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酿酒酵母中苜蓿源诱导型转录调控工具的构建与应用

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生物工程学报 2024年

作者：冯镁琳史彩芳王颖李春北京理工大学化学与化工学院生物化工研究所医药分子科学与制剂工程工信部重点实验室清华大学化学工程系

基于转录因子的转录调控是广泛应用于微生物细胞工厂的一种有效的调控方式。目前，酿酒酵母内源已实现应用的天然转录调控元件较少，且存在基础表达高或动态范围窄等问题，无法满足异源化合物的特定代谢调控需求。植物中含有丰富的转录... 详细信息

基于转录因子的转录调控是广泛应用于微生物细胞工厂的一种有效的调控方式。目前，酿酒酵母内源已实现应用的天然转录调控元件较少，且存在基础表达高或动态范围窄等问题，无法满足异源化合物的特定代谢调控需求。植物中含有丰富的转录调控元件，但大多元件的序列和功能尚未充分表征和优化，在微生物细胞工厂中的应用更是处于初级阶段。本研究选取了蒺藜苜蓿中天然调控元件，包括转录因子MtTASR2和MtTASR3以及其结合的启动子ProHMGR1，对其进行功能表征和工程化改造，构建了诱导型转录调控工具，并将其应用于酿酒酵母中β-胡萝卜素异源合成途径的特异性调控，使β-胡萝卜素产量相比出发菌株提高7.31倍。研究进一步证明了植物源转录调控元件可用于调节酿酒酵母中基因的表达，为其在微生物细胞工厂中的特异性调控和应用提供了新的策略和思路。

关键词：转录因子调控元件酿酒酵母 β-胡萝卜素合成生物学

催化臭氧氧化深度处理石化废水的工业化应用研究

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中国给水排水 2024年第9期40卷 35-41页

作者：石硕王乔王翼潇周珉张海涛袁佩青华东理工大学化工学院上海200237 上海化学工业区中法水务发展有限公司上海201507

选用硅基负载铁、硅铝基负载铈、硅基负载铁锰3种商用臭氧催化剂(分别记作硅基、硅铝基、硅碳催化剂),对比其催化臭氧氧化深度处理石化废水的效果,选出催化活性较高且金属浸出量最少的催化剂,从而实现臭氧催化剂的工业化应用。首先通过... 详细信息

选用硅基负载铁、硅铝基负载铈、硅基负载铁锰3种商用臭氧催化剂(分别记作硅基、硅铝基、硅碳催化剂),对比其催化臭氧氧化深度处理石化废水的效果,选出催化活性较高且金属浸出量最少的催化剂,从而实现臭氧催化剂的工业化应用。首先通过催化剂表征和吸附实验发现,硅铝基催化剂表面有较多的沟壑,其比表面积较大,吸附能力较强,且使用后比表面积和抗压强度会增加;而硅基催化剂不具备研究价值。其次采用两种商用臭氧催化剂处理石化废水二级出水,结果表明,硅铝基催化剂催化臭氧氧化可以去除24%的TOC和36%的COD,满足工业化应用要求且优于硅碳催化剂。最后研究发现,硅铝基催化剂和硅碳催化剂在第一次使用后会有大量的金属浸出,在使用5次后硅铝基催化剂的金属浸出量趋于0,且其可以保持催化活性达10次;而硅碳催化剂在使用8次后,其催化效果已劣于单独臭氧。综合对比可知,硅铝基催化剂可以达到深度处理石化废水的工业化应用要求。

关键词：石化废水催化臭氧氧化深度处理工业化应用

基于磁控溅射技术的钴掺杂氧化铜薄膜的LIBS多维度分析研究

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中国激光 2024年第13期51卷 269-276页

作者：董丽丽吴家森夏祥宇武传奇修俊山山东理工大学化学化工学院山东淄博255000 山东理工大学物理与光电工程学院山东淄博255000

通过磁控溅射技术制备了一系列不同溅射压强和功率下的钴(Co)掺杂氧化铜(CuO)薄膜,利用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术实现了该薄膜的多维度分析。绘制了不同溅射压强和功率下薄膜中Co/Cu元素含量比的定标曲线,线性拟合系数均超过0.99,显示... 详细信息

