可磁力回收的Fe3O4纳米颗粒负载纤维素酶生物催化剂用于玉米芯降解

面对日益枯竭的化石能源和资源危机,科研工作者加速了对生物资源回收利用的研究.其中,作为生物资源主要成分的纤维素被证实是一种可以重新利用的原料,甚至可以作为工业产品潜在的前驱体.因此,回收利用富含纤维素的农作物副产品显得尤为重要.目前,多数纤维素资源并没有得到充分利用,例如玉米芯,全世界只有大约0.5％被利用.为了高效利用玉米芯资源,人们尝试各种分解方法将其主要成分纤维素和半纤维素转化成葡萄糖、木糖、糠醛以及酒精等.其中,最有效的策略是利用纤维素酶来分解玉米芯中的纤维素.然而,纤维素酶在实际应用过程中缺乏长久稳定性,将纤维素酶从反应体系中回收并重复利用非常困难.将纤维素酶负载到固体载体上是提高传统生物酶稳定性和可回收性的有效方法.固载纤维素酶在批生产处理和连续生产中比自由酶更具优势,可使生物酶催化剂从反应体系中分离出来变得容易和可操控.可以作为纤维素酶载体的物质有很多,例如浮石、静电纺丝的PAN纤维、纳米纤维膜、甲基丙烯酸甲酯共聚物和石墨烯等.一般来讲,任何含有表面功能基团从而提供了可以和纤维素酶形成强物理、化学作用的载体都可以采用.纳米尺寸的载体具有特殊性,一方面纳米颗粒提供了较大的比表面积从而可以拥有可观的负载能力,另一方面纳米颗粒可以轻易解决大颗粒载体应用中产生的反应底物和催化剂之间的扩散受阻问题.目前,纳米磁性颗粒已广泛用于负载蛋白质、多肽和生物酶.另外,用纳米磁性粒子作载体可方便地借助外加磁场实现生物酶催化剂的选择性分离回收,避免了传统载体所需的过滤或离心等单元操作,从而降低了生产成本,使生物酶催化技术实现连续化操作并用于规模化工业生产.本文通过水热法制备了颗粒均匀的纳米Fe3O4磁性颗粒,然后用3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)化学修饰,再用戊二醛作交联剂将纤维素酶通过键合作用负载到修饰后的磁性载体上,从而高效制备了一种可磁力回收的生物酶催化剂.采用透射电镜和X射线衍射表征了磁性纳米粒子、修饰后的磁性纳米粒子以及制备的生物酶催化剂的粒径、外观形貌和品格结构,用红外光谱验证了磁性纳米颗粒上固载化纤维素酶的存在,用热重分析了固载化酶和自由酶的热稳定性,计算了制备的生物酶催化剂负载量和磁性粒子含量.对影响负载酶活性的多种因素进行了考察,合适的负载温度和pH值分别为40℃和6.0,戊二醛最佳添加浓度为2.0％,适宜的固载时间为4h.在最优负载条件下得到的固载化生物酶的活性可以保持自由酶活性的99.1％.经过15次重复使用后,固定化酶活性仍能保持91.1％.将制备的生物酶催化剂用于玉米芯分解制葡萄糖反应,预处理后的玉米芯最大分解率可达61.94％.     

APPLEⅡ微机GAME接口的测量量程和误差分析

AppleⅡ微机在物理实验中有着非常广泛的应用。其主机板上的游戏插座GAME I/O可以方便地测量迅速变化的电阻、电压、电容等模拟量,也可用来检测数字量、产生方波信号,还可以进行串行通讯等。虽然它具有高速、准确的特点,但是,如果在测量中不注意采取一些适当的硬件或软件方面的措施,测量范围和有效数字都会受到限制,也可能产生较大的系统误差。本文试就用GAME I/O中四个模拟量输入端PDL(X)对电阻、电压和电容的测量,分析其量程和误差,以期对计算机在物理实验中应用的分析起到抛砖引玉的作用。     

磷光配合物(L)Re(CO)3Cl(L=α,α-diamine)的电化学性质和电子能级

通过循环伏安法对磷光发光材料(L)Re(CO)3Cl(L=α,α-diamine)系列配合物的电化学性质进行了研究.结合电子吸收、荧光光谱和量子化学计算确定了其能级结构,考察了二胺配体的取代基修饰对能级结构影响的规律.(L)Re(CO)3Cl系列配合物表现为单一的氧化(正电位方向)和多步还原(负电位方向)过程,分别反映了Re—Cl的杂化轨道组成的HOMO能级和二胺配体的π*轨道组成的LUMO能级的结构.与光谱数据比较发现,(L)Re(CO)3Cl配合物电化学数据主要反映的是三重态电子能级结构.     

