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电化学介导的氧化羧化及二氧化碳还原羧化制备羧酸的研究进展

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有机化学 2024年第3期44卷 780-808页

作者：吕帅朱钢国姚金忠周宏伟浙江师范大学化学与材料科学学院浙江金华321004 嘉兴学院生物与化学工程学院浙江嘉兴314001

作为常见的一类重要化合物,羧酸被广泛应用于医药、农药和聚合物等领域,因此,探究高效且温和的羧酸合成方法具有重要意义.电化学合成羧酸因其环境友好、条件温和等优点,引起人们广泛关注.根据反应机理不同,主要从电化学氧化羧化、电化... 详细信息

作为常见的一类重要化合物,羧酸被广泛应用于医药、农药和聚合物等领域,因此,探究高效且温和的羧酸合成方法具有重要意义.电化学合成羧酸因其环境友好、条件温和等优点,引起人们广泛关注.根据反应机理不同,主要从电化学氧化羧化、电化学二氧化碳还原羧化两方面出发,对电化学合成羧酸这一领域近年来的相关研究做了综述.

关键词：电化学羧酸氧化羧化还原羧化二氧化碳

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碘转移本体聚合制备PS-b-PBA-b-PS共聚物:聚合动力学、结构和性能

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高校化学工程学报 2024年第3期38卷 432-439页

作者：章璐鑫常兆恒余大洋包永忠浙江大学化学工程与生物工程学院化学工程国家重点实验室(浙江大学)浙江杭州310058 浙江大学衢州研究院浙江衢州324000

以碘仿为链转移剂、偶氮类化合物为引发剂,通过碘转移本体聚合合成碘封端聚丙烯酸丁酯(I-PBA-I),并以其调节苯乙烯扩链聚合,制得聚苯乙烯-b-聚丙烯酸丁酯-b-聚苯乙烯(PS-b-PBA-b-PS)共聚物,研究了聚合动力学、共聚物结构和性能。发现丙... 详细信息

以碘仿为链转移剂、偶氮类化合物为引发剂,通过碘转移本体聚合合成碘封端聚丙烯酸丁酯(I-PBA-I),并以其调节苯乙烯扩链聚合,制得聚苯乙烯-b-聚丙烯酸丁酯-b-聚苯乙烯(PS-b-PBA-b-PS)共聚物,研究了聚合动力学、共聚物结构和性能。发现丙烯酸丁酯均聚和苯乙烯扩链聚合均符合活性自由基聚合特征,反应初始BA与CHI3物质的量比n_(BA,0)/n_(CHI3,0)从100/1增至1 000/1时,I-PBA-I数均分子量由15 000增大到134 500;以数均分子量为28 400的I-PBA-I为大分子链转移剂,反应初始BA与St物质的量比n_(BA,0)/n_(St,0)为1/1、1/2、1/3和1/4时扩链得到数均分子量分别为46 000、69 000、97 500、127 000的PS-b-PBA-b-PS共聚物;嵌段共聚物微相分离,在增韧的同时保持一定的透光率,PS与PBA物质的量比n_(PS)/n_(PBA)为3.85/1的嵌段共聚物抗冲强度与商品化阴离子活性聚合苯乙烯-丁二烯嵌段共聚树脂相当。

关键词：聚苯乙烯聚丙烯酸丁酯碘转移聚合聚合动力学嵌段共聚物

“生物学基础”课程思政元素的挖掘、设计与实施路径

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中国生物化学与分子生物学报 2024年第7期40卷 1017-1030页

作者：夏凯李业赵倩黄俊浙江科技大学生物与化学工程学院生物工程系杭州310023

立德树人是高等教育的根本任务,课程思政教育在该任务完成过程中不可或缺。“生物学基础”是生物工程专业的核心课程,与其他专业必修课存在密切联系,在专业人才培养体系中具有重要地位。本文从“生物学基础”课程思政建设的必要性、课... 详细信息

立德树人是高等教育的根本任务,课程思政教育在该任务完成过程中不可或缺。“生物学基础”是生物工程专业的核心课程,与其他专业必修课存在密切联系,在专业人才培养体系中具有重要地位。本文从“生物学基础”课程思政建设的必要性、课程思政元素的挖掘和设计、课程思政的实施方法、课程思政评价体系的优化以及课程思政教学的实施效果等方面详细阐述了“生物学基础”课程思政的建设过程。从名人轶事、日常生活、科研案例和时事热点等方面积极挖掘课程思政元素。通过组建教学团队、建立线上线下混合教学方法、开展案例教学和实施小组讨论将思政元素融入到“生物学基础”教学全过程,并建立课程思政教学效果的评价体系。结果表明,对“生物学基础”实施课程思政教学后,学生提高了学习兴趣,期末卷面平均成绩得到显著提升,由课程改革前的66分以下上升至改革后的76分。此外,92%以上学生认为“生物学基础”课程思政教学达到较好效果,课程满意度达到98%。课程思政有效提升了“生物学基础”课程的教学质量,实现学生专业知识和综合素质协同培养的目标。该课程的有关建设经验可以为其他生物类课程的思政教学和改革提供一些参考。

