微通道连续流动高效绿色合成亮丙瑞林

开发了一种高效绿色的连续流动多肽合成方法,并成功应用于一种含有9个氨基酸的促性腺激素释放激素类似物(亮丙瑞林)的合成.该方法采用苄氧羰基(Cbz)保护氨基酸,在微通道反应器中实现高效偶联与水洗萃取除杂,并通过钯碳催化剂填充柱氢解反应实现快速洁净地脱除Cbz保护基,使原料和溶剂的消耗量大大减少,原子经济性大幅提高.该高效绿色合成方法将在多肽制药工业中得到更多应用.     

纳米通道内混合气体流动的分子动力学模拟

采用非平衡分子动力学方法, 模拟了混合气体在纳米通道中的Poiseuille流动. 结果显示气体混合物的化学成分与物理结构不再均匀一致, 随着亲水性气体粒子的减少, 亲水性粒子逐渐被吸附于壁面, 而疏水性粒子主要分布于通道中间. 当亲水性粒子为10%时, 混合气体在壁面处形成有序的“类固体”. 在本文的模拟条件下, 流体速度分布显示混合气体流动速度随着疏水性粒子比例的增加而升高; 同时, 混合气体滑移速度也从负滑移速度逐渐转变为正滑移速度.     

天然气水合物浆体分解对其在垂直管中流动特性影响的研究

针对天然气水合物浆体开采提升过程中水合物分解的问题,采用Euler多相流模型以及Finite-Rate/Eddy-Dissipation模型对天然气水合物浆体垂直管输的固-液两相流动以及气-液-固三相流流动特性进行研究。结果表明,受天然气水合物分解产生的气体影响,天然气水合物颗粒的速度分布、体积浓度分布均随高度的变化呈现出波动-均匀-波动的规律;水合物分解对浆体管道运输具有减阻作用,并提出天然气水合物浆体分解工况下,其流动速度不应低于3m·s~(-1);通过对管道的阻力特性分析,拟合出水合物分解下的水力提升阻力损失与流速的关系式,为天然气水合物浆体管道的经济提升参数提供指导。     

格子Boltzman方法数值模拟微通道内不互溶液液两相流动

利用基于场介子格子Boltzman(LB)方法对T形微通道内油-水不互溶两相流动进行了数值模拟.通过静止液滴算例改进该两相流LB模型且验证了模型的有效性,成功数值模拟了T形微通道内油水两相流的五种不同流型.数值模拟结果和实验数据定性和定量吻合很好,表明本文数值方法的有效性.此外,采用改进后的LB两相流模型模拟了不同界面张力和接触角条件下的液滴形成过程,讨论了这两个变量对流型和液滴形状的影响.结果表明LB方法是研究微通道内不互溶两相流的一种有效的数值工具,能够对各种涉及不互溶多相流微流体设备的设计提供指导.     

测定青霉素浓度的流动注射分析系统及其特性的研究

基于青霉素在青霉素酶的作用下会水解生成青霉素酸，降低了系统的ｐＨ值，一个青霉素流动注射分析系统在我们实验室建立起来了。大量的实验结果表明，青霉素浓度与［Ｈ￣＋］输出峰面积成正比，与［Ｈ￣＿］输出峰高成非线性关系，青霉素浓度的峰面积计算法比峰高计算法具有更高的准确性。     

流动注射集成微管道的制作和性能测试

本文报道了流动注射集成微管道的制作和其性能的测试。     

聚合物在压力下的流动诱导结晶

流动诱导聚合物结晶研究很少在压力场下开展,其原因是压力下流动诱导聚合物结晶对实验设备要求较高。然而,实际加工中不仅存在流动场,还有压力场。为此,作者课题组利用自制的装置对压力下流动诱导聚合物结晶开展了系统研究,发现其结晶行为与常压的流动诱导结晶有较大差别。等规聚丙烯(iPP)在压力和剪切场下可形成独特取向球形晶体形态。在短时间内(30min),iPP片晶可快速增厚,形成熔点接近平衡熔点的厚片晶(近180℃),其原因是在压力和流动场协同作用下,片晶增厚活化能快速减小。同时,从研究结果也获得了添加β成核剂的iPP体系在压力和流动场下形成β晶的窗口条件。对聚乳酸(PLA)的研究也发现了相似的片晶快速增厚规律。另外,在压力和流动场下,可直接从PLA熔体中获得可增韧PLA的β晶。研究成果为实际加工中的聚合物形态结构调控提供了理论和实验依据。     

