非水相生物催化的最新研究进展和研究热点

生物催化的主要挑战是将生理状态下作用的酶转变为工业过程中苛刻条件下执行功能的催化剂,其中非水相生物催化是工业生物催化的一个重要方面。近年来工业生物技术飞速发展,生物催化领域也取得突破性进展,生物催化剂在非水相中活性及稳定性研究、耐溶剂生物催化剂的筛选构建及修饰和改造、生物相容性和环境相容性好的绿色介质等研究方面也有很大进展。最近的研究热点和未来几年的研究方向主要是：基于基因组信息的耐溶剂酶的虚拟筛选和构建;基于自然界筛选新酶基因的耐溶剂酶的重构和改造;离子液体等环境相容性好的绿色介质系统等几个方面。     

面向精细化工绿色过程的纳米界面化学研究

提高催化反应的选择性,是精细化工行业从源头上实现零排放的根本策略,也是提高产品竞争力,促进精细化工产业升级的重要推动力。然而,广泛应用于各类精细化工生产过程的金属纳米催化材料的表面结构特征丰富,表界面原子配位结构复杂,导致其表界面化学过程常存在着多个反应通道,易产生副产物。如何使金属纳米催化剂在具备高化学反应活性的同时拥有高的催化选择性,以确保其参与化工过程的原子经济性、减少污染和副产物,成为精细化工催化领域的关键问题。为了解决该问题,国家重点研发计划项目"面向精细化工绿色过程的纳米界面化学"提出在分子水平上解析纳米催化材料的活性基元结构(含几何和电子结构),并理解其参与界面化学过程。同时,在实际应用体系中,实现对复杂纳米催化材料的活性中心和性能的精准调控,从根源上减少其参与精细化工过程的污染排放。本文简要介绍了在重点研发计划的支持下,项目研究团队近两年来在纳米界面化学的分子催化机制和催化应用工业示范等方面取得的研究进展。     

Apollo环保酶在油田三次采油中驱油作用的室内研究

本文初步探讨了Apollo环保酶的驱油机理,通过接触角、脱油效率的实验对Apollo环保酶的驱油性能进行了室内评价.结果表明Apollo环保酶降低润湿角,降低油层与岩层的界面张力,通过剥离粘附在岩石颗粒上的原油,降低了原油在地层孔隙中的流动阻力,起到驱油作用,从而提高了原油的采收率.     

纳米酶标准术语

纳米酶是一类本身蕴含酶学特性的纳米材料,能够催化酶的底物,产生如同天然酶类似的催化反应,并具有酶促反应动力学等特征,属于一类新型模拟酶。自2007年首次报道以来,纳米酶已成为多学科交叉的研究热点,其应用研究涉及医学、环境、农业、国防安全等多个领域。近年来,基于纳米酶的新技术不断涌现,已有纳米酶相关产品问世。此刻,十分有必要对纳米酶的相关术语进行研讨并形成规范,以便专业人员深入理解和准确评价纳米材料的类酶活性,也有助于促进纳米酶产业化。     

醇-水体系下木质素的提取及结构表征

以樟木为原料,在醇-水体系下,采用不同催化剂催化提取樟木木质素,并对提取木质素进行FT-IR、紫外、SEM-EDS、质谱和热重等表征,分析木质素的结构、形貌.结果表明所考察的几种催化剂均可催化提取樟木木质素,其中浓H2SO4和AlCl3·6H2O催化提取木质素有较高收率.选取浓H2SO4和AlCl3·6H2O催化提取樟...     