关键词：生物学教学改革课程思政案例教学教学实践

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内环化聚(β-氨基酯)的制备与生物物理性能

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高等学校化学学报 2024年第2期45卷 133-138页

作者：雍海洋李智立郭蕊周德重西安交通大学化学工程与技术学院西安710049

拓扑结构对聚合物性能具有重要影响.本文通过调控聚合条件制备内环化聚(β-氨基酯)并探究其生物物理性能.以三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)和4-吗啉丙胺(MPA)为单体并控制其投料比及体系单体浓度,利用迈克尔加成反应制备了两种内环化聚(... 详细信息

拓扑结构对聚合物性能具有重要影响.本文通过调控聚合条件制备内环化聚(β-氨基酯)并探究其生物物理性能.以三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)和4-吗啉丙胺(MPA)为单体并控制其投料比及体系单体浓度,利用迈克尔加成反应制备了两种内环化聚(β-氨基酯).使用凝胶渗透色谱仪(GPC)、核磁共振波谱仪(NMR)和原子力显微镜(AFM)等对内环化聚(β-氨基酯)的化学组成、拓扑结构和生物物理性能进行表征与分析.结果表明,随着环化度的增加,聚(β-氨基酯)对DNA压缩能力增强,降解速率加快,质子缓冲能力提高,细胞毒性增大.本文研究结果为制备和表征内环化聚(β-氨基酯)提供了新思路,也为设计有效的基因递送载体提供了依据.

关键词：拓扑结构内环化聚(β-氨基酯) 投料比生物物理性能

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非石油原料合成己二腈研究进展

科学通报 2024年第3期69卷 370-380页

作者：陈颖周宏伟俞磊嘉兴学院生物与化学工程学院嘉兴314001 扬州大学化学化工学院扬州225002

己二腈是一种重要的有机化工中间体.己二腈加氢后可制备己二胺,主要用于生产尼龙-66,故而市场应用前景巨大.传统的己二腈合成方法需要使用大量的石油原料,具有很多的发展制约.因此,近年来,以非石油原料合成制备己二腈的研究备受关注.本... 详细信息

己二腈是一种重要的有机化工中间体.己二腈加氢后可制备己二胺,主要用于生产尼龙-66,故而市场应用前景巨大.传统的己二腈合成方法需要使用大量的石油原料,具有很多的发展制约.因此,近年来,以非石油原料合成制备己二腈的研究备受关注.本文对目前已发表的关于非石油原料合成己二腈的研究成果进行了总结,包括基于生物质、煤基和其他可再生资源的合成方法以及使用酶催化、电催化、化学催化等不同的合成策略.本文还结合现有的路线汇总了当前有望被开发的反应路径,并探讨了未来可能的研究方向和应用前景.需要强调的是,开发具有自主知识产权的己二腈合成工艺对于我国尼龙-66产业的发展至关重要,如何有效地开发新型己二腈合成技术将是未来面临的重大挑战.本文对非石油原料合成己二腈的研究进行了展望,为相关产业的路线设计和开发提供参考.

关键词：己二腈尼龙-66 生物质煤可再生资源

POE溶液聚合反应器内混合与反应过程的CFD研究

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化工学报 2024年第1期75卷 322-337页

作者：麻雪怡刘克勤胡激江姚臻化学工程联合国家重点实验室浙江大学浙江杭州310058 浙江大学聚合与聚合物工程研究所化学工程与生物工程学院浙江杭州310058

聚烯烃弹性体(POE)具有优异的性能而应用广泛,其工业生产通常采用溶液聚合方法。POE反应介质流变行为复杂,受温度、剪切速率、聚合物浓度等诸多因素影响。同时,反应介质的流变行为是决定混合效果的重要因素,进而影响反应进程。由于反应... 详细信息

聚烯烃弹性体(POE)具有优异的性能而应用广泛,其工业生产通常采用溶液聚合方法。POE反应介质流变行为复杂,受温度、剪切速率、聚合物浓度等诸多因素影响。同时,反应介质的流变行为是决定混合效果的重要因素,进而影响反应进程。由于反应、流变和流场的相互作用,POE溶液聚合反应器的设计和生产过程控制面临着挑战。基于实测的动力学和流变数据,针对POE溶液聚合反应器建立了一个耦合计算流体力学(CFD)模型,综合考虑了流动、混合效率、反应动力学和流变特性等方面的影响,探究了不同工艺条件(搅拌转速、停留时间、进料温度)对速度场、温度场、浓度场、流变特性等参数的影响规律,为优化实际工业过程提供参考。