纳通道的物质传输特性及应用

近年来,随着材料科学、微纳加工技术和微纳尺度物质传输理论的发展,纳通道技术得到了越来越多的研究和关注。纳通道包括生物纳通道和人工纳通道,其孔径通常为1～100 nm。在这一尺度下,通道表面与通道内物质之间的作用概率大大增强,使得纳通道表现出许多与宏观体系不同的物质传输特性,例如通道表面电荷与通道内离子之间的静电作用产生了离子选择性,通道内电化学势的不对称分布产生了离子整流特性,物质传输过程中占据通道产生了阻塞脉冲特性等。纳通道中的这些物质传输特性在传感、分离、能源等领域具有广泛应用,例如通过对纳通道进行功能化修饰可以实现门控离子传输;利用亚纳米尺度的通道可以实现单分子传感;利用通道与传输物质之间的相互作用可以实现离子、分子、纳米粒子的分离;利用纳通道的离子选择性可以在通道内实现电荷分离,将不同形式的能量(如光、热、压力、盐差等)高效转化为电能。纳通道技术是化学、材料科学、纳米技术等多学科的交叉集合,在解决生物、环境、能源等基本问题方面具有良好的前景。该文综述了近10年来与纳通道物质传输理论以及纳通道技术应用相关的前沿研究,梳理了纳通道技术的发展过程,并对其在各个领域的应用进行了总结与展...     

带轴向流动的泰勒涡反应器数值模拟研究

以带轴向流动的泰勒反应器为研究主体,考察在不同轴向雷诺数和泰勒数下,泰勒涡反应器内化学物质的流动特性和传热传质特性。结果表明,泰勒数的增加使得圆筒间隙内流体的流态发生了规律的变化,泰勒涡的产生在一定程度上增强了反应器的传热特性,其变化规律可有助于泰勒反应器在化学工业上的发展。     

喷流—移动床流动特性的研究

对各种不同物料在上部内径为195mm柱状,下部为60°锥体并水平引入辅助气的喷流-移动床中的流动特性进行了研究.实验结果发现,床层压降随着水平辅助气速的增大而呈线性增大,而在喷动状态,一定范围内的喷动气速变化对压降基本没有影响.最小喷动气速随着水平辅助气速的增加而逐渐减小,修改后的关联式的计算结果能够较好地与实验结果相符合.随着辅助气速和喷动气速的改变,可观察到床中粒子处于固定床、稳定喷动床、脉动喷动床、腾涌床四种不同的流动状态.     

高聚物光纤的研究进展

高聚物光纤具有模量低、直径大、柔韧等优点。它们在数据传输、显示系统、光敏元件上获得广泛的应用。介绍了高聚物光纤，特别是塑料光纤的研究进展，并提出将来的发展方向。     

Modeling of nucleic acid adsorption on 3D prisms in microchannels

Understanding nucleic acid adsorption in microchannels is critical to improve the efficiency of purifying and extracting nucleic acid (NA) from sample solutions by microfluidic technologies. Using a microchannel with 3D prismatic silica elements on the wall can dramatically increase the surface area-to-volume ratio, and hence facilitate the nucleic acid adsorption on the wall. In this study a theoretical model for modeling adsorption in a microchannel with a designed 3D surface structure was developed, and five dimensionless numbers were found to be the key parameters in the adsorption process. Extensive numerical simulations were conducted. Two flow modes, the electroosmotic flow (EOF) and pressure-driven flow (PDF), were investigated for their effect on the adsorption. It was found that the EOF is more desirable than PDF. The 3D prismatic elements can increases the NA molecule adsorption not only by providing more surface areas, but also by the induced pressure resisting the central bulk electroosmotic flow. Finally, the effects of adsorption kinetic parameters (i.e., the kinetic association/dissociation constants, the diffusion coefficient, the total site density, the loading concentration, and the channel height), on the adsorption process were discussed in detail.     