介孔基复合材料设计合成、非均相催化性能与应用探索

本项目属无机非金属材料化学领域。 （1）项目背景与目的 介孔材料具有极高的比表面积、有序、均一可调的纳米孔道。但由于介孔氧化硅材料本身骨架的非晶态和惰性等问题,无法获得人们预想的催化性能。本项目的目的是讲活性组份组装入介孔孔道可制备出介孔主客体复合材料,或制备具有核壳结构的介孔复合材料,以获得优异的催化性能。     

吐哈油田表面活性剂／碱二元复合驱油方法实验研究

针对吐哈油田的油水条件,合成了适用于吐哈油田化学驱的石油磺酸盐DQ—07,DQ-07／Na2CO3的协同效应能使油水界面张力达10^-3mN／m,并有较宽的超低范围。在室内人造岩心二元复合体系物理模拟评价中,二元复合驱油体系的采收率平均可比水驱提高7％以上,说明二元复合驱在丘陵油田非均质油藏条件下,有可能成为吐哈油田进一步提高采收率的新技术方法。     

汽车尾气中CO净化的催化机理

汽车尾气净化问题一直备受实验和理论研究工作者的关注。如果能将有毒性的CO转化为无毒CO2再排放到空气中去,那么尾气对环境的污染将明显降低,达到环境保护的目的。此前研究发现金-氧化物复合材料具有这样独特的催化性能,并且在室温条件下就可以促进这一反应的进行,因此引起了研究者的极大兴趣。但是,在整个氧化过程中,氧分子的来源一直是该类研究的重点关注问题。另一方面,实验上发现水对这个反应非常重要,有水条件下这类材料的催化性能要比无水时好得多。但是水对CO在金-氧化物界面的氧化过程究竟如何起作用,长期以来人们也未能给出一…     

纳米生物机器原理、制备及其应用探索

纳米生物机器是纳米生物技术领域的前沿热点之一,不仅对了解细胞运作规律、构建人工纳米机器有着重要意义,还为智能材料体系,生物传感器的设计、构造等提供理论和技术基础。本项目围绕纳米生物机器的构建及其运动机理这一核心问题,主要针对典型的天然蛋白质机器和人工核酸机器,通过对其结构与操控机制的研究,探索纳米生物机器的构建原理及一般性工作原理,发展纳米生物机器操控的新方法,     

国际地层委员会采纳我国学者提出的全球寒武系四统划分方案

纳米贵金属具有优良的催化性能，但表面存在大量活泼原子的纳米粒子通常很不稳定，容易发生团聚和氧化，从而影响了其催化性能。PAMAM是一种纳米尺度的树枝状柔性有机大分子，而介孔SiO2具有刚性孔道，它们为材料的负载提供了优良的载体。基于此，中科院上海硅酸盐所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室高秋明研究小组利用PAMAM和介孔Si02结合构成了Gn-PAMAM-SBA-15（n=1-4）有机-无机杂合体系。     

中粮生产企业对工业生物技术发展的若干恩考

工业生物技术是以微生物或酶为催化剂,结合化工生产工艺。进行大规模物质转化生产人类所需的化学品、材料、医药、能源等产品的生物技术,是解决人类目前面临的资源短缺、能源紧张及环境污染的有效手段。本文从中粮集团燃料乙醇和柠檬酸装置存在的问题入手,重点分析了工业生物技术的进步在节能降耗、节水减排、降低生产成本方面带来的潜在经济效益,明确提出了工业生产对生物技术的具体需求,并归纳出其中蕴含的基础科学问题。以期对我国工业生物技术的发展及产学研的结合有所启示。     

三维自组装:从多分散的纳米粒子到单分散的超级纳米粒子

如何将具有特殊光、电性能的单个无机纳米粒子按照人类的意愿构建成宏观尺度、具有特定结构和性质的集合体,一直是当今科学界最具挑战性的前沿课题之一。我们发现,尺寸分布不均一的无机纳米粒子能自发组装为尺寸均一、具有核/壳结构的超级纳米粒子。这种多分散纳米粒子的自限制生长过程由纳米粒子自身的库仑排斥力和范德华吸引力间的平衡所控制。对这些相互作用力本质的认识为纳米粒子组装基元的可控设计和合成提供了理论基础,并可用于构建包括具有分级结构的胶体晶体在内的各种自组装结构,为纳米粒子的实际应用提供了新途经。此外,该研究结果对于理解单分散性的病毒等生物体系和聚合物等有机大分子超结构的形成具有指导意义。     

