NaY沸石膜组件中苯渗透特性的预测

通过分子模拟方法获得NaY沸石中晶内扩散系数,进而采用Maxwell-Stefan (MS)方程描述晶内扩散、主体扩散和努森扩散特性,建立沸石膜及支撑层区域内的一维定态扩散模型,模型化预测苯在NaY沸石膜中的渗透特性。预测结果与文献实验值比较,定量证实苯在NaY沸石中的扩散机制主要是经S_Ⅱ-W-S_Ⅱ笼间跳跃而发生的长程运动;对本文计算体系,支撑层阻力使苯的渗透通量减小1个数量级,阻力的大小与支撑层结构及吹扫气体性质等因素有关,大孔和规则孔道可减小支撑层阻力,增大苯通量,小分子吹扫气体产生阻力相对较小。     

四苯基卟啉类色素双分子层类脂膜光电极行为的研究

人工色素双分子层类脂膜(PBLM)是一项新颖的研究课题。本文描述了四苯基卟啉(TPP)类色素双分子层类脂膜光电转换的实验及其结果。并据此定性地详细讨论了这个体系水膜界面的光电极行为。     

含有两性霉素B通道的脂质体与平板双分子层脂膜的融合

生命的许多过程是通过生物膜间的融合而实现的,例如神经介质的传递和激素的释放过程,膜中内在蛋白质的进入膜结构,精子和卵子的受精过程等.但到目前为止,虽了解到许多生理功能与生物膜的融合作用有关,然而融合作用的机制仍不清楚.由于生物膜基本结构的基质是双分子层的脂膜,所以研究人工双分子层脂膜的融合作用,或许可为真实的生物膜融合机制提供依据.我们在报导两性霉素B在平板双分子层脂     

含胆固醇的脑磷脂平面双分子层膜上嵌入两性霉素后的电性质

两性霉素(Amphotericin)如同其他多烯类抗生素一样易同固醇类发生作用,形成两性霉素—固醇相间的环状结构.所以凡是含有麦角固醇及胆固醇的细胞膜,两性霉素都可与之发生作用,在膜上形成两性霉素—固醇相间的通道而使膜的透性增高.实验证明,两性霉素(其他多烯类抗生素亦如此)与麦角固醇的作用比胆固醇要强得多,故对膜中含有麦角固醇而不含胆固醇的霉菌更为敏感,这也就是两性霉素等能治疗霉菌感染的原因.研究表明,利用含有固醇的双分子层脂膜作为细胞膜的模型来研究两性霉素等的作用机理具有重要意义.文[8]证实了两性霉素—胆固醇在膜上形成了半径约为4A的通道,从而使离子、水及小分子非电解质容易通过.在此基础上,文[9]提出了通道结构的分子模型.本文主要研究含有胆固醇的双分子层脂膜在嵌入两性霉素后的电学性质,从而探讨其通道性质.     

石防风原生质体表面ConA受体的荧光标记

根据生物膜流动镶嵌模型,生物膜的基本结构是功能蛋白质分子浮动镶嵌于类脂双分子层中。为了研究蛋白质分子与类脂双分子层的相互关系,Poo 等人首先采用 FITC-ConA 标记 ConA 受体的方法,测量了蟾蜍胚肌细胞质膜上蛋白质分子在膜中的测向扩散运动。随后,相同或类似的方法普遍用于动物细胞膜性质及与微管、微丝的关系研究。本文将此法用于石防风原生质体,为研究植物细胞质膜提供一种有效的方法.     

活化扩散和支撑层阻力对沸石膜分离性能的影响

采用Maxwell Stefan(MS)方程描述分离膜组件中沸石膜及支撑层区域内的晶内扩散、活化扩散、分子扩散和努森扩散,建立了一维定态扩散模型以模型化预测甲烷、乙烷在MFI沸石膜组件中单、双组分的渗透特性。结果表明：支撑层阻力对单组分以及混合物在膜组件中的渗透通量有显著影响,阻力大小与支撑层结构（孔径和空隙率等）相关;支撑层阻力中努森扩散阻力的效应对分子量大的组分以及在较低分离温度下不能忽略;考虑支撑层阻力时,甲烷、乙烷在膜层中气相活化扩散的活化能分别为(8.1±0.2)和(9.2±0.1)kJ/mol,约为文献报道值的1/2;温度越高膜层中气相活化扩散越明显,其对组分总通量的贡献甚至要大于表面扩散。     