通过磁控溅射技术制备了一系列不同溅射压强和功率下的钴(Co)掺杂氧化铜(CuO)薄膜,利用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术实现了该薄膜的多维度分析。绘制了不同溅射压强和功率下薄膜中Co/Cu元素含量比的定标曲线,线性拟合系数均超过0.99,显示了LIBS强度比与薄膜中元素含量比有很好的一致性,实现了薄膜中元素含量比的快速定量分析。由纳米薄膜中Co/Cu的LIBS强度比的二维映射结果可知:Co/Cu强度比随溅射压强的增加先变大后减小再增大;随着溅射功率的增加,Co/Cu强度比减小,分布均匀性变差。薄膜的透过率光谱分析结果显示,当溅射压强为3.0 Pa和溅射功率为75 W时,薄膜禁带宽度达到了较大的值,且薄膜光学禁带宽度与Co/Cu的LIBS强度比随溅射参数变化的趋势是一致的,为薄膜的光学性能评估提供了LIBS技术支持。研究结果表明,LIBS技术可以实现磁控溅射制备的Co掺杂CuO薄膜的多维度分析。

关键词：光谱学激光诱导击穿光谱磁控溅射技术钴掺杂氧化铜薄膜多维度分析

含乙醇胺三元低共熔溶剂吸收CO_(2)的研究

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华东理工大学学报（自然科学版） 2024年第2期50卷 208-213页

作者：李秀婷邵斌练昕宜韦凯媛李天阳子钟缪亦兰胡军王小永华东理工大学化学与分子工程学院上海200237

以氯化胆碱(ChCl)、甘油(Gly)、乙醇胺(MEA)为原料,制备了ChCl-Gly-MEA三元低共熔溶剂(DES),研究了其在室温和常压下对CO_(2)的吸收性能。在ChCl、Gly、MEA具有不同物质的量之比(1∶1∶4、1∶1∶6、1∶1∶8、1∶1∶10)的4种样品中,当ChC... 详细信息

以氯化胆碱(ChCl)、甘油(Gly)、乙醇胺(MEA)为原料,制备了ChCl-Gly-MEA三元低共熔溶剂(DES),研究了其在室温和常压下对CO_(2)的吸收性能。在ChCl、Gly、MEA具有不同物质的量之比(1∶1∶4、1∶1∶6、1∶1∶8、1∶1∶10)的4种样品中,当ChCl、Gly、MEA物质的量之比为1∶1∶10时,CO_(2)的吸收量最大,每克DES中CO_(2)的吸收量为0.18 g。CO_(2)流速越高、含水量越低,则ChCl-Gly-MEA三元DES对CO_(2)的吸收量越大。ChCl-Gly-MEA三元DES对CO_(2)的吸收机理同时存在物理吸收和化学吸收,MEA的加入会显著提高其化学吸收作用。经5次吸收-解吸-再吸收后,ChCl-Gly-MEA三元DES仍保持97.3%的再生效率,说明ChCl-Gly-MEA三元DES具有良好的再生性。

关键词：低共熔溶剂(DES) CO_(2) 物理吸收化学吸收再生性

基于幂律方程的PBT/A3/AP体系抗拉强度分析

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兵工学报 2024年第10期 3530-3537页

作者：沈业炜邢书敏杨茂发张哲徐纪琳赵双良张现仁徐森南京理工大学化学与化工学院上海航天动力技术研究所北京化工大学化学工程学院广西大学发展规划处

为解决3,3-双（叠氮甲基）氧杂环丁烷/四氢呋喃共聚醚(Poly(3,3′-Bis（azidomethyl）oxetane-co-Tetrahydrofuran),PBT)固体推进剂力学性能预估难的问题，分析PBT/双（2,2-二硝基丙醇）缩乙醛/双（2,2-二硝基丙醇）缩甲醛等质量比混合... 详细信息

