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生物发酵法催化癸酸合成反式-2-癸烯酸发酵条件优化及动力学研究

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生物发酵法催化癸酸合成反式-2-癸烯酸发酵条件优化及动力学研究

作者：聂士昊齐鲁工业大学

学位级别：硕士

反式-2-癸烯酸(trans-2-decenoic)是一种含有不饱和双键和羧基的十碳中链不饱和脂肪酸,因其独特结构而在多个领域具有广泛应用,如作为治疗神经性疾病的药物中间体、合成10-羟基癸烯酸(10-HDA)和食品香料的关键中间产物,以及在超导体材... 详细信息

反式-2-癸烯酸(trans-2-decenoic)是一种含有不饱和双键和羧基的十碳中链不饱和脂肪酸,因其独特结构而在多个领域具有广泛应用,如作为治疗神经性疾病的药物中间体、合成10-羟基癸烯酸(10-HDA)和食品香料的关键中间产物,以及在超导体材料制备中的应用。采用生物法合成反式-2-癸烯酸,相比传统化学合成,具有环境友好、高专一性和高效率的优势。因此,研究高效发酵合成方法对提高反式-2-癸烯酸的产量和应用价值具有重要意义。首先,基于实验室前期改造的大肠杆菌,确定了种子培养条件并对培养基进行了优化。根据癸酸的生物转化途径进行发酵条件和发酵过程优化,通过单因素实验与Box-Behnken设计的响应面法优化了关键发酵条件;进一步分析发酵过程中的初始p H值、转速、诱导温度、诱导剂浓度和分批补料策略等因素,确定了优化后的发酵条件:培养基初始p H值6.8、转速500 rpm、诱导温度30℃、乳糖浓度5 g/L,并在72小时后补充100 m L新鲜LB培养基,每12小时添加0.2 g/L癸酸。这些优化措施将反式-2-癸烯酸的产量提高至2.002 g/L,比传统LB培养基高出2.1倍。在深入分析了优化后条件下,重组大肠杆菌在10L发酵罐中的生长动态、底物消耗与产物生成。采用Logistic方程、Luedeking-Piret方程及其类似Luedeking方程的非线性回归分析,精确建模分析了发酵过程,模型拟合度较高(R2值分别为0.9926、0.9941、0.9911),实验值与预测值误差控制在5%以内,并证明模型准确、可信。此外,针对性研究了减轻发酵过程中产物抑制效应,采用树脂原位分离技术(ISPR)通过树脂吸附实时分离产物,减少抑制。经筛选,D303碱性阴离子交换树脂被证明能有效吸附反式-2-癸烯酸,通过将处理过的发酵液重新导入体系,避免了产物积累和抑制。这项策略及之前的优化使产量提升至2.195 g/L,证明了ISPR技术在提升生物反应效率和支持反式-2-癸烯酸高效生产方面的潜力。本研究深度分析并优化了利用生物发酵法从癸酸合成反式-2-癸烯酸的过程及其动力学特性,从而显著提高了反式-2-癸烯酸的产出。此外,本文的成果为通过微生物发酵技术合成其他中链不饱和脂肪酸等高值化合物提供了重要的参考与启示,为生物发酵技术在生产高价值化学品领域的应用开辟了新的视野。

关键词：反式-2-癸烯酸生物发酵法大肠杆菌发酵条件发酵动力学

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挖掘机工作装置轨迹跟踪控制研究

挖掘机工作装置轨迹跟踪控制研究

作者：聂楸晓广西大学

学位级别：硕士

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基于对抗边缘学习图像修复算法研究和应用

基于对抗边缘学习图像修复算法研究和应用

作者：聂雨晗南昌大学

学位级别：硕士

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受约束的机器人系统的控制

受约束的机器人系统的控制

作者：聂振霞烟台大学

学位级别：硕士

受自身结构和工作环境的影响,机器人在工作时经常会受到各种各样的约束.电机驱动是机器人使用最多的一种驱动方式.本文主要研究了受约束的直流电机驱动的机器人的控制问题.主要内容如下:(1)对于输入约束的直流电机驱动的机器人,研究了... 详细信息

