一系列电化学表征分析发现,TiNHoMS提高了隔膜对电解液的浸润性,催化了硫正极的氧化还原反应,抑制了多硫化锂的穿梭效应,从而有效地提高了锂硫电池的比容量和循环稳定性.

关键词：中空多壳层结构氮化钛隔膜修饰锂硫电池穿梭效应

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二维材料在盐湖提锂领域的研究进展

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复合材料学报 2023年第6期40卷 3125-3135页

作者：曾广勇赵思邈王宏山林清泉成都理工大学材料与化学化工学院成都610059 中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室北京100190

近年来,随着新能源行业的大力发展,锂资源的供需矛盾加剧,合理开发利用锂资源正成为我国新能源发展的关键因素。盐湖卤水因其具备成本低、储量多的优势逐渐成为我国提锂行业的发展方向。二维材料是指电子仅可在两个维度的非纳米尺度(1~1... 详细信息

近年来,随着新能源行业的大力发展,锂资源的供需矛盾加剧,合理开发利用锂资源正成为我国新能源发展的关键因素。盐湖卤水因其具备成本低、储量多的优势逐渐成为我国提锂行业的发展方向。二维材料是指电子仅可在两个维度的非纳米尺度(1~100 nm)上平面运动的材料。由于二维纳米材料具备原子级尺度的特殊片层结构、高比表面积、优异的机械强度、丰富的活性位点及良好的可修饰性等特点,得到了科学界的广泛关注。本文从不同二维材料的特点出发,归纳了二维材料在吸附法提锂和膜分离法提锂两个领域的应用,总结了两种方法的特点,并指出其目前面临的问题及今后的发展趋势,为二维材料在盐湖提锂领域的研究与应用提供参考。

关键词：二维材料盐湖提锂膜分离吸附研究进展

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牛磺熊去氧胆酸和熊胆粉对神经炎症的保护效果评价

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中国生物工程杂志 2024年第9期44卷 14-22页

作者：葛紫霏李瑞莲未金花张毓宸杜昱光王倬王冰广西大学医学院南宁530004 中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室生物药制备与递送重点实验室(中国科学院)北京100190

熊胆粉是从黑熊胆囊中提取的一种传统中药,牛磺熊去氧胆酸(TUDCA)被认为是熊胆粉中发挥活性的主要成分及重要药物质量标准。但TUDCA在熊胆粉中的含量只占20%~30%,这引起了对熊胆粉其他成分功能活性以及其与TUDCA在生物活性上是否存在差... 详细信息

熊胆粉是从黑熊胆囊中提取的一种传统中药,牛磺熊去氧胆酸(TUDCA)被认为是熊胆粉中发挥活性的主要成分及重要药物质量标准。但TUDCA在熊胆粉中的含量只占20%~30%,这引起了对熊胆粉其他成分功能活性以及其与TUDCA在生物活性上是否存在差异的疑问。探讨熊胆粉和TUDCA对神经炎症的改善作用,分别用不同浓度的TUDCA和熊胆粉对小胶质细胞BV-2进行预处理,再通过脂多糖(LPS)诱导BV-2的炎症反应,通过qRT-PCR和蛋白质印迹法检测BV-2细胞中炎症因子和相关炎症通路中关键蛋白质表达的变化。在动物实验中,分别用TUDCA和熊胆粉连续灌胃处理C57BL/6J小鼠21天,用LPS连续腹腔注射7天,通过对小鼠脑组织病理切片和炎症因子表达水平的检测评价TUDCA和熊胆粉对小鼠神经炎症的抑制作用。实验结果显示,TUDCA和熊胆粉都能有效抑制神经炎症。在相同剂量作用下,TUDCA和熊胆粉在抑制神经炎症的效力没有显著差异,这表明熊胆粉的其他活性成分可能与TUDCA共同在抑制神经炎症过程中发挥了不可替代的作用。因此,熊胆粉中不同成分的具体功效以及它们之间的协同作用关系值得进一步深入研究。研究不仅拓展了对熊胆粉作用机制的认识,也为开发新型抗神经炎症药物提供了有价值的参考。