双酚A分子印迹聚合物膜的制备与其性能研究

通过实验获得了双酚A分子印迹共混膜的相转化制备的工艺条件,并且研究了膜材料、铸膜液的组成和温度、分子印迹聚合物填充的情况、凝固浴的组成和凝固的温度、暴空时间以及膜的厚度等因素对膜的结构与性能的影响,对以此方法制备分子印迹膜提供了通用的理论指导。利用浓差推动渗透实验对所制备的共混膜进行了拆分机理分析,根据膜过程溶解一扩散原理建立了传质模型。实验结果表明,分子印迹共混膜对双酚A表现出了高度的识别性。     

硅太阳电池串联电阻的温度特性

使用理论分析模型与实验测量相结合的方法,对单晶硅光伏板串联电阻与温度之间的关系进行研究。搭建光伏板温度可控实验台,利用数据采集装置获得光伏板在不同温度下的串联电阻值,使用简化后的Handy模型串联电阻值进行理论计算。实验结果表面,串联电阻随温度的升高而升高,在标准光照强度100 W/cm2下,单晶硅光伏板电池串联电阻随温度变化曲线斜率为0. 001 9Ω·℃-1,实测串联电阻随温度变化趋势与理论模型分析结果一致。     

电子注入与自束缚电子机制

本文通过介绍外加电场改变Pr_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3/Nb-SrTiO_3结器件偏压势垒及电致改变器件超导与铁磁性能的实验来说明,电致触发引起改变器件材料本征性质的原因是材料中载流子发生了变化.以此引入并探讨电子注入以及形成自束缚电子驱动机制.因为零电压下被改变的材料本征性质仍然得以保留,则被注入的电子应该仍然停留在器件材料内部.从能带论的角度出发,停留在器件材料内部的被注入电子应该会改变材料的离子价态与能带并对于材料的本征性能电阻、超导和铁磁性质产生影响.发表的光电子能谱实验结果说明,氧化物器件电致电阻开关前后材料离子价态确实出现了变化.实验数据还展示,电触发状态的器件电阻值依赖于电触发的电压、电流或脉冲时间,这应该是展示触发引起的电阻值与注入电子数量相关.发表的电致电阻开关变换实验数据进一步说明电子注入以及形成自束缚电子驱动机制的合理性.仔细测量的实验数据中可以观察到自建偏压势垒的出现,这对于充分理解电致激发形成了亚稳态自束缚电子是关键的.通过对实验数据的系统整体思考和分析,确实构建了认识电致电阻开关变换驱动机制的合理框架.而该通过电子注入改变材料本征性质的新方法则打开了物理和材料学应用及研究的新领域.     

刮膜式分子蒸馏装置中的液膜状态实验

采用电学测量法对刮膜式分子蒸馏过程中蒸发壁面上液膜的连续性和液膜厚度进行测量.根据蒸发器壁面上液膜分布对导电性的影响,通过对电压信号的分析,总结出判断壁面液膜连续性的判据:各点的电压必须非零且分布均匀;波动较大.根据液膜厚度与导电溶液电阻值之间的关系,得到了壁面上液膜的平均厚度在0.01,mm数量级;使用响应曲面法对实验数据进行处理,得到并验证了液膜厚度的二阶经验关联式.实验结果表明,对于刮膜式分子蒸馏装置,提高进料速度和转子转速有利于改善壁面上液膜的连续性,而且在不同进料速度下,影响液膜厚度的主要因素不同.研究结果为设计和使用刮膜式分子蒸馏提供了理论依据.     

