木质纤维素催化转化制备能源平台化合物

可再生生物质资源的能源化利用能有效缓解能源短缺和环境恶化的双重压力。木质纤维素类生物质原料通过催化转化途径可以转化成为用途广泛的平台化合物,如呋喃类化合物、多元醇和有机酸及其酯类衍生物等。以这些平台化合物为原料,通过基元反应的转化可以制备高附加值的生物质基液体燃料。基于上述背景,本文概述了国内外木质纤维素通过不同催化转化途径制备各种新能源平台化合物的研究进展。目前木质纤维素制备新能源平台化合物的可行途径主要包括液体酸催化、固体酸催化、离子液体催化和多功能材料催化。在介绍这些催化途径的同时,重点讨论了所使用的催化剂,分析了仍然存在的问题和可能的解决措施,同时对今后该领域的研究前景进行了展望。     

活塞圆筒装置压力盘样品组装的温度测定和热结构分析

活塞圆筒是目前使用最广泛的固体介质高温高压装置,样品组装方式和组装件的材料类型决定了高压腔体内部的热结构特征。在0.5、1.0、1.5GPa压力下、800~1 400℃范围内,采用改进的双热电偶法、尖晶石反应测温法对QUICKpress型活塞圆筒的13mm压力盘的样品组装进行了温度测定,通过获得的实验数据并结合傅里叶热传导模拟结果进行了热结构分析。实验结果表明:(1)热峰位置均位于有效石墨炉中心以下,即靠近钢塞一侧,20℃温差范围的热点区轴向分布区域大小介于2.8~5.2mm,其热梯度为7.7~13.0℃/mm,而非热点区热梯度为42~83℃/mm;(2)随着温度或压力升高,热峰倾向于朝有效石墨炉中心靠拢,同时伴随着炉内热梯度增大和热点区变小,温度的影响更为显著。还对活塞圆筒压力组装的热结构的影响因素及相关问题进行了探讨。     

基于量子催化的离散调制连续变量量子密钥分发

相比于离散变量量子密钥分发,连续变量量子密钥分发虽然具备更高的安全码率等优势,但是在安全传输距离上却略有不足.尽管量子催化的运用对高斯调制连续变量量子密钥分发协议的性能,尤其在安全传输距离方面有着显著的提升,然而能否用来改善离散调制协议的性能却仍然未知.鉴于上述分析,本文提出了一种基于量子催化的离散调制协议的方案,试图在安全密钥率、安全传输距离和最大可容忍过噪声方面进一步提升协议性能.研究结果表明,在相同参数下,当优化量子催化引入的透射率T,相比于原始四态调制协议,所提方案能够有效地提升量子密钥分发的性能.特别是,对于可容忍过噪声为0.002,量子催化可将安全通信距离突破300 km,密钥率为10^-8bits/pulse,而过大的可容忍噪声会抑制量子催化对协议性能的改善效果.此外,为了彰显量子催化的优势,本文给出了点对点量子通信的最终极限Pirandola-Laurenza-Ottaviani-Banchi边界,仿真结果表明,虽然原始方案与所提方案都未能突破这种边界,但是相比于前者,后者能够在远距离通信上逼近于这种边界,这为实现全球量子安全通信的最终目标提供理论依据.     

新型含嘧啶的苯氧乙酸酯类衍生物的合成

以对羟基苯甲醛和一氯乙酸为起始原料,经羟醛缩合、关环及酯化等反应合成了6个含有嘧啶杂环的新型苯氧乙酸酯类衍生物,其结构经¹H NMR, ¹³C NMR, IR和HR-ESI-MS表征。     

多功能淀粉酶固定化中的底物保护效应

以壳聚糖为载体,通过正交实验确定了用壳聚糖凝胶微球固定多功能淀粉酶OPMA-N的最适条件:以20 mg/m L戊二醛交联,在25℃及p H=6.5条件下固定1.5 h,但需在引入底物淀粉介导的保护效应后,才能获得良好稳定性的固定化OPMA-N(IOPMA-N),显示了底物保护效应在催化部位占分子中较大区域的酶(如OPMA-N)固定化过程中的重要性.对比分析游离酶与固定化酶的性质与功能发现,在50℃及p H=6.0~7.0条件下,IOPMA-N的表观比活力比游离酶OPMA-N提高3倍以上,催化效率(kcat/Km)提高4倍以上,对弱酸性至中性及常温(30~50℃)环境的耐受性明显高于OPMA-N,并具有良好的操作稳定性和储存稳定性,重复使用15次后,酶活力仍然能够保持75%,在4℃下储存半衰期达31 d,而OPMA-N在4℃下储存5 d后活力基本丧失.催化产物的对比分析结果表明,OPMA-N固定化后,水解活性明显提高,但同时转苷活性有所下降,这与已报道的OPMA-N分子中2种催化活力存在平衡机制的结论一致,同时也表明在OPMA-N的固定化中底物淀粉对其水解活性有明显的保护作用,但对其转苷活性几乎无贡献.