遗传算法用于地质样品中钴、镍五种相态的同时测定

根据地质样品中钴、镍硫酸盐、镍黄铁矿、橄榄石、磁铁矿、菱铁矿5种相态不同的化学性质,选择了浸取剂,确定了最佳浸取条件,获取了各相态稳定的浸取率常数,并将遗传算法与钴、镍的化学物相分析相结合,建立了地质样品中钴、镍的五种相态同时测定的方法。方法简便、快速。其钴、镍的RSD(%)分别为:硫酸盐1.2、0.5,镍黄铁矿3.0、0.7,橄榄石1.0、0.25,磁铁矿2.9、2.4,菱铁矿5.5、2.4。平均相对误差小于5%。     

聚苯类共轭聚合物的重复单元连接方式对禁带宽度的影响

采用DFT/B3LYP方法对低聚物(p- P)2n、(m- P)2n、(m- P1)n和(m- P2)n(n=1~4)体系进行了全优化, 并用ZINDO, TD- DFT方法计算其吸收光谱性质. 分析了各系列HOMO- LUMO能隙、最大吸收波长随n递增的变化规律. 根据低聚物的上述结果外推得到聚合物的性质, 并由此计算了聚合物的有效共轭长度(ECL). 由于间位连接方式的影响, 削弱了间位聚苯及其衍生物的有效共轭程度, 与对位聚苯比较, 能带带隙变宽, 吸收光谱蓝移约130 nm.     

用涡方法数值模拟运动物体非定常流场

采用涡方法对静止圆柱绕流、简谐振动圆柱、静止NACA0012翼型绕流和运动扑翼的非定常流场进行了数值模拟和数值验证,对比验证结果较好.控制方程采用二维不可压缩N-S方程,根据算子分裂法,对流和扩散分别采用不同的时间步长.涡方法基于Lagrange坐标系的特点使其方便模拟运动物体的非定常流场.本文的工作为今后的翼型动态失...     

Linux下的PCIE同步时钟卡的设备驱动程序开发

为了给系统提供准确的同步时间,向各种自动化装置（如故障录波和数据采集等设备）提供高精度同步绝对时标,能够统一系统中各部分的时间基准,可以在系统发生故障后,为分析故障的情况及开关动作的先后次序提供有力的依据。因此设计了GPS 北斗双系统接收机制作而成的同步时钟源,可接收美国GPS（全球定位系统）卫星和我国北斗卫星发出的定位和时间信息。采用了当今计算机最新PCIE总线用来将计算机与时钟卡进行通讯,获取时间信息。介绍了Linux下PCIE同步时钟卡的驱动程序设计,简要分析了同步时钟卡的系统框架和工作原理,详细阐述了Linux下字符设备驱动开发流程,最后完成了Linux下PCIE设备驱动程序的开发和实现。通过实验验证了驱动程序的完备性和正确性,能够准确读取GPS或者是北斗系统接收机的时间信息。     

氨基酸与树脂相互作用的动力学研究——有关相互作用过程速率控制步骤的探讨

本文对几种氨基酸稀溶液在其等电点附近,在Na型和H型D61阳离子交换树脂上探讨了它们之间相互作用及有关过程的速率控制步骤(速控步)。结果表明在此类条件下,相互作用包括离子交换作用和离子迁移作用,而其速控步中液膜扩散是主要的。     

甘氨酸精氨酸二肽的结构计算和二肽气相最低能构象模型

研究了气相下的甘氨酸精氨酸二肽体系．在考虑三种异构体内轴转动时对势能面进行了系统采样．大量的初始构型经PM3、 HF/3-21G^*、 BHandHLYP/6-31G^*及BHandHLYP/6-311++G^**方法逐级优化获取了最终的稳定构型,低能的结构进一步运用BHandHLYP、cam-B3LYP、 B97D及MP2方法在6-311++G(3df,3pd)基组下进行了单点能计算．计算了重要构象的转动常量、偶极矩、垂直电离能、温度分布及红外光谱．最终数据表明,气相GlyArg主要以电中性的状态存在,参考所有的氨基酸及部分二肽的稳定结构特征,结合各类氨基酸的疏水性,归纳出了各种不同二肽的最低能构象是中性或双电性构型的理论模型．     

亚纯函数的新奇异方向

设f(z)于开平面亚纯,级λ为有穷正数,则必存在一条方向,使在含此方向的任意小角域内,f(z)没有有穷的λ级Borel例外值或者它的每一级导数f~((k))(z)没有有穷非零的λ级Borel例外值。