检索结果-内蒙古大学图书馆

生物工程学报 2025年第5期41卷 1861-1873页

作者：孟凡柳屠袁哲李南骏吴昊马江锋南京工业大学生物与制药工程学院材料化学工程国家重点实验室江苏南京211816 南京工业大学江苏先进生物与化学制造协同创新中心江苏南京211816

为应对气候变化,全球开始推动绿色低碳转型。碳酸酐酶(carbonic anhydrase,CA)能高效催化CO_(2)可逆水合反应,并且能在各种金属离子(如Ca2+、Mg2+)的参与下形成碳酸盐沉积物,生成的碳酸盐沉积物性质稳定,不会再次释放CO_(2),并且还能作... 详细信息

为应对气候变化,全球开始推动绿色低碳转型。碳酸酐酶(carbonic anhydrase,CA)能高效催化CO_(2)可逆水合反应,并且能在各种金属离子(如Ca2+、Mg2+)的参与下形成碳酸盐沉积物,生成的碳酸盐沉积物性质稳定,不会再次释放CO_(2),并且还能作为胶凝材料应用于裂缝修复、土体加固等领域。因此,利用CA将CO_(2)转化成碳酸盐是一种很有前景的CO_(2)封存方法。本文针对CA的种类、催化机理、CA将CO_(2)矿化成CaCO_(3)、CA的固定化以及CA介导的生物矿化在裂缝修复、砂土加固等土木工程领域的应用进行了综述,并对如何开发高活性高稳定性的CA以及CA介导的生物矿化在土木工程领域应用的发展趋势进行了展望。

关键词：碳酸酐酶生物矿化裂缝修复 CO_(2)封存

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化工本征安全技术发展路径的思考与探索

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化工进展 2023年第7期42卷 3319-3324页

作者：乔旭张竹修南京工业大学材料化学工程国家重点实验室江苏南京211816 江苏先进生物与化学制造协同创新中心江苏南京210009

目前我国化工行业安全生产形势严峻。本文首先阐述了化工本征安全“四原则”的具体含义及其在生产源头和制造过程中降低甚至消除风险时发挥的作用,然后从技术成熟度角度出发,对本征安全“四原则”的落实情况及存在的问题进行了分析,提... 详细信息

目前我国化工行业安全生产形势严峻。本文首先阐述了化工本征安全“四原则”的具体含义及其在生产源头和制造过程中降低甚至消除风险时发挥的作用,然后从技术成熟度角度出发,对本征安全“四原则”的落实情况及存在的问题进行了分析,提出重点围绕本征安全“四原则”中的最小化和替代原则对现有化工技术和装备进行提档升级,开发相应的本征安全工艺设备与技术。在此基础上,探讨了最小化和替代原则的技术路径:通过设计开发泛厘米尺度下的最小化单元设备,积极融合人工智能手段,研发智能化单元集成技术与装备,减少装置内的危化品存量和能量密度,确保生产安全风险可控。此外,还需要将最小化和替代原则拓展至化工清洁生产中,减少“三废”处置不当造成的安全隐患,实现生产、安全、环保三者之间的统一。最后列举了两项泛厘米单元智能集成技术在化学品生产和化工废气治理中的应用案例,反映出该类技术的普适性和产业化应用前景。可以预见,本征安全技术可以从根本上改变“高塔林立、釜罐成群”的化工业态,切实提升化工安全风险防控水平,助力化工产业安全化、高端化、智能化发展。

关键词：本征安全最小化原则单元智能集成泛厘米尺度绿色化学

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非磁性发光材料的磁场效应:从有机半导体到卤化物钙钛矿

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物理学报 2022年第6期71卷 371-385页

作者：陶聪王敬民牛美玲朱琳彭其明王建浦江苏省柔性电子重点实验室江苏先进生物与化学制造协同创新中心南京工业大学先进材料研究院南京211816

磁场效应(magnetic field effects,MFEs)指的是材料或器件的光电物理特性(包括光致发光、电致发光、注入电流、光电流等)在外加磁场下发生的变化.本文所述的是非磁性发光材料的MFEs,其首先在有机半导体光电器件中被发现.近十几年来,MFE... 详细信息