受自身结构和工作环境的影响,机器人在工作时经常会受到各种各样的约束.电机驱动是机器人使用最多的一种驱动方式.本文主要研究了受约束的直流电机驱动的机器人的控制问题.主要内容如下:(1)对于输入约束的直流电机驱动的机器人,研究了基于无源的机动控制问题.在没有输入约束下,利用无源性定理设计期望控制器使系统实现机动性.当期望控制输入不满足约束时,如何从满足约束的输入中选择机动性能最佳的输入是设计的主要困难.借助于二次规划的方法,通过验证Karush-Kuhn-Tucker条件,给出了与期望控制偏差最小的有界控制器的合成方法,使得总误差系统是输入到状态稳定.控制策略的有效性由一个二自由度机械臂来验证.(2)研究了在输出受限和未知干扰下,直流电机驱动的机器人的轨迹跟踪控制问题.主要的挑战是如何处理未知干扰,同时保持输出约束.在干扰有界的条件下,设计干扰观测器来估计干扰.为了防止违反约束条件,基于机械臂结构特性巧妙地引入障碍李雅普诺夫函数.然后设计了一个矢量形式的可调轨迹跟踪控制器,使跟踪误差可充分小,同时输出不违反其约束界限.通过对拟人机械臂进行仿真,结果验证所提方案的有效性.(3)对于输入约束下的直流电机驱动柔性关节机器人,研究了自适应数字化轨迹跟踪控制.未知虚拟控制系数矩阵和高相对阶增加了设计的困难.通过选取矩阵迹的形式的李雅普诺夫函数,同时利用动态面技术,设计了一个自适应控制器使闭环系统是半全局一致实际渐近稳定.进一步利用饱和函数使输入满足约束,为降低功耗,采用了两级的脉宽调制数字化控制.通过二自由度机械臂验证了控制策略的有效性.(4)研究了输出约束下的直流电机驱动的三轮移动小车的轨迹跟踪.如何在系统不确定下实现轨迹跟踪同时不违背时变约束是设计的难点.利用函数逼近和时变障碍李雅普诺夫函数来处理不确定函数和时变约束.采用指令滤波技术避免在矢量反演过程中出现“复杂度爆炸”,设计了一个事件触发控制器使小车实际跟踪到给定的参考轨迹,同时不违背约束.仿真结果验证了控制策略的有效性.

关键词：机器人直流电机跟踪机动性约束

戏曲剧目中青衣水袖在中国古典舞水袖教学中的应用研究

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戏曲剧目中青衣水袖在中国古典舞水袖教学中的应用研究

作者：聂嵘瑶沈阳师范大学

学位级别：硕士

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新型超材料的太赫兹偏振特性研究

新型超材料的太赫兹偏振特性研究

作者：聂梦雪电子科技大学

学位级别：硕士

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加快建立统一规范的产品碳足迹管理体系

宏观经济管理 2024年第8期 57-64页

作者：聂正标贾彦鹏国家发展和改革委员会培训中心（宣传中心）中国宏观经济研究院经济体制与管理研究所

碳足迹管理对促进绿色消费、倒逼生产方式绿色转型具有重要作用。近年来，发达国家将碳足迹管理作为推进碳减排的重要政策手段，广泛推行产品碳标签，在碳足迹核算标准和数据库体系等方面积累起领先优势，并围绕碳足迹强制披露正形成新... 详细信息

碳足迹管理对促进绿色消费、倒逼生产方式绿色转型具有重要作用。近年来，发达国家将碳足迹管理作为推进碳减排的重要政策手段，广泛推行产品碳标签，在碳足迹核算标准和数据库体系等方面积累起领先优势，并围绕碳足迹强制披露正形成新的贸易壁垒。我国碳足迹管理体系建设较为滞后，亟须加快建立统一规范的管理体系。建议通过建立统一的碳足迹技术标准及支撑体系、扩大完善碳足迹认证及碳标签覆盖行业、全面提升碳足迹认证服务供应保障能力、推动国内碳足迹与国际认证双轨制建设、强化企业宣传培训及人才培养等措施，提升我国碳足迹认证水平和管理能力，锻造我国制造新优势。

关键词：碳足迹碳足迹管理体系碳标签贸易壁垒