为解决3,3-双（叠氮甲基）氧杂环丁烷/四氢呋喃共聚醚(Poly(3,3′-Bis（azidomethyl）oxetane-co-Tetrahydrofuran),PBT)固体推进剂力学性能预估难的问题，分析PBT/双（2,2-二硝基丙醇）缩乙醛/双（2,2-二硝基丙醇）缩甲醛等质量比混合物（A3）/高氯酸铵（Ammonium Perchlorate, AP）体系的拉伸断裂行为，建立描述该体系抗拉强度的幂律方程，并获得界面相、分散相、连续相对抗拉强度的影响规律。实验结果表明：随着氧化剂粒径减小，体积分数增加，推进剂弹性模量、抗拉强度均升高。界面相作用对推进剂抗拉强度起主导作用，数值上与v_f2/r（v_f为体积分数，r为氧化剂粒径）正相关。当氧化剂粒径小于100μm时，界面相的主导作用越发明显。分散相的作用随着氧化剂粒径的增大而增大，数值上与v_fr5正相关。当粒径大于100μm时，分散相的作用开始变得明显；当粒径大于150μm时，分散相的作用已经接近界面相的作用，这时颗粒间的相互作用不可忽略。相对而言，连续相对推进剂抗拉强度的贡献较小，数值上与（1-v_f）5正相关，与界面相相比几乎可以忽略不计。建立的PBT/A3/AP体系抗拉强度幂律方程拟合结果与实验结果吻合度高（R2>0.99）,可以为推进剂配方设计提供理论指导，缩短推进剂配方研制周期，降低人力和物力成本。

关键词： 3,3-双(叠氮甲基)氧杂环丁烷/四氢呋喃共聚醚固体推进剂抗拉强度氧化剂幂律方程

来源：博看期刊

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肉桂酸疏水改性透明质酸的聚集及其光谱性质

华东理工大学学报（自然科学版） 2024年第3期50卷 371-376页

作者：包舟杰王小永华东理工大学化学与分子工程学院上海200237

通过肉桂酸(CA)与透明质酸(HA)的酯化反应,制备了肉桂酸疏水改性透明质酸(CA-HA)。使用表面张力、芘荧光探针、动态光散射和Zeta电位方法研究了CA-HA在水溶液表面和溶液中的聚集性质。紫外光照射后,CA-HA在250~325 nm处的紫外吸收未出... 详细信息

通过肉桂酸(CA)与透明质酸(HA)的酯化反应,制备了肉桂酸疏水改性透明质酸(CA-HA)。使用表面张力、芘荧光探针、动态光散射和Zeta电位方法研究了CA-HA在水溶液表面和溶液中的聚集性质。紫外光照射后,CA-HA在250~325 nm处的紫外吸收未出现明显蓝移,说明CA-HA能够抑制CA接枝基团的光异构化,使CA接枝基团保持反式构型。除了CA接枝基团的荧光发射峰外,CA-HA在350~500 nm处还出现了CA接枝基团二聚体的荧光发射峰。随着质量浓度增大,CA-HA能够产生明显增强的聚集诱导荧光。同时,CA-HA乳液在紫外线B(UVB)波段(275~320 nm)具有良好的防晒性能。

关键词：透明质酸疏水改性聚集紫外吸收荧光发射

ZnCr_(2)O_(4)(111)表面合成气选择性加氢反应机制的理论研究

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稀有金属 2024年第7期48卷 955-964页

作者：刘慧慧来壮壮魏呵呵王志强郭耘胡培君华东理工大学化学与分子工程学院绿色化学工程与工业催化国家重点实验室工业催化研究所上海200237 上海科技大学物质科学与技术学院上海201210

尖晶石相ZnCr_(2)O_(4)作为CO/CO_(2)加氢反应的重要催化材料,其表面活性氢物种的产生机制及其对CO加氢反应的作用一直备受争议。首先计算了最稳定的ZnCr_(2)O_(4)(111)表面H_(2)物种的活化,结果表明H_(2)分子在ZnCr_(2)O_(4)(111)表面... 详细信息

尖晶石相ZnCr_(2)O_(4)作为CO/CO_(2)加氢反应的重要催化材料,其表面活性氢物种的产生机制及其对CO加氢反应的作用一直备受争议。首先计算了最稳定的ZnCr_(2)O_(4)(111)表面H_(2)物种的活化,结果表明H_(2)分子在ZnCr_(2)O_(4)(111)表面异裂解离产生的Zn-H和O-H物种比H_(2)均裂解离产生两个O-H物种更加容易,且H_(2)通过异裂解离可以有效产生高活性的Zn-H物种,这主要归因于ZnCr_(2)O_(4)(111)表面Zn物种具有灵活的3d轨道,同时由于Zn 3d轨道具有较高的对称性,因此有利于H负物种的稳定。最后,研究了ZnCr_(2)O_(4)表面CO选择性加氢的反应机制,发现ZnH物种进攻CO分子的C~(δ+)/O~(δ-)生成COH或HCO物种能垒均比O-H物种作为氢源产生相同的关键中间物种能垒更低,说明Zn-H物种是CO选择性加氢反应具有高活性的关键物种;其次,还可以发现Zn-H物种活化CO产生HCO物种能垒最低,表明Zn-H物种对CO选择性加氢反应也体现出较高的活性。实验结果可为Zn基合成气选择性加氢催化材料的理性设计提供一些指导。