磁场效应(magnetic field effects,MFEs)指的是材料或器件的光电物理特性(包括光致发光、电致发光、注入电流、光电流等)在外加磁场下发生的变化.本文所述的是非磁性发光材料的MFEs,其首先在有机半导体光电器件中被发现.近十几年来,MFEs作为一种新兴的物理现象引起了广泛的研究;同时它也成为一种独特的实验手段,用以探讨有机半导体中电荷的输运、复合以及自旋极化等过程.近期的研究发现,MFEs不仅存在于有机半导体中,而且在拥有强自旋-轨道耦合作用的金属卤化物钙钛矿材料中被观测到,这既拓展了MFEs的研究方向,也为通过研究MFEs来探索金属卤化物钙钛矿器件的物理机制,进而为提升其器件性能提供了契机.本文重点关注有机半导体和卤化物钙钛矿在磁场下的电致发光和光致发光变化,即发光的磁场效应.回顾了到目前为止主流的理论模型和代表性实验现象,对比分析了磁场下有机半导体和卤化物钙钛矿的发光物理行为.以期为有机及钙钛矿磁场效应领域的研究提供一些思路,同时为有机及钙钛矿发光领域的发展贡献些许想法.

关键词：有机半导体卤化物钙钛矿发光器件磁场效应

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一碳资源在酵母中的利用与转化

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化工进展 2023年第1期42卷 30-39页

作者：郭峰张尚杰蒋羽佳姜万奎信丰学章文明姜岷南京工业大学生物与制药工程学院材料化学工程国家重点实验室江苏南京211816 南京工业大学江苏先进生物与化学制造协同创新中心(SICAM) 江苏南京211816

在当前日趋严重的气候与能源危机下,传统的化工行业亟需减少对化石燃料的依赖,转而开发利用更为清洁可持续的原料,如包括甲醇、甲酸和二氧化碳等在内的一碳资源。作为真核生物的酵母由于细胞器的存在能够隔绝一碳化合物代谢过程中产生... 详细信息

在当前日趋严重的气候与能源危机下,传统的化工行业亟需减少对化石燃料的依赖,转而开发利用更为清洁可持续的原料,如包括甲醇、甲酸和二氧化碳等在内的一碳资源。作为真核生物的酵母由于细胞器的存在能够隔绝一碳化合物代谢过程中产生的有毒物质渗入细胞质对细胞产生毒害,在一碳化合物的生物转化中极具潜力。近年来,随着对甲醇代谢途径愈发深入地了解以及遗传操作工具的逐步完善,利用天然甲醇酵母以甲醇作为碳源生产化学品取得了重要进展。同时,开发常用的工业酵母如酿酒酵母、解脂耶氏酵母为人工甲基营养型酵母,实现将一碳资源进行高值化转化也取得了不俗的成就。本文着重讨论了酵母底盘在转化利用一碳原料方面的研究进展,在此基础上讨论并分析了目前一碳资源生物转化存在的瓶颈以及潜在的解决方案,指出随着更多精准高效的工具的开发以及对细胞代谢网络的阐释,依托酵母细胞进行一碳资源的生物转化将在未来的绿色生物制造中扮演越来越重要的角色。

关键词：甲醇甲酸二氧化碳固定合成生物学代谢工程

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微生物发酵法合成虾青素的研究进展

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合成生物学 2024年第1期5卷 126-143页

作者：周强周大伟孙敬翔王靖楠姜万奎章文明蒋羽佳信丰学姜岷南京工业大学生物与制药工程学院材料化学工程国家重点实验室江苏南京211816 南京工业大学江苏先进生物与化学制造协同创新中心(SICAM)江苏南京210009

虾青素是一种高附加值的抗氧化萜类物质,具有很强的抗氧化活性,同时还具有抗癌、预防炎症、护眼等诸多功效。随着合成生物学技术的不断发展,利用微生物发酵法合成虾青素是实现虾青素工业化生产最有效的途径之一,也更能满足消费者对天然... 详细信息

虾青素是一种高附加值的抗氧化萜类物质,具有很强的抗氧化活性,同时还具有抗癌、预防炎症、护眼等诸多功效。随着合成生物学技术的不断发展,利用微生物发酵法合成虾青素是实现虾青素工业化生产最有效的途径之一,也更能满足消费者对天然化合物的需求。目前,生产虾青素的微生物包括细菌、真菌、藻类等。本文系统介绍了虾青素的结构性质和生产方法,重点讲述了虾青素天然合成以及外源构建的合成路径,总结了不同微生物如雨生红球藻、酵母和大肠杆菌生产虾青素的最新进展,分析了利用基因工程和发酵过程调控手段提高虾青素产量的方法。未来,通过代谢工程等手段(如虾青素合成基因过表达、使用高强度启动子、代谢途径优化等)可提高虾青素产量,以进一步增加虾青素在食品、医疗、化妆品和饲料等产业的应用。

