Biocatalytic process intensification via efficient biocatalyst immobilization,miniaturization, and process integration

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Molecularly engineered graphene surfaces for sensing applications: A review

Graphene is scientifically and commercially important because of its unique molecular structure which is monoatomic in thickness, rigorously two-dimensional and highly conjugated. Consequently, graphene exhibits exceptional electrical, optical, thermal and mechanical properties. Herein, we critically discuss the surface modification of graphene, the specific advantages that graphene-based materials can provide over other materials in sensor research and their related chemical and electrochemical properties. Furthermore, we describe the latest developments in the use of these materials for sensing technology, including chemical sensors and biosensors and their applications in security, environmental safety and diseases detection and diagnosis.     

GPR40 受体苯丙酸类激动剂三维定量构效关系研究

苯丙酸类化合物是G蛋白偶联受体40(GPR40)潜在的生物活性药物。本文基于比较分子力场分析法(Co MFA)和比较分子相似性指数分析法(CoMSIA),分别建立了40个已知活性的GPR40受体苯丙酸类激动剂的三维定量构效关系(3D-QSAR)模型,研究该类激动剂与生物活性之间的关系。CoMFA和CoMSIA模型的交叉验证系数(q~2)分别为0. 527和0. 500,拟合验证系数(r~2)分别为0. 901和0. 860,两个3D-QSAR模型预测值与实验值基本一致,表明模型具有良好的可信度和预测能力。根据两个3D-QSAR模型提供的立体场、静电场、疏水场、氢键供体场和氢键受体场所提供的信息提出优化该类抑制剂结构的药物设计思路,为指导设计更高活性的GPR40激动剂以及GRR40新分子激动活性的预测提供理论依据。     

荧光光谱法研究钙试剂羧酸钠与牛血清白蛋白结合反应特征

不同温度下,研究了钙试剂羧酸钠与牛血清白蛋白作用的荧光猝灭光谱、同步荧光光谱、三维荧光光谱和紫外可见吸收光谱特征;分别用SternVolmer方程和LineweaverBurk双倒数方程等处理实验数据,得到了26℃时反应的结合常数为7.664×104mol/L,结合位点数为1.522,结合反应的标准焓变、标准熵变和标准吉布斯自由能变分别为-58.36kJ/mol,-101.7J/K和-27.958kJ/mol;分析所得光谱,证实了在实验浓度和温度范围内,CCS与BSA反应可形成具有一定结构的复合物,获得了CCS对BSA构型的影响等重要信息。     

颗粒材料三维应力路径下的接触组构特性

颗粒材料的宏观应力变形特征与其微观接触力、组构等紧密相关.一般而言,强接触系统属于颗粒内部体系的传力结构,其对应的组构张量是影响宏观应力性质的重要因素.细观数值方法(如离散单元法)能够反映物理试验的基本规律,并且可以方便地提取宏微观数据来研究颗粒体系的应力变形机制.采用离散单元法(discrete element method,DEM)进行一系列等$p$等$b$应力路径下颗粒材料的真三轴试验,在此基础上研究了三维应力路径下颗粒材料的宏微观力学参数的演化过程、三维组构张量与应力张量多重联系以及强接触体系反映的宏观应力特征.研究表明:颗粒体系偏应力峰值状态和临界状态均存在与加载路径无关的宏微观特征;三维应力路径下组构张量与应力张量存在非共轴性,但其联合不变量演化过程表现出加载路径无关的特征;与弱接触系统的组构张量相比,强接触系统的组构张量更能反映宏观应力张量的特征;强弱接触体系的组构张量对颗粒体系宏观响应的贡献不同,其分界点存在一定取值范围,但采用平均接触力较为简单合理.      

复杂载荷三维裂纹分析双重边界元法

提出可用于高温、高转速状态下的热动力机械三维含裂构件热弹性分析方法——双重边界元法.首先建立了考虑温度及离心载荷的双重边界积分方程组,并对边界积分方程组的选取及适用范围进行了讨论。然后提出角非快调元模型离散技术。接着提出超奇异积分方程分析去除奇异性方法及数值积分技术.数值算例表明计算结果与有关权函数解十分吻合,说明了用双重边界元法计算复杂载荷条件下三维应力强度因子的有效性.还讨论了有关热应力强度因子权函数解的适用范围.     

人体尿液的三维荧光指纹图谱

采用三维荧光光谱技术获得了不同人群尿液的指纹图谱,对24个胃癌病人以及27个健康人的尿样进行了测定,并结合主成分分析的投影判别法和聚类分析法对尿样三维荧光谱的特征参数进行了模式识别研究。结果表明,病人和健康人的尿样存在一定的差异,且主成分分析投影判别法和聚类分析法均能对样品进行较好的分离识别,从而建立了识别癌症病人以及健康人的尿液的新方法。     

鄱阳湖三维水质模拟软件设计与仿真

随着鄱阳湖生态经济区建设的推进,鄱阳湖水环境保护问题引起了各方高度关注。通过建立水质数学模型,用计算机进行模型求解、模拟和预测,以及设计相应的水质模拟仿真软件来进行水污染扩散仿真,是水污染控制和水环境管理的有效手段。鉴于国外三维水质数据模拟软件价格高、使用受限以及鄱阳湖三维水质数据模拟的特定应用研究需求,利用软件工程的结构化方法和图形可视化技术,设计了一个面向鄱阳湖三维水质数据模拟和分析的软件工具WSAT/H3D-PYH。通过使用该软件进行BOD和DO扩散模拟和趋势预测实验表明,软件具有较好的预测精度,并能以可视化形式直观分析和预测未来一段时间湖区水质浓度的变化趋势。此外,软件还可对局部点污染源扩散进行动态模拟,以便于对突发污染事件可能造成的后果进行提前的估计,为后续治理方案措施的制定提供很好的依据。     

三维激光切割的应用和研究

综述了三维激光切割技术的发展及其设备结构,介绍了该技术的特点、国内外的研究现状,并指出发展趋势.     

一种求解三维热辐射输运方程的整体预处理迭代方法及并行计算

为三维灰体热辐射输运方程的隐式离散纵标方法发展一个整体预处理迭代方法并研制并行程序.该方法采用组装线性代数方程组策略,同时求出所有离散方向上的辐射强度.借助预处理的Krylov子空间迭代法,避免复杂网格上扫描算法可能遇到的死锁问题,能够提高健壮性和计算效率.空间离散上采用一阶迎风有限体积格式.数值实验测试变形六面体网格...