工业生物技术发展状况分析及前景展望

工业生物技术在引领现代生物经济发展与解决国家重大需求方面具有重要作用。本文对现代工业生物技术发展的状况和特点进行了概括介绍,回顾了2000年以来我国工业生物技术发展的历程,并介绍了世界各国发展工业生物技术的措施,详细分析了工业生物技术发展需要解决的重大基础科学问题,针对目前工业生物技术整体发展的不足之处提出了几点建议。     

界面文化的解释

自从美国学者S．约汉森的学术专著《界面文化》发表以来，许多学者对界面概念以及界面文化的相关问题进行了研究。界面与界面文化在不同的学术语境中被赋予不同的意义。从哲学角度看，界面就是辩证法研究的中介系统，是理解世界的发展图号和联系图景的基础。界面文化实际上是基于界面和信息技术的一种集成性的文化。这种文化在当代以电子界面和网络世界的方式存在。界面文化集成了人类创造的各种文化，它提供了多视角解释文化的可能性。界面文化以信息技术为中介，在经历了文字符号的界面体现、机械复制、比特信息传播、因特网的虚拟交互等阶段之后，实现了真实的物质世界与虚拟世界的对接。界面文化演变为文化体现与交互的复合体。     

生物质的抗降解性及其生物炼制中的科学问题

木质纤维素资源的化学成分和结构复杂,目前还缺少能够破坏纤维素结构稳定性的低成本技术,生物降解转化的效率还不能适应大规模工业化要求。国内这方面基础研究相对薄弱,急需针对生物质抗降解屏障与生物转化的难点,围绕其中3个关键科学问题开展研究：（1）植物生物质是如何抗生物降解的——从生物降解转化的角度深入研究这一系列抗性屏障的特性,寻求破解之道,是实现生物质高效转化的基础;（2）微生物是如何攻击植物生物质抗降解屏障的——深入研究微生物降解木质纤维素的机理、多样性以及酶系合成调控,探寻人工构建低成本且高效的复合酶系的可能途径;（3）破解抗性屏障和提高转化效率的可能途径——分子生物学和系统生物学研究的发展为生物的定向设计与改造提供了可能,通过设计和改造植物、微生物及其降解酶系,选育适于转化纤维素为大宗平台化合物的微生物,研究其代谢调控,构建代谢工程菌,研究定向转化的过程及相关产品,结合物理化学预处理技术的研究,可望集成和设计出新的木质纤维素类生物质生物转化液体燃料和化学品的综合生物炼制技术方案。     

经典技术哲学阶段性特征探析

经典技术哲学分为前后不同的两个阶段,前一阶段以工程学的传统为主,其学科范式特征表现为人类学的、唯物论的和技术乌托邦主义的倾向;后一阶段以人文主义的传统为主,其学科范式特征表现为视域的多元化、理论基础上的后现代性和方法上的规范性。两种传统的融合促进了技术哲学的"经验转向"。     

反灭绝生物技术的伦理反思及立法应对

反灭绝生物技术是运用核转移克隆、基因编辑等技术复活灭绝动物的一类现代生物技术.在保护生物多样性及获取遗传资源的需求下,这一技术发展迅速.然而,反灭绝生物技术具有目的 正当性并不意味着其具有法律正当性,而法律正当性依赖于伦理正当性,故需对这类技术行为设定伦理边界,对复活对象和技术类型进行严格限制.同时,有必要明确责任归属...     

纳米制造科学与技术中的基础问题研究进展

纳米制造是支撑纳米技术、信息技术和生物技术走向应用的基础．是制造业发展的方向。而纳米制造科学与技术中的基础问题．则是研究纳米制造的根本。本文在概述了纳米制造的基本概念之后,详细介绍了国内外纳米制造科学与技术中基础问题的研究进展．并在最后对于纳米制造科学与技术的未来研究进行了展望。