关键词：熊胆粉牛磺熊去氧胆酸脂多糖神经炎症

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CaO和方解石钝化不同污染程度煤矸石性能与机理

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科学通报 2024年第4期69卷 617-629页

作者：张华林江晓亮赵梦飞李庭刚江西理工大学材料冶金化学学部赣州341099 中国科学院赣江创新研究院江西省稀土清洁生产重点实验室中国科学院稀土重点实验室赣州341119 中国科学院过程工程研究所中国科学院绿色过程与工程重点实验室中国科学院绿色过程制造创新研究院战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心北京市过程污染控制工程技术研究中心北京100190 中国科学院过程工程研究所生物药制备与递送重点实验室(中国科学院)生化工程国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

煤矸石是一种典型的工业废弃物,大量的煤矸石堆积会造成各种环境问题以及资源浪费.在环境问题中,重金属污染最为严重.本文采用CaO和方解石对不同污染程度的煤矸石中重金属进行钝化,并探究其钝化机理.结果表明,CaO和方解石均有较好的钝... 详细信息

煤矸石是一种典型的工业废弃物,大量的煤矸石堆积会造成各种环境问题以及资源浪费.在环境问题中,重金属污染最为严重.本文采用CaO和方解石对不同污染程度的煤矸石中重金属进行钝化,并探究其钝化机理.结果表明,CaO和方解石均有较好的钝化效果,能使中高度污染的煤矸石转化为轻度污染或无污染,CaO钝化Pb^(2+)、Zn^(2+)、Cu^(2+)的平均钝化率分别为37.4%、37.8%、25.5%;方解石钝化Pb^(2+)、Zn^(2+)、Cu^(2+)的平均钝化率分别为53.8%、43.5%、34.4%,方解石钝化效果略优于CaO.通过对钝化前后煤矸石的表征和Visual MINTEQ软件模拟,CaO可以通过提高煤矸石pH并提供OH^(−),与重金属离子结合生成难溶或不溶的氢氧化物沉淀;方解石不仅能提高体系的pH,还能提供CO_(3)^(2−),CO_(3)^(2−)与重金属离子结合生成难溶或不溶的碳酸盐.两者钝化均将煤矸石中可流动态重金属转化成残渣态重金属.对钝化前后的煤矸石进行模拟酸雨溶出实验,钝化后的煤矸石中各重金属成分较稳定,溶出风险明显低于原煤矸石,均在风险管控标准以下.综上,该方法能有效地钝化煤矸石中的重金属,为煤矸石的无害化,尤其是重金属污染的稳定化提供了有效的手段.

关键词：煤矸石重金属钝化 Visual MINTEQ模拟

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智能中空药物载体的门控设计

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高等学校化学学报 2023年第1期44卷 13-29页

作者：王慧赵德偲杨乃亮王丹青岛科技大学化学与分子工程学院青岛266001 中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室北京100190 中国科学院大学化学工程学院北京100049

由于具有独特新颖的结构和广泛的应用领域,中空材料已成为合成化学和材料化学研究的热点;特别是其高的表面体积比、低密度及大空腔等特点,成为药物递送载体的最佳选择.通过对中空结构的精确选择和精准修饰,可赋予中空材料独特的刺激响... 详细信息

由于具有独特新颖的结构和广泛的应用领域,中空材料已成为合成化学和材料化学研究的热点;特别是其高的表面体积比、低密度及大空腔等特点,成为药物递送载体的最佳选择.通过对中空结构的精确选择和精准修饰,可赋予中空材料独特的刺激响应行为,从而实现该类药物载体的智能设计和药物的可控释放.目前,构建中空智能载体主有以下两条思路:(1)利用自身可对环境中的物理化学刺激做出响应的中空材料作为载体;(2)在中空载体表面修饰功能性分子,以实现在特定的刺激下精确控制孔道的“开-关”转换.其核心在于分子组成和构型的精准调控.基于此,本文综合评述了中空智能载体的可控释放机制.首先介绍中空药物载体的发展历史,随后阐述药物分子在中空结构中的扩散规律,并总结了中空结构载体的智能响应行为、不同的门控机制、控制释放原理以及应用前景,最后对未来的发展做了展望.

