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基于亚锡灭活及链端改性提高聚乳酸热稳定性的研究进展

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化工学报 2024年第3期75卷 760-767页

作者：陈志明王泽凤马高琪王良波余承涛潘鹏举浙江海诺尔生物材料有限公司浙江台州318000 浙江大学衢州研究院浙江衢州324000 浙江大学化学工程与生物工程学院浙江杭州310058

聚乳酸(PLA)是当前人工合成的生物可降解材料中商业化程度最高的一类,具有良好的力学性能和优异的生物相容性。由于亚锡类催化剂具有催化活性高、价格低且不易发生消旋反应等优点,被广泛应用于PLA的工业化生产。虽然亚锡类催化剂的用量... 详细信息

聚乳酸(PLA)是当前人工合成的生物可降解材料中商业化程度最高的一类,具有良好的力学性能和优异的生物相容性。由于亚锡类催化剂具有催化活性高、价格低且不易发生消旋反应等优点,被广泛应用于PLA的工业化生产。虽然亚锡类催化剂的用量较少,但催化剂的微量残留仍会促进PLA制品的热降解,极大地影响制品的性能和使用寿命。首先综述了亚锡类催化剂促进PLA热降解的机制,而后从亚锡离子的螯合、亚锡离子的氧化和链端基改性3个方面出发,详细总结了提高PLA热稳定性的研究进展,以期为扩大PLA产品的应用范围和延长PLA产品的使用寿命提供指导。

关键词：聚乳酸催化剂失活氧化螯合端基改性耐热性能

基于NSSAE的批次发酵过程质量相关与质量无关故障检测与诊断

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食品工业科技 2024年

作者：刘忠章政楼旭阳朱金林江南大学物联网工程学院江南大学食品学院香港科技大学化学与生物工程系

为了解决批次发酵过程中质量无关故障所可能引起的不必要停机，本文提出了噪声半监督堆叠自编码器（Noised semi-supervised stacked auto-encoder，NSSAE）算法以区分质量相关与质量无关故障。首先，基于互信息计算过程变量与质量变量... 详细信息

为了解决批次发酵过程中质量无关故障所可能引起的不必要停机，本文提出了噪声半监督堆叠自编码器（Noised semi-supervised stacked auto-encoder，NSSAE）算法以区分质量相关与质量无关故障。首先，基于互信息计算过程变量与质量变量间互信息，并对数据加入噪声以提高算法对质量相关信息挖掘能力。其次，构建NSSAE的过程监测模型，在模型的首层自编码器和最后一层自编码器中构建故障检测和质量相关检测指标，并利用核密度估计计算对应的控制极限。最后，利用深度重构贡献图（Deep reconstruction-based contribution，DRBC）定位故障根源。从数值仿真和乳酸菌批次发酵实验结果可知，本文提出的NSSAE算法能够准确区分质量相关与无关故障，首层的残差空间的检测指标的故障检测率接近100%，最后一层隐空间的检测指标能够准确识别质量相关故障和质量无关故障。基于DRBC诊断方法能在故障发生后准确识别发生故障的变量，该研究结果为批次发酵过程质量相关与质量无关故障监测问题提出了一种切实可行的过程监测方法。

关键词：批次发酵过程质量相关故障噪声半监督堆叠自编码器故障检测与诊断深度重构贡献图

离子交换层析分离单抗电荷异质体的模型辅助过程优化

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化工学报 2024年第5期75卷 1903-1911页

作者：许茹枫陈煜成高丹焦静雨高栋王海彬姚善泾林东强浙江大学化学工程与生物工程学院生物质化工教育部重点实验室浙江杭州310058 海正生物制药有限公司浙江杭州311404

针对单抗电荷异质体分离,采用离子交换层析机理模型,预测洗脱分离行为,辅助工艺条件优化。设计了校准实验,拟合得到模型参数,模型计算与实验吻合良好,具有良好的预测能力。利用模型分析比较了不同洗脱方式,得到最优的两步阶跃洗脱方案,... 详细信息

针对单抗电荷异质体分离,采用离子交换层析机理模型,预测洗脱分离行为,辅助工艺条件优化。设计了校准实验,拟合得到模型参数,模型计算与实验吻合良好,具有良好的预测能力。利用模型分析比较了不同洗脱方式,得到最优的两步阶跃洗脱方案,具有较高的收率,但发现该分离过程对盐浓度极为敏感。进一步针对第一步洗脱盐浓度进行过程稳健性约束的过程优化,发现盐浓度为108.5 mmol/L时过程稳健性增强。经实验验证,两步阶跃洗脱收率最高可达到85.3%,稳健约束优化后第一步等度洗脱盐浓度操作区间增大为98.9~117.5 mmol/L。结果表明,模型辅助的工艺优化可以进行复杂条件分析,促进难分离体系的分离过程优化,并能够针对过程稳健性给出合理解决方案。