关键词：微生物虾青素萜类物质生物合成

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K/KCC-1催化碳酸二甲酯和乙醇酯交换合成碳酸甲乙酯

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精细化工 2024年第10期41卷 2266-2272,2309页

作者：钱俊刘飞李欢欢徐鑫汤吉海张竹修乔旭东华工程科技股份有限公司安徽合肥230024 南京工业大学化工学院材料化学工程国家重点实验室江苏南京210009 国家“江苏先进生物与化学制造协同创新中心” 江苏南京210009

以水热合成法制备的树突纤维状二氧化硅(KCC-1)为载体、乙酸钾为前驱体,采用等体积浸渍法制备了不同K理论负载量(x,x为K与Si物质的量的比值,分别为0.3、0.5、0.7、0.9、1.1)的固体碱催化剂(x K/KCC-1)。采用XRD、FTIR、BET、CO_(2)-TPD... 详细信息

以水热合成法制备的树突纤维状二氧化硅(KCC-1)为载体、乙酸钾为前驱体,采用等体积浸渍法制备了不同K理论负载量(x,x为K与Si物质的量的比值,分别为0.3、0.5、0.7、0.9、1.1)的固体碱催化剂(x K/KCC-1)。采用XRD、FTIR、BET、CO_(2)-TPD和SEM对x K/KCC-1进行了表征,评价了其对碳酸二甲酯(DMC)和乙醇进行酯交换反应合成碳酸甲乙酯(EMC)的催化性能。结果表明,x K/KCC-1具有2种碱性位,分别是由K_(2)SiO_(3)提供的弱碱性位和由K_(2)CO_(3)提供的中强碱性位,且随着K理论负载量的增加,弱碱性位点逐渐下降,中强碱性位点逐渐增强,催化剂的反应活性增强。K理论负载量≤0.9的x K/KCC-1仍保持KCC-1的树突纤维结构,使反应物分子能够较好地扩散到活性位点上,0.9K/KCC-1具有最高的催化活性。在反应温度为80℃、反应时间为5 h、乙醇与DMC(4.494 g)的物质的量比为4∶1、0.9K/KCC-1用量为DMC质量的5%的最佳反应条件下,DMC的转化率为91.0%,EMC的选择性为95.5%,且其具有良好的循环稳定性,重复使用5次后,DMC的转化率为86.7%,EMC的选择性为95.2%。

关键词：树突纤维状二氧化硅固体碱碳酸甲乙酯酯交换催化技术

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甲醇生物转化合成化学品的研究进展

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生物工程学报 2023年第6期39卷 2430-2448页

作者：刘康乔杨怡张尚杰郭峰马江锋信丰学章文明姜岷南京工业大学生物与制药工程学院材料化学工程国家重点实验室江苏南京210000 南京工业大学江苏先进生物与化学制造协同创新中心江苏南京210000

甲醇来源丰富、价格低廉,已成为生物制造行业极具吸引力的底物之一。构建微生物细胞工厂实现甲醇到增值化学品的生物转化,具有过程绿色、条件温和、产品体系多样等优势,不仅能拓展基于甲醇的产品链,还能缓解当前生物制造“与民争粮、与... 详细信息

甲醇来源丰富、价格低廉,已成为生物制造行业极具吸引力的底物之一。构建微生物细胞工厂实现甲醇到增值化学品的生物转化,具有过程绿色、条件温和、产品体系多样等优势,不仅能拓展基于甲醇的产品链,还能缓解当前生物制造“与民争粮、与粮争地”的问题,是实现绿色生物制造的重要手段。因此,阐明不同天然甲基营养菌中涉及甲醇氧化、甲醛同化和异化途径对于后续基因工程改造工作至关重要,也更有利于构建新型非天然甲基营养菌。本文讨论了甲基营养菌中甲醇代谢途径的研究现状,并结合近年来天然和人工合成甲基营养菌在甲醇生物转化中的应用进展及面临的挑战。

关键词：甲醇生物转化天然甲基营养菌合成甲基营养菌生物基化学品

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带组分循环反应精馏合成丙酸正丙酯过程优化设计与控制

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化工学报 2023年第12期74卷 4945-4955页

作者：李武祥孙玉玉刘丹阳蔡鑫磊汤吉海黄益平张国雯张竹修乔旭南京工业大学化工学院材料化学工程国家重点实验室江苏南京211816 中建安装集团有限公司江苏南京210023 国家“江苏先进生物与化学制造协同创新中心” 江苏南京211816