关键词： ZnCr_(2)O_(4)(111) 氢负物种合成气选择性加氢密度泛函理论

金属有机框架衍生镍纳米颗粒在宽电位窗口内高效电催化二氧化碳还原

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物理化学学报 2024年第4期40卷 193-198页

作者：邵碧珠董慧君龚云南梅剑华蔡锋石刘金彪钟地长鲁统部天津理工大学新能源材料与低碳技术研究院材料科学与工程学院天津300384 天津理工大学化学化工学院天津300384

电催化二氧化碳(CO_(2))还原被认为是将CO_(2)转化为可再生能源产品的一种有前途的方法。开发性能优异的电催化剂高效完成这一重要反应是关键。镍基催化剂广泛应用于电催化CO_(2)还原研究,但是,镍纳米颗粒经常表现较差的催化性能。在本... 详细信息

电催化二氧化碳(CO_(2))还原被认为是将CO_(2)转化为可再生能源产品的一种有前途的方法。开发性能优异的电催化剂高效完成这一重要反应是关键。镍基催化剂广泛应用于电催化CO_(2)还原研究,但是,镍纳米颗粒经常表现较差的催化性能。在本文中,通过在氮气气氛中高温热解镍基金属有机骨架(MOF)、尿素和炭黑混合物,获得了镍纳米颗粒负载于多孔碳氮中的催化材料(NiNPs-NC)。有趣的是,NiNPs-NC在H型和流动相电池中都表现出优异的CO_(2)电还原性能。在H型电解池和-0.67–-1.07 V ***(可逆氢电极)电位窗口内,NiNPs-NC催化CO_(2)还原为CO的法拉第效率大于90%,其中,在-0.87 V ***时,CO的法拉第效率约为100%。在流动相电解池和-0.50–-0.70 V ***电位窗口内,NiNPs-NC催化CO_(2)还原为CO的选择性大于95%。电化学阻抗谱图和塔菲尔斜率表征显示,NiNPs-NC的高催化活性归因于其在催化过程中的快速电荷转移。本文提供了一种制备高效CO_(2)电还原催化剂的方法。

关键词：镍纳米颗粒电催化剂二氧化碳还原金属有机框架热处理

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煤气化过程反应模型研究进展

化工进展 2024年第7期43卷 3593-3612页

作者：丁路王培尧孔令学白进于广锁李文王辅臣华东理工大学洁净煤技术研究所上海200237 华东理工大学含碳废弃物资源化零碳利用教育部工程研究中心上海200237 中国科学院山西煤炭化学研究所煤炭高效低碳利用全国重点实验室山西太原030001

煤炭是我国能源安全的压舱石,煤气化作为煤炭清洁高效利用的核心技术对实现“碳达峰、碳中和”的战略目标具有重要作用。基于动态原位表征揭示煤气化反应机理并建立煤气化模型,对拓展煤炭和生物质等含碳物料作为气化原料的适用性,开发... 详细信息

煤炭是我国能源安全的压舱石,煤气化作为煤炭清洁高效利用的核心技术对实现“碳达峰、碳中和”的战略目标具有重要作用。基于动态原位表征揭示煤气化反应机理并建立煤气化模型,对拓展煤炭和生物质等含碳物料作为气化原料的适用性,开发新型高效的气化技术有重要的理论指导价值。同时,煤灰的流动性质是影响气化炉长周期稳定运行的关键指标。本文详细综述了煤气化过程的动力学模型、热力学模型、床层模型以及煤灰流动性的预测模型,对比了各类模型的优缺点、适用的条件以及描述气化过程的性能,指出了不同方法建立的模型存在的问题,为气化过程的总包反应模型建立提供了理论指导,并针对煤气化过程反应模型未来的研究重点进行了展望。

关键词：煤气化动力学模型热力学床层模型煤灰流动性预测模型

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