关键词：单克隆抗体电荷异质体分离离子交换层析层析模型过程优化

CuCoCe-LDH催化剂的C_(3)H_(6)-SCR脱硝特性

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燃料化学学报（中英文） 2024年第3期52卷 373-383页

作者：陈佳音宁淑英付维蔡晨周皞苏亚欣东华大学环境科学与工程学院上海201620 常州工程职业技术学院江苏常州213164

采用水热法一步合成一系列的Cu_((x))Co_((y))Ce_((z))-LDH前驱体,煅烧后形成Cu_((x))Co_((y))Ce_((z))O混合金属氧化物催化剂,在固定床微反应器上实验研究了其C3H6选择性催化还原NO的性能(C_(3)H_(6)-SCR)。得益于Cu、Co、Ce之间强大... 详细信息

采用水热法一步合成一系列的Cu_((x))Co_((y))Ce_((z))-LDH前驱体,煅烧后形成Cu_((x))Co_((y))Ce_((z))O混合金属氧化物催化剂,在固定床微反应器上实验研究了其C3H6选择性催化还原NO的性能(C_(3)H_(6)-SCR)。得益于Cu、Co、Ce之间强大的协同作用,Cu((0.21))Co((0.48))Ce((0.31))O在225℃时达到95%的NO转化率和90%的N_(2)选择性。此外,运用ICP、XRD、TEM、XPS、H_(2)-TPR等表征来研究其物理化学性质和催化还原能力之间的关系。XRD结果表明,Cu、Co、Ce之间形成了固溶体,促进了活性金属的分散。XPS和H_(2)-TPR进一步证明Cu和Co之间发生了氧化还原反应,促进氧空位的形成,从而提升其催化还原性能。

关键词：氮氧化物选择性催化还原 C_(3)H_(6) CuCoCe-LDH催化剂水热法

CuCe-SAPO-34选择性催化丙烯还原柴油车尾气氮氧化物

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化工进展 2024年第6期43卷 3093-3099页

作者：周皞王旭瑞赵辉爽温妮妮苏亚欣常州工程职业技术学院江苏常州213164 东华大学环境科学与工程学院上海201620

采用等体积浸渍法制备Cu Ce-SAPO-44分子筛催化剂,用于选择性催化丙烯还原柴油车尾气氮氧化物(C3H_(6)-SCR)。采用X射线衍射(XRD)、N_(2)吸附-脱附、紫外可见光谱(UV-Vis)、H_(2)程序升温还原(H_(2)-TPR)和NH3程序升温脱附(NH3-TPD)等... 详细信息

采用等体积浸渍法制备Cu Ce-SAPO-44分子筛催化剂,用于选择性催化丙烯还原柴油车尾气氮氧化物(C3H_(6)-SCR)。采用X射线衍射(XRD)、N_(2)吸附-脱附、紫外可见光谱(UV-Vis)、H_(2)程序升温还原(H_(2)-TPR)和NH3程序升温脱附(NH3-TPD)等方法对催化剂的物理化学性质进行表征。研究表明,引入的铈与铜物种之间存在相互作用,有利于生成更多的孤立Cu^(2+)物种,提高了分子筛催化剂的低温氧化还原性能,从而提高了Cu CeSAPO-34的低温脱硝活性。同时,双金属分子筛骨架上具有丰富的Lewis酸性位,有助于C3H_(6)和NO_(x)的吸附和活化。当Cu∶Ce=4∶2时,Cu Ce-SAPO-34催化剂具有最佳的脱硝性能,在含有10%O_(2)和5%H_(2)O的柴油车尾气氛围中,在250℃最高能实现90%以上的脱硝效率。

关键词：分子筛催化剂铈选择催化还原氮氧化物丙烯

高效絮凝菌EbZL-1的筛选鉴定及采收微藻效果评价

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Journal of Donghua University(English Edition) 2024年第1期41卷 46-56页

作者：赵佳宇吕梁彧韩小玥闫宇飞丁范关心张云龙东华大学生物与医学工程学院上海201620

从东华大学镜月湖底淤泥样本中筛选到一株高效絮凝菌,采用16S rDNA测序和菌种鉴定试剂盒确定该菌株属于肠杆菌属(Enterobacter),命名为EbZL-1。以高岭土悬液为待絮凝标准液,通过单因素试验和响应面法探究絮凝菌EbZL-1在不同影响因素下... 详细信息