关键词：中空结构纳微结构刺激响应药物递送载体

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基于壳聚糖及其衍生物的鱼用口服疫苗佐剂体系的研究

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中国生物工程杂志 2024年第10期44卷 10-17页

作者：刘晓璇苗春宇吴楠奥浩之吴颉群马大学理工学部分子科学部太田373-0057 中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室北京100190

目的:优化基于壳聚糖及其衍生物的鱼用疫苗佐剂的制备工艺、配方和评价方法。方法:以特定分子量和浓度的壳聚糖为原料,使用适合大规模生产的高压均质和喷雾干燥法制备壳聚糖及其季铵盐颗粒佐剂,负载灭活鳗弧菌后与鱼油均质乳化制备成口... 详细信息

目的:优化基于壳聚糖及其衍生物的鱼用疫苗佐剂的制备工艺、配方和评价方法。方法:以特定分子量和浓度的壳聚糖为原料,使用适合大规模生产的高压均质和喷雾干燥法制备壳聚糖及其季铵盐颗粒佐剂,负载灭活鳗弧菌后与鱼油均质乳化制备成口服疫苗,与饲料混合后投喂大菱鲆;调整鳗弧菌浓度和浸泡时间,探索建立适配的浸泡攻毒模型;引入海藻酸钠、β-葡聚糖等多种成分与壳聚糖及其衍生物组成复合佐剂,利用浸泡攻毒模型,通过攻毒后大菱鲆的存活率与免疫相关基因表达水平评价不同复合佐剂的免疫保护效果。结果:使用分子量50 kDa、质量浓度10 mg/mL的壳聚糖及壳聚糖季铵盐制备得到粒径220 nm的均一的颗粒作为口服疫苗佐剂;建立了用10~8 CFU/mL鳗弧菌浸泡12 h的大菱鲆浸泡攻毒模型;在浸泡攻毒实验中,壳聚糖季铵盐颗粒与海藻酸钠的复合佐剂配方能够使MHC-Ⅰ等免疫相关细胞因子的表达水平增加2~8倍,使大菱鲆存活率从0%提高至30%。结论:使用了适合放大生产的制备工艺得到壳聚糖及其季铵盐颗粒佐剂,在鳗弧菌浸泡攻毒实验中,壳聚糖季铵盐颗粒与海藻酸钠的复合佐剂有效增强了口服疫苗对大菱鲆的免疫保护,为基于壳聚糖及其衍生物的鱼用口服疫苗佐剂体系的开发与工业化生产提供了基础。

关键词：大菱鲆鳗弧菌壳聚糖口服疫苗浸泡攻毒

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铁酸镍/碳复合中空多壳层结构的制备及吸波性能

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高等学校化学学报 2023年第1期44卷 280-289页

作者：黄田野杨梅王江艳张少军杜江王丹郑州大学河南省资源与材料工业技术研究院郑州450001 中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室北京100190 中国科学院大学化工学院北京100049

采用次序模板法合成了单、双壳层的中空铁酸镍(NiFe_(2)O_(4))材料,通过改变前驱体溶液组成及煅烧条件等因素实现了对产物形貌的调控.在中空NiFe_(2)O_(4)颗粒表面原位包覆聚多巴胺,再经过碳化处理,制备了具有中空多壳层结构(HoMS)的NiF... 详细信息

采用次序模板法合成了单、双壳层的中空铁酸镍(NiFe_(2)O_(4))材料,通过改变前驱体溶液组成及煅烧条件等因素实现了对产物形貌的调控.在中空NiFe_(2)O_(4)颗粒表面原位包覆聚多巴胺,再经过碳化处理,制备了具有中空多壳层结构(HoMS)的NiFe_(2)O_(4)/C复合吸波材料;考察了其电磁参数,计算了其吸波性能,分析了不同复合结构对性能的影响.结果表明,中空多壳层结构能够显著降低材料的密度,而碳薄层不仅能够改善其阻抗匹配性,而且提升了材料的反射损耗性能.其中,双壳层NiFe_(2)O_(4)/C复合物的吸波性能最佳,当样品厚度为3.5 mm时,材料在8.44 GHz处反射损失最小,为-32.35 dB;当样品厚度为2.0 mm时,材料在14.01~17.69 GHz范围内反射损耗小于-10 d B,有效吸收频宽为3.68 GHz.这些优异性能主要源于独特的中空多壳层结构增加了电磁波多次反射/散射的概率,提供了更多的界面极化,实现了电磁波的快速衰减.

关键词：铁酸镍中空多壳层结构次序模板法电磁波吸收阻抗匹配

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