高分子液晶态弹性体的研究进展

较系统地论述了高分子液晶态弹性体的合成、结构、液晶性质、热弹性质、光弹性质、粘弹性质和液体扩散性能,指出高分子液晶态弹性体是显示多种特异性能的高性能高分子材料。     

微流控技术应用于蛋白质结晶的研究*

随着微电子微机械等技术的不断进步,微流控(microfluidics)技术成为目前迅速发展的前沿领域之一,是化学科学和生命科学分析研究的重要技术平台。微流控技术高通量、低消耗和低成本的特点使其在蛋白质结晶条件筛选和优化方面展示了良好的应用前景。本文对应用于蛋白质结晶的各种微流控芯片技术的原理和方法进行了综述,并对目前几种商业化和文献报道的典型蛋白质结晶微流控系统进行了介绍和比较。     

磁性聚合物微球研究进展

磁性聚合物微球作为一种新型功能材料,在许多领域尤其是生物医药、生物工程等方面具有广阔的应用前景。本文综述了近年来磁性聚合物微球的制备及应用等方面的最新进展。     

抗污染高分子分离膜研究进展

高分子分离膜已广泛应用于水处理、食品、生物医药等领域。然而,常用的膜材料如聚醚砜(PES)、聚砜(PSf)、聚偏氟乙烯(PVDF)等容易吸附蛋白质和微生物形成膜污染,进而影响膜的性能和使用寿命。膜污染尤其是膜的生物污染成为限制膜广泛应用的主要瓶颈之一。本文从亲水改性、抗菌改性及亲水抗菌双功能改性三方面综述了控制膜污染的研究进展和现状,并对其未来发展方向进行了展望。     

功能化磁性高分子复合微球的研究进展

功能化磁性高分子复合微球作为一种新型功能材料,在许多领域具有广阔的应用前景。本文对近年来功能化磁性高分子复合微球的制备方法进行了总结,对当前不同方法的优缺点进行了评价与分析;对功能化磁性高分子复合微球在生物工程领域,医学领域,环境、食品领域和功能材料领域进行了阐述。并综合分析了磁性微球在各个领域的优势及已经取得的成果。最后,展望了功能化磁性高分子复合微球的发展前景,提出自己的观点,并列出亟待解决的四个问题。     

吸附树脂对山梨酸的吸附作用及其热力学性质

大孔吸附树脂;吸附树脂对山梨酸的吸附作用及其热力学性质     

聚合物胶束结合靶向在肿瘤化疗中的研究进展

肿瘤研究的一个主要方向是开发高效无毒副作用的药物载体系统。聚合物胶束由内部可装载难溶性药物的疏水内核,外部能提高体内运输作用的亲水外壳组成,粒径一般为10～100nm左右。这种粒径范围的载药体系既能逃脱肾脏的排泄清除,又能躲避内皮网状系统的吞噬,延长药物在血液中的循环时间。聚合物胶束结合肿瘤靶向在化疗方面的应用,能够有效改善化疗药物的水溶性,提高化疗药物的利用率和抗肿瘤活性,降低对机体正常细胞组织的毒副作用,克服多药耐药性问题,进而极大地提高了肿瘤化疗效果和促进了肿瘤化疗的发展进步。本文着重综述聚合物胶束在化疗药物载药与靶向策略方面的研究现状与进展。     

高分子灌浆材料应用研究进展

结合作者的研究开发和工程应用实践及文献资料综述了高分子化学灌浆材料的应用研究发展历史,现状及发展态势。