从东华大学镜月湖底淤泥样本中筛选到一株高效絮凝菌,采用16S rDNA测序和菌种鉴定试剂盒确定该菌株属于肠杆菌属(Enterobacter),命名为EbZL-1。以高岭土悬液为待絮凝标准液,通过单因素试验和响应面法探究絮凝菌EbZL-1在不同影响因素下的絮凝能力。研究结果表明:以11.69 g/L葡萄糖为碳源,1.04 g/L硝酸铵为氮源,培养基pH=7.8,摇床转速为160 r/min,菌株接种量为45μL(1.2×10^(5)CFU/mL),培养12 h,EbZL-1达到对数生长期;Ca^(2+)作助凝剂,高岭土悬液pH=7.0时,10 min内EbZL-1絮凝率可达96.6%,优于商用絮凝剂聚合氯化铝(120 min,95.0%)。进一步探究菌株絮凝机制,结果表明EbZL-1通过菌体自身紧密吸附待絮凝物实现大颗粒快速沉降。利用EbZL-1沉降小球藻,5 min内其絮凝率高于95%,油镜观察絮凝后小球藻,其胞体未受损。与现有絮凝菌比较,EbZL-1在广泛的pH范围(pH=5~10)内,均可快速沉降微藻,在微藻采收工艺中具有应用前景。EbZL-1絮凝菌不仅有望提升微藻采收效率,且在污水处理等方面也有应用价值,值得进一步开发。

关键词：微藻采收生物絮凝絮凝菌微生物絮凝剂肠杆菌属

多孔离子聚合物催化二氧化碳环加成反应的研究进展

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化工进展 2024年第9期43卷 4925-4940页

作者：廖旭周骏罗杰曾瑞琳王泽宇李尊华林金清湖南科技学院化学与生物工程学院湖南永州425199 华侨大学材料科学与工程学院福建厦门361021

二氧化碳(CO_(2))作为一种来源丰富的C_(1)资源,如何实现其资源化利用是当前研究的热点之一。多孔离子聚合物(porous ionic polymers,PIPs)由于结合了多孔聚合物和离子液体的优点,从而对CO_(2)吸附和转化表现出了巨大的潜力。本文从PIP... 详细信息

二氧化碳(CO_(2))作为一种来源丰富的C_(1)资源,如何实现其资源化利用是当前研究的热点之一。多孔离子聚合物(porous ionic polymers,PIPs)由于结合了多孔聚合物和离子液体的优点,从而对CO_(2)吸附和转化表现出了巨大的潜力。本文从PIPs的合成方法、结构性质以及催化活性的角度出发,系统综述了近年来聚离子液体(自由基聚合)、超交联离子聚合物和金属有机骨架(MOFs)基离子聚合物等多孔离子聚合物催化剂在CO_(2)环加成反应的应用,总结了各类催化剂制备方法的优缺点和结构特征,分析了PIPs在CO_(2)环加成反应中的构效关系以及催化反应机理。最后,对PIPs用于催化CO_(2)环加成反应的应用前景进行了展望,主要包括如何提高PIPs的催化活性、稳定性和应用范围以及降低其工业应用的成本。

关键词：多孔聚合物离子液体催化剂多相反应二氧化碳

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聚丁二酸丁二醇酯性能调控策略及应用

纺织学报 2024年第1期45卷 220-229页

作者：陈咏叶梦婷王朝生乌婧王华平东华大学材料科学与工程学院上海201620 东华大学纤维材料改性国家重点实验室上海201620 东华大学纺织科技创新中心上海201620

为进一步推动可降解高分子材料的研究及产业化道路的发展,以改善聚丁二酸丁二醇酯(PBS)性能及开发功能化材料为目标,通过整理归纳聚合物性能调控策略,综述以聚合物共混改性、分子结构共聚改性及链段扩链改性手段的最新研究成果。讨论了... 详细信息

为进一步推动可降解高分子材料的研究及产业化道路的发展,以改善聚丁二酸丁二醇酯(PBS)性能及开发功能化材料为目标,通过整理归纳聚合物性能调控策略,综述以聚合物共混改性、分子结构共聚改性及链段扩链改性手段的最新研究成果。讨论了改性单体及结构单元对聚合物的链结构及聚集态结构的影响,具体阐述了柔性、刚性及功能性结构单体在链段中的作用及调控;讨论了分子链结构的引入方式及链结构对聚合物性能的调控,分析嵌段共聚物反应机制及典型化学结构与制备路线;最后总结不同调控策略对聚合物的影响,并指出改性策略与性能的调控需要结合产品需求—生产—应用一体化发展来设计,为PBS基改性产品需求及产业化应用提供研发制备思路。

关键词：聚丁二酸丁二醇酯生物降解材料共聚嵌段聚合物改性策略

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