关键词：聚烯烃弹性体反应器计算流体力学流变模型聚合物动力学模型

全氟-2,2-二甲基-1,3-二氧环戊烯-四氟乙烯共聚物平均分子量、分子量分布和流变特性

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高校化学工程学报 2024年第1期38卷 128-134页

作者：郑威余大洋包永忠浙江大学化学工程与生物工程学院化学工程联合国家重点实验室(浙江大学)浙江杭州310058 浙江大学衢州研究院浙江衢州324000

全氟-2,2-二甲基-1,3-二氧环戊烯-四氟乙烯(PDD-TFE)共聚物是高性能含氟聚合物,开展PDD-TFE共聚物平均分子量(MW)、分子量分布(MWD)和流变特性研究对拓展其加工应用有重要意义。鉴于溶液法测定PDD-TFE共聚物MW及MWD存在难度,建立了由动... 详细信息

全氟-2,2-二甲基-1,3-二氧环戊烯-四氟乙烯(PDD-TFE)共聚物是高性能含氟聚合物,开展PDD-TFE共聚物平均分子量(MW)、分子量分布(MWD)和流变特性研究对拓展其加工应用有重要意义。鉴于溶液法测定PDD-TFE共聚物MW及MWD存在难度,建立了由动态流变法和动态黏弹法获得PDD-TFE共聚物MW及MWD的改进方法。根据Fox方程、共聚物结构和性能参数得到了PDD-TFE共聚物的零切黏度与MW之间的关系;通过Carreau-Yasuda方程拟合PDD-TFE共聚物的复数黏度与频率之间的关系,得到了零切黏度。在实验测定PDD-TFE共聚物的储能模量与频率关系基础上,应用动态黏弹法得到其MW及MWD,并进一步研究了220℃时PDD-TFE共聚物的MW及MWD对共聚物熔体流变特性的影响,发现共聚物的MWD越宽,共聚物熔体的“剪切变稀”行为越明显;随着共聚物MW增大,共聚物熔体的非牛顿性越强。

关键词：全氟-2,2-二甲基-1,3-二氧环戊烯-四氟乙烯共聚物平均分子量流变特性黏度

套管膜式微反应器内高效安全的气液传质-反应过程研究进展

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化工学报 2024年

作者：杨子驰谢冰琪石瑞莘雷虹陈晨周才金张吉松 1.福州大学化工学院 2.清华大学化学工程系化学工程联合国家重点实验室福州大学化工学院清华大学化学工程系化学工程联合国家重点实验室

近年来，套管膜式微反应器由于具有传质距离短、气液接触面积大和高透气性等优点，极大地提高了气液传质和反应速度，被视为加快气液传质和流动反应过程研究的强大工具。目前，套管膜式微反应器已被应用于建立快速准确的气液体系基本参... 详细信息

近年来，套管膜式微反应器由于具有传质距离短、气液接触面积大和高透气性等优点，极大地提高了气液传质和反应速度，被视为加快气液传质和流动反应过程研究的强大工具。目前，套管膜式微反应器已被应用于建立快速准确的气液体系基本参数流动测量平台、实现高效安全的气液反应过程和强化气体介导的生物酶催化反应过程。详细介绍了套管膜式微反应器的构造、组装和操作方式，重点概述了该反应器在不同气液传质-反应过程中的最新研究进展。最后，结合当前的研究热点，展望了套管膜式微反应器的进一步开发方向和未来潜在的应用领域。

关键词：微反应器传质多相反应生物合成

人工Cu-TM1459金属酶催化不对称迈克尔加成反应

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化工学报 2024年

作者：张梦婷王书林桑熙元兴昊徐刚浙江大学化学工程与生物工程学院

不对称迈克尔加成反应是合成手性化合物的重要反应，手性的构建一般由传统手性金属络合物催化完成，催化剂结构复杂，制备困难。人工金属酶可以利用生物大分子替代过渡金属手性催化剂，成为研究的热点。研究使用TM1459蛋白质支架，在原... 详细信息

不对称迈克尔加成反应是合成手性化合物的重要反应，手性的构建一般由传统手性金属络合物催化完成，催化剂结构复杂，制备困难。人工金属酶可以利用生物大分子替代过渡金属手性催化剂，成为研究的热点。研究使用TM1459蛋白质支架，在原有的金属结合基序上，理性引入两个组氨酸和一个羧酸盐面部三联基序，配位Cu2+，制备了人工Cu-TM1459金属酶。将其用于催化不对称迈克尔加成反应研究，Cu-H52A/H58E变体金属酶具有中等反应活性和较高对映选择性(e.e.值达58%)。进一步通过分子对接和催化机理研究，对金属结合位点附近关键残基进行定点突变，I108A/C106V/K24E突变体催化该反应，产率99%，e.e.值93%。

关键词：人工金属酶不对称迈克尔加成反应理性设计蛋白质生物催化催化剂