微藻高油脂化基因工程研究策略

石化能源危机与全球气候变化已成为人类的两大重要难题。生物柴油作为可替代普通柴油的环境友好且可再生的能源受到普遍关注。相比植物油和动物脂肪生产,藻类油脂产率高且容易培养,被认为是未来生物柴油发展的重要原料之一。通过转基因技术强化油脂代谢途径,提高富油微藻含油量,已经成为新的研究热点。已有植物研究表明,增强甘油酯酰基转移酶表达,可以提高Kennedy途径代谢中间体通量,从而增加甘油三酯(TAG)的积累。本文综述了微藻油脂代谢途径的国内外研究现状和提高油脂积累的代谢调控策略;详细阐述了基于植物油脂合成强化的成功经验,通过增强微藻Kennedy途径对提高TAG生物合成的重要作用;讨论了当前转基因微藻的遗传转化方法及其需要解决的关键性科学技术问题;分析了基因工程技术调控微藻脂类代谢途径生产高油脂的可能性,并对该研究的发展进行了展望。     

中红外光谱检测不同浓度乙醇柴油性能指标

利用中红外光谱和化学计量学实现了对乙醇柴油各项性能指标的定量分析。实验样品96个,为32种不同浓度的乙醇柴油溶液。采用S-G平滑、MSC、微分处理(1stD和2ndD)、SNV等四种方法对光谱数据进行预处理,并结合八种波段筛选方法(UVE,CARS,SPA,RPLS,UVE-SPA,UVE-CARS,SPA-CARS,UVE-SPA-CARS)对乙醇柴油MIR光谱数据进行处理,分别建立乙醇柴油密度、粘度、乙醇含量的PLSR模型,得出以下主要结论：综合比较八种变量筛选方法,发现UVE-SPA-CARS-PLS对乙醇含量的建模效果最好,模型预测集的R_p和RMSEP分别为0.978 1和0.825 5。变量筛选较原始光谱建立的模型来说,不仅模型输入数量减少,预测效果也有所提高。     

聚苯硫醚复合材料在柴油润滑状态下的摩擦学性能研究

分别以短切碳纤维(SCF)、铜(Cu)、氧化铜(CuO)和硫化铜(CuS)微米颗粒作为填料,通过热压成型制备了系列的聚苯硫醚(PPS)复合材料.利用环-块摩擦磨损试验机,研究了PPS复合材料在柴油润滑状态下的摩擦学性能,结合摩擦表面形貌、转移膜结构和摩擦化学分析,研究了摩擦学机理.结果表明:填充微米颗粒后,PPS复合材料在柴油润滑状态下的摩擦学性能均有不同程度的提高.加入SCF后,PPS表现出最好的耐磨性;Cu和CuS颗粒显著降低PPS的摩擦系数.在此基础上,进一步探究了SCF/Cu、SCF/CuS两组复合填料分别对PPS材料摩擦学性能的影响.研究发现:复合填充SCF和CuS填料后,PPS复合材料的摩擦学性能最佳.SCF和CuS表现出显著的协同效应:SCF提高PPS材料的承载能力和耐磨性;CuS在摩擦界面发生摩擦化学反应,促进具有润滑特性转移膜的形成.     

石油中间馏分中异构烷烃的分子识别

以石油加氢异构中间馏分及直馏柴油为研究对象,采用气相色谱/质谱联用技术对异构烷烃的分子形态进行了研究。实验表明各碳数异构烷烃组分在毛细管气相色谱柱上表现出明显的按取代基个数簇分离的现象。对异构烷烃的异构程度进行了表征,得到不同取代基个数的异构烷烃的保留指数(RI)定性表;同时根据化合物的质谱断裂规律,参考文献数据并结合碳数及沸点规律,对73种甲基取代的异构烷烃及10种生物标记的化合物单体进行了结构定性,并计算了保留指数。为在分子水平上认识航空煤油及柴油等石油中间馏分中的异构烷烃提供了基础。定性结果表明:在研究的加氢异构中间馏分中,异构烷烃主要由单取代基和二取代基的异构烷烃组成;而在直馏柴油中,单取代基异构烷烃和类异戊二烯类生物标记化合物丰度较高。     

运用太赫兹时域光谱技术定量分析柴油的含硫量

测量柴油样品的太赫兹时域光谱并对其含硫量进行了定量计算.在0.2 ～1.5 THz范围内,柴油的吸收系数随着太赫兹频率和硫含量呈规律性递增.基于这一变化关系建立起了硫含量与太赫兹吸收系数和频率的多元非线性模型,通过测量柴油的太赫兹光谱代入此模型即可计算出柴油的硫含量.这一结果为太赫兹时域光谱技术应用于柴油含硫量的无损快速检测奠定了理论基础,显示出巨大的应用前景.     

改进的电动钻机柴油发电机组调速系统研究

针对传统电动钻机柴油发电机组调速系统,在不同工况下由于模型参数变化而引起的新的控制问题,设计了一个基于模糊控制与PI调节相结合的调速系统。该系统主要利用了模糊控制对被控对象非线性和时变性有很强适应能力的特点,在转速误差较大时进行模糊控制,当系统调节到稳定状态附近时进行PI调节。仿真实验结果表明该系统比传统PID控制和模糊控制在控制精度、稳定性方面都有很大提升。     

能与柴油发电机更好配合的飞机UPS

在为重要负载供电时,如果用户必须使用柴油发电机与UPS相结合,为何不考虑飞轮UPS？众所周知,蓄电池组是UPS供电系统中最薄弱的环节,存在着诸多隐患。当下,飞轮UPS的技术已经非常成熟,飞轮所存储的能量足够来启动发电机,并提供不间断的电源,直到发电机启动为止。     

HPLC-ELSD法测定生物柴油中游离甘油含量

建立了高效液相色谱(HPLC)-蒸发光散射(ELSD)法测定生物柴油中游离甘油的方法。用水萃取生物柴油中的甘油,选用强酸型阳离子交换柱(Ultimate XB-SCX)分离甘油和杂质,流动相为乙腈-水(25:75,V:V),柱温35℃;ELSD漂移管温度30℃,载气压力360 kPa。结果表明:在7.12～307.31 mg/kg范围内,甘油峰面积和其浓度的对数具有良好的线性相关性,相关系数r为0.9929。甘油的回收率为96.3%～105.6%,RSD均小于2.0%(n=5)。最低检测限(LOD)和最低定量限(LOQ)分别为2.50 mg/kg、7.12 mg/kg。该研究为生物柴油中游离甘油的提取和检测提供了一种快速高效的方法。     

酯交换生物柴油的柱层析分离纯化与分析

以文冠果油通过酯交换法制备的粗生物柴油为原料,采用柱层析进行精制纯化,然后利用气相色谱、GC-MS、红外光谱和1 H核磁共振等分析产物的成分。粗油经柱层析分离出两个馏分:石油醚洗脱馏分(A1),主要是由文冠果油经酯交换反应得到的生物柴油,包括亚油酸甲酯、油酸甲酯等;甲醇洗脱馏分(A2)主要是甘油馏分,是油脂酯交换反应的副产物。结果表明:由柱层析进行分离纯化后,生物柴油的纯度由原来的77.51%提高到93.87%,生物柴油的回收率也高达91.04%;红外光谱和1 H核磁共振的分析结果进一步表明柱层析能够有效地提高生物柴油的纯度,为工业化纯化生物柴油提供了依据。