针对反应体系存在最不利挥发度序列的反应精馏难操作问题,提出带组分循环的反应精馏工艺,以过量正丙醇与丙酸酯化反应生产丙酸正丙酯为对象,构建了一种正丙醇循环的反应精馏工艺。通过热力学分析确定丙酸正丙酯和正丙醇二元体系存在夹点... 详细信息

针对反应体系存在最不利挥发度序列的反应精馏难操作问题,提出带组分循环的反应精馏工艺,以过量正丙醇与丙酸酯化反应生产丙酸正丙酯为对象,构建了一种正丙醇循环的反应精馏工艺。通过热力学分析确定丙酸正丙酯和正丙醇二元体系存在夹点,系统研究了正丙醇循环纯度(X_(ProOH))对反应精馏集成过程的影响,并以年度总成本(TAC)为优化目标,通过序贯优化法确定反应精馏塔及回收塔的操作参数和结构参数。结果表明,当X_(ProOH)=0.80时,达到反应精馏塔反应过程和回收塔分离过程之间的权衡,获得TAC最小的工艺过程参数。此外,进一步提出一种组成/温度-比例控制方案,研究了闭环系统中引入±10%丙酸进料流量扰动时动态响应性能,结果表明该控制方案具有较好的抗干扰能力。

关键词：反应精馏丙酸正丙酯循环纯度优化控制

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渗透汽化-酯化反应耦合生产乙酸乙酯过程模拟与分析

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高校化学工程学报 2023年第2期37卷 249-256页

作者：王乐胡亚博丁良辉张国雯陆佳伟汤吉海张竹修崔咪芬陈献乔旭南京工业大学化工学院材料化学工程国家重点实验室江苏南京210009 南京工程学院环境工程学院江苏南京211167 国家“江苏先进生物与化学制造协同创新中心” 江苏南京210009

为了解决乙酸乙酯生产过程中转化率低的问题,提出渗透汽化-酯化反应耦合技术。首先利用Aspen Custom Modeler(ACM)软件建立内置式连续性渗化膜反应器(PVMR)模型并进行验证,然后利用Aspen Plus考察反应温度、进料酸醇比、膜面积与反应液... 详细信息

为了解决乙酸乙酯生产过程中转化率低的问题,提出渗透汽化-酯化反应耦合技术。首先利用Aspen Custom Modeler(ACM)软件建立内置式连续性渗化膜反应器(PVMR)模型并进行验证,然后利用Aspen Plus考察反应温度、进料酸醇比、膜面积与反应液体积比对PVMR过程性能的影响。结果表明,乙醇转化率增量与反应温度之间呈正相关性;随着进料酸醇比增大,乙醇转化率增量呈先增大后减小趋势;增加膜面积与反应液体积比能促进PVMR性能。在反应温度90℃,进料酸醇比为2,膜面积与反应液体积比为100 m^(-1)时,PVMR过程乙醇转化率为82.4%。研究结果为PVMR生产乙酸乙酯节能集成工艺开发提供基础和参考。

关键词：膜反应器渗透蒸发乙酸乙酯计算机模拟酯化

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接枝改性PVDF基含氟聚合物

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化学进展 2021年第4期33卷 596-609页

作者：衡婷婷张慧陈明学胡欣方亮陆春华南京工业大学材料科学与工程学院材料化学工程国家重点实验室江苏先进无机功能复合材料协同创新中心江苏先进生物与化学制造协同创新中心南京211800

聚偏氟乙烯(PVDF基)含氟聚合物由于其独特的性能受到了广泛的关注。将功能化链段引入PVDF基含氟聚合物可以进一步提升其性能并拓展其应用领域。相较于物理共混法和直接共聚改性法,通过接枝改性法将功能化单体引入含氟聚合物的侧链具有... 详细信息

聚偏氟乙烯(PVDF基)含氟聚合物由于其独特的性能受到了广泛的关注。将功能化链段引入PVDF基含氟聚合物可以进一步提升其性能并拓展其应用领域。相较于物理共混法和直接共聚改性法,通过接枝改性法将功能化单体引入含氟聚合物的侧链具有更显著的优势,可便捷、高效地得到组成精确,结构可控的接枝共聚物。本文综述了通过活性自由基聚合(包括ATRP、SET-LRP、有机催化原子转移自由基聚合(O-ATRP)、光诱导Cu(Ⅱ)介导RDRP)和高能射线辐射(γ射线,紫外,电子束)等对PVDF基含氟聚合物功能化接枝改性的方法,并对其发展趋势以及改性聚合物的应用前景进行了展望。

关键词：含氟聚合物功能化改性接枝共聚活性自由基聚合

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