基于介观分析的HT-PEM燃料电池阴极扩散层传质研究

目的研究高温质子交换膜燃料电池阴极扩散层中传质过程,解决扩散环境因素降低传质扩散效率的问题.方法基于Martini力场原理建立介观力学数学模型,采用Materals Studio软件中Mesocite模块构建气体与扩散层的粗粒化几何模型,通过介观动力学方法分析温度、扩散层孔隙曲折度、孔隙率和气体组分等因素对阴极扩散层中传质过程的影响,并根据均方位移研究不同因素对扩散系数的影响.结果随着温度升高,气体各组分在扩散层中的扩散系数增大;碳纳米管长度变大,氧气分子扩散系数下降,而水分子扩散系数上升;水分子质量分数增大,氧气分子的扩散系数下降,而水分子的扩散系数上升.结论在一定范围内增大扩散层的孔隙率以及降低反应时水分子的质量浓度会有利于反应气体的扩散,提高反应效率.     

碱性磷酸酶定位方向对DPPC液晶单层膜热力学特性的影响

采用3种不同方法将碱性磷酸酶(AP)添加在DPPC单层膜系统中,从热力学角度研究了AP对DPPC单层膜的影响,旨在从分子水平探讨AP分子与磷脂生物膜的作用机理。结果表明,用共同铺展法和亚相溶解法添加AP后,DPPC单层膜的相变不受影响。在低表面压力下,AP在膜上的定位从长轴与界面平行变为垂直方向,这改变了膜体系中分子间的相互作用力,减小了膜体系的混乱程度,增大了膜体系的能量。而用亚相注入法添加蛋白AP后,DPPC单层膜的相转移变得不明显,在低表面压力下AP分子的定位方向不变。在高表面压力下,AP分子可能被DPPC胶束包裹,并释放到单层膜外,这不仅改变了体系分子间的相互作用力,而且增大了体系的混乱程度,并减小了体系能量。碱性磷酸酶分子的定位方向对其与磷脂膜的相互作用起到至关重要的作用。     

改性聚乙烯醇复合膜的渗透蒸发性质

研究了经化学改性后的聚乙烯醇-聚丙烯晴复合膜的渗透蒸发性质,制成了活性层厚度小于3μm,强度好,在热水中稳定的复合膜。其主要性能同德国GFT公司生产的膜相当:当渗透温度为75℃,乙醇浓度为95%时,渗透液通量为170 g/(h·m~3),渗透液中水的含量大于99%,分离系数为1880。改变处理条件,膜的选择性略有下降,但渗透液通量可     

电控离子选择渗透膜分离过程传质模型的构建（英文）

【目的】电控离子选择渗透(electrochemically switched ion permselectivity, ESIP)是一种新型的离子选择性膜分离技术，已成功应用于低浓度目标离子的高效、连续、选择性分离。然而，离子在膜内传质不符合Nernst-Planck理论，建立ESIP离子传质模型有助于人们理解ESIP分离过程。【方法】在ESIP膜分离系统中，为研究离子在膜上双脉冲电势与极室槽电压耦合动态场中的传质行为，提出了修正的Nernst-Planck模型。根据唐南(Donnan)平衡以及电中性假设等，建立了ESIP膜分离过程的离子传递稳态模型。通过数值模拟考察了电流密度、膜厚、膜内离子活性位点浓度对膜分离系统中离子浓度和电阻分布的影响。【结果】在原料侧扩散层和膜相内，膜厚和离子活性位点浓度对离子浓度分布影响较大，降低膜厚、提高离子活性位点浓度是提高离子传质的主要方式。在高电流密度、低膜厚和高离子活性位点浓度下，原料侧扩散层电阻在整体电阻中占主导作用，通过增加流体流速或减小腔室厚度以提高离子传质速率。在低电流密度、较高膜厚下，Donnan层电阻占主导作用，通过增加膜的离子活性位...     

尼莫地平透皮吸收实验中渗透屏障的对比

利用自制Franz扩散池、合成壳聚糖膜及离体鼠皮,测定了含不同透皮吸收促进剂的尼莫地平乙醇混悬液透皮作用,研究了透皮实验初期1 h内的透皮吸收规律,结果表明以合成壳聚糖膜为渗透屏障的实验结果与以离体鼠皮为渗透屏障的实验结果相近似但并不完全相同,壳聚糖膜的结构有待进一步改进.     

