假单胞菌593多铜氧化酶CopA的漆酶活性研究

从假单胞菌593中克隆出多铜氧化酶copA基因,并将其转入大肠杆菌BL21(DE3) p Lys S过量表达和纯化.纯化的CopA蛋白展示出漆酶活性,针对漆酶的3种底物ABTS、DMP、SGZ,CopA的最适反应pH分别是3. 5、7. 5和7. 5,最适反应温度分别是50℃、50℃和42℃.pH稳定性和热稳定研究发现,在pH 7. 0条件下,CopA比较稳定,在温度大于42℃保存该蛋白,其活性降低较快.二价金属离子影响实验发现,CopA漆酶活性能被二价铜离子显著加强.酶动力学常数实验结果展示,CopA作用于底物ABTS,K_m为0. 281 mmol/L,V_(max)为3. 02×10~(-3)mmol·L~(-1)·min~(-1),k_(cat)为1. 8 s~(-1); CopA作用于底物DMP,K_m为0. 141 mmol/L,V_(max)为4. 54×10~(-3)mmol·L~(-1)·min~(-1),k_(cat)为2. 2 s~(-1); CopA作用于底物SGZ,K_m为0. 025 mmol/L,V_(max)等于0. 7×10~(-3)mmol·L~(-1)·min~(-1),k_(cat)为0. 87 s~(-1).     

水溶液中硝基芘的光化学反应动力学及影响因素

通过建立降解动力学模型,对水溶液中2种硝基芘(nitropyrenes,NPs)——1-硝基芘和1,8-二硝基芘光降解过程进行了研究,考察了NPs浓度、光敏剂(H2O2、NO2-、NO3-)、pH值及甲醇等对NPs降解过程的影响.结果表明:2种NPs在紫外光照射下均发生了降解,且遵循一级反应动力学方程;提高1,8-二硝基芘初始浓度,其降解减慢;3种光敏剂均促进了NPs的降解;强酸和强碱条件均加速了NPs的降解,且在酸性条件下降解更快;甲醇也能促进NPs的降解,且随甲醇浓度增加NPs降解变快;此外,基于降解反应前后反应液pH值的变化,推测在NPs光解过程中可能发生了脱硝基作用.     

具有降解对硝基酚功能的硝化菌

硝化细菌是城市污水处理厂水处理系统中的重要功能菌.该硝化菌能否抵御有毒污染物的冲击,是衡量污水处理系统能否稳定运行的指标之一.用对硝基酚(PNP)对普通的硝化菌进行驯化,得到一种具有降解PNP功能的硝化菌.结果表明:经过驯化后的硝化细菌同时具有降解硝基酚和硝化功能.在含有质量浓度为100 mg·L~(-1) PNP的溶液中,与普通硝化菌相比,经过驯化后的硝化菌对NH_4~+-N去除速率高出33%.此外,驯化后的硝化菌对PNP的去除速率是普通硝化菌的33倍.     

g-C3N4@Ag的光催化性能及原位热动力学研究

采用硼氢化钠作还原剂将吸附于石墨相氮化碳(g-C₃N₄)表面的硝酸银还原成纳米银(Ag)颗粒,通过调控在氮化碳上原位沉积时硝酸银的用量,制备了不同Ag负载量的g-C₃N₄@Ag复合催化剂.使用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)观察、X射线粉末衍射(XRD)分析、N₂吸附-脱附等温曲线(BET)分析、X射线光电子能谱(XPS)分析等方法对制备的材料进行了表征.由紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)分析和光微量热-荧光光谱联用分析研究了复合催化剂对罗丹明B降解的原位热动力学性质.结果表明:当Ag纳米颗粒的质量分数为4%时其降解罗丹明B的反应速率常数为1.55×10-2 min-1,其催化性能是未修饰g-C₃N₄的1.9倍;在光密度为10、20、32 W/m2条件下,反应均在120 s左右达到表观吸热最大值,随后放热,最终恒定放热速率依次为7.293×10-8、1.316×10-7和1.162×10-7 mJ/s.文中的研究结果对研究光催化原位过程的热力学、动力学及光谱性质具有重要意义和潜在应用价值.     

香菇多糖提取动力学模型研究

以Fick第二扩散定律中的球形模型为基础,推导香菇多糖热水浸提动力学模型,采用苯酚-硫酸法测定香菇的不同质量浓度、提取温度、提取时间下多糖提取液的浓度,拟合动力学方程并求解相关动力学参数.香菇多糖的浸出量随着温度的升高而增加、随着香菇质量浓度的变化而变化、随着提取时间的增加而增加并达到平衡.研究得到的动力学模型可为优化香菇多糖的提取工艺条件奠定理论基础.     

海浪因素下自动排管系统的多柔体动力学分析

为了研究海浪影响下自动排管系统的运动学特性,利用有限元分析软件ANSYS建立其重要柔性杆件的有限元模型。通过多体动力学仿真软件Adams形成自动排管机的多体系统模型,对其进行多柔体动力学仿真并获得其动力学仿真特性曲线,对刚体以及海浪因素下柔体模型运动学仿真结果进行对比。通过正交实验法在波高、最大摆角和周期等参数不同时,对自动排管机夹持爪的位移、加速度的变化进行分析。进而,分别就2个主要影响因素垂荡波高和周期及不同横摇相位角对自动排管系统进行精确的多柔体动力学分析。结果表明,海浪的影响下,系统的位移精度和惯性发生明显的改变;随着波高、最大摆角和周期等参数的改变,自动排管系统的运动学特性呈规律性改变;随着周期的增加和波高的减小,系统的惯性变化越大,当垂荡波高在2～4 m、垂荡周期在10～20 s时,自动排管系统的位移偏差相对较小;随着横摇相位角的改变,当相位角在90°～180°时自动排管系统位移偏差和惯性最大。     

MIL-101(Fe)对草甘膦的吸附行为研究

采用溶剂热法制备MIL-101(Fe)用作吸附材料,借助XRD、SEM、XPS及氮气吸脱附测试对所制材料的形貌及结构进行表征,研究了溶液pH值、反应时间、溶液浓度以及温度对其吸附草甘膦行为的影响。结果表明,当pH为3时,MIL-101(Fe)对草甘膦的吸附效果最佳,且随着温度的升高,MIL-101(Fe)对草甘膦的吸附速率明显增加,吸附过程符合拟二级动力学,等温吸附实验数据符合Langmuir和Temkin模型。MIL-101(Fe)吸附草甘膦属自发吸热的化学吸附反应,MIL-101(Fe)的中心金属Fe与草甘膦中O的配位在吸附过程中起主要作用。     

团簇Fe3Cr3催化性质与反应活性

基于密度泛函理论,获得团簇Fe_3Cr_3的优化构型。从前线轨道角度对其催化性质展开研究,结果如下:团簇Fe_3Cr_3可能具有以Fe原子为主、Cr原子为辅的双催化中心;构型8~((3))催化活性最强,构型5(1)最弱;团簇Fe_3Cr_3在作催化剂时具有较强提供电子的能力和相对较弱的接受电子的能力。另分析了三重态不同构型的反应活性,发现团簇Fe_3Cr_3提供电子的能力普遍比接受电子的能力强;构型3~((3))反应活性最弱而6~((3))较弱;构型7~((3))与8~((3))均具较强反应活性,且构型8~((3))提供电子的能力远大于接受电子的能力。此外,构型2~((3))在化学反应中活性一般。