铁磁性Er0.2Sm0.8Mn6Ge6化合物的正磁电阻效应

对天然多层膜材料Er0.2Sm0.8Mn6Ge6化合物(441 K以下为铁磁性)磁电阻和热容进行了测量,结果表明,使用50 kOe的外磁场,Er0.2Sm0.8Mn6Ge6化合物的磁电阻值在45 K以下为正,随着温度的降低,磁电阻逐渐增大,最大磁电阻达5.89%.本文对于铁磁体中出现正磁电阻给出了解释.     

Mg2+对Bloom综合症解旋酶与G4DNA结合的影响研究

利用荧光偏振技术检测了Mg2+对G4DNA、BLM-G4DNA复合物和BLM642-1290解旋酶与G4DNA结合的影响.结果表明,G4DNA荧光偏振值随着Mg2+浓度的增加而增加(P＜0.01);BLM-G4DNA复合物的荧光偏振值随着Mg2+浓度的增加出现下降—升高—下降的变化趋势(P＜0.01);G4DNA与BLM642-1290解旋酶结合的荧光偏振值随着Mg2+浓度的增加而逐渐下降(P＜0.01);分析不同Mg2+浓度下两种分子结合的Kd值,发现Mg2+浓度为3.0 mmol/L时,BLM642-1290解旋酶与G4DNA最容易结合,表明适量Mg2+浓度会促进BLM642-1290与G4DNA的结合,但会引起两种分子结合的形状、流动性和电荷等性质的改变.这些结果可为进一步研究BLM解旋酶对G4DNA的作用机理提供相关资料.     

乙二醇/水在NaA分子筛中吸附扩散行为的模拟

采用巨正则蒙特卡罗(GCMC)和平衡分子动力学(EMD)方法,模拟乙二醇(EG)/水在NaA分子筛孔道中的吸附与扩散行为。结果表明:混合组分间存在着显著的竞争吸附行为,水的吸附量随水质量分数的升高呈增大趋势,与实验中渗透通量的变化趋势相吻合;纯水的扩散速率明显高于乙二醇的扩散速率,混合组分的扩散行为受分子间互相作用影响显著,乙二醇分子对水分子的扩散产生显著的阻滞作用,从而影响了NaA分子筛膜的渗透通量。     

抗菌肽HP(2-20)与POPE脂膜相互作用的分子动力学模拟

作为传统抗生素有力的候选者,抗菌肽是先天免疫体系中的重要组成成分.抗菌肽从起初的接触至随后稳定地吸附到细菌CC的质膜之上,是抗菌肽发挥其抗菌功能的关键初始事件.为揭示这一尚未明了的过程,文中使用分子动力学模拟方法,通过构建抗菌肽HP(2-20)与POPE脂双层的体系,模拟了HP(2-20)与POPE脂膜间的非特异相互作用.结果表明:抗菌肽的N端最先与脂膜接触,随后抗菌肽将维持一种倾斜的姿态,经历一个旋动插入脂膜的过程;同时,抗菌肽将束缚膜上与其邻近的磷脂分子的运动,导致膜的不均匀性,增强脂膜磷脂分子的无序波动,为其它自由的抗菌肽分子更深的插入提供了机会.     

超临界CO_2在饱和水多孔介质中扩散系数的测定

多孔介质是CO2地质埋存及CO2驱油过程中的常见载体,在地质埋存及驱油过程中CO2均处于超临界状态.采用一维径向扩散模型模拟超临界CO2在饱和水多孔介质中的扩散,在此模型基础上运用Fick扩散定律得到了超临界CO2在饱和水多孔介质中的扩散方程,结合室内扩散实验,求出扩散系数,并通过改变实验压力和温度研究二者对扩散系数的影响.结果表明,超临界CO2在饱和水多孔介质中的扩散系数处于10-10m2·s-1数量级上.同时,超临界CO2在饱和水多孔介质中的扩散速率均随着温度的增加而增加,随着压力的增加而增加,而且在超临界区域附近受温度、压力等外界物理因素的影响尤为明显.研究结果可用于CO2地质埋存安全性评价及CO2驱油中传质性质的计算.