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纳米纤维素嵌合型晶胶微球对苯乳酸的层析吸附特性
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作者 张玮 王文雅 +3 位作者 楼小玲 陈治宏 陈冰冰 贠军贤 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期882-889,共8页
针对生物法制备苯乳酸的分离纯化问题,利用多微管反应器制备纳米纤维素嵌合型晶胶微球,并接枝N,N-二甲基氨乙基甲基丙烯酰胺,用于苯乳酸的层析分离。结果表明:晶胶微球的粒径在4~6 mm,有效孔隙率达70%以上,绝干孔隙率为87%~91%;以牛血... 针对生物法制备苯乳酸的分离纯化问题,利用多微管反应器制备纳米纤维素嵌合型晶胶微球,并接枝N,N-二甲基氨乙基甲基丙烯酰胺,用于苯乳酸的层析分离。结果表明:晶胶微球的粒径在4~6 mm,有效孔隙率达70%以上,绝干孔隙率为87%~91%;以牛血清白蛋白考察3种不同纤维素含量(质量分数为1%、3%、5%)微球填充柱的吸附性能,吸附容量分别为1.72、2.84、4.49 mg·mL^(-1)。对苯乳酸的吸附条件进行优化表明,上样液pH为6时苯乳酸吸附容量最大,为41.32 mg·mL^(-1);上样流速增大,苯乳酸吸附容量有所下降;对填充柱进行连续5次吸附解吸附苯乳酸,得到吸附容量在24.17~26.31 mg·mL^(-1)。研究结果可为苯乳酸的分离材料选用提供参考。 展开更多
关键词 苯乳酸 嵌合型晶胶微球 填充柱 层析 分离
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壳聚糖阳离子纳晶胶介质的制备及对乳铁蛋白的分离特性
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作者 张颂红 王玉叶 +2 位作者 尹非凡 楼小玲 贠军贤 《高校化学工程学报》 北大核心 2025年第2期273-280,共8页
针对传统乳铁蛋白分离中存在过程复杂、纯度低、成本高且难以工业化的不足,研究制备了一种新型壳聚糖阳离子交换纳晶胶介质,用于从乳清中层析分离乳铁蛋白。以壳聚糖和聚甲基丙烯酸丁酯纳凝胶为复合基材,采用冷冻聚合和结晶致孔法制备... 针对传统乳铁蛋白分离中存在过程复杂、纯度低、成本高且难以工业化的不足,研究制备了一种新型壳聚糖阳离子交换纳晶胶介质,用于从乳清中层析分离乳铁蛋白。以壳聚糖和聚甲基丙烯酸丁酯纳凝胶为复合基材,采用冷冻聚合和结晶致孔法制备内嵌纳凝胶的纳晶胶基质,并接枝2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸,得到具有阳离子交换功能的壳聚糖-聚甲基丙烯酸丁酯纳晶胶。将p H为5.8的乳清用缓冲液稀释一倍后上样,上样流速为1 cm·min^(-1),分别采用0.1、0.3、1.0mol·L^(-1)的Na Cl溶液梯度洗脱。结果表明,0.3 mol·L^(-1)的Na Cl溶液能洗脱绝大部分的杂质蛋白,1.0 mol·L^(-1)的Na Cl溶液能洗脱得到高纯度乳铁蛋白,其纯度和回收率分别可达92.7%和87.3%,说明该纳晶胶介质在乳铁蛋白层析分离方面具有较大的应用潜力。 展开更多
关键词 壳聚糖 纳晶胶 乳铁蛋白 层析分离
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基于Hertz接触理论的涂层界面应力分析 被引量:9
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作者 楼小玲 鲍雨梅 +2 位作者 柴国钟 郝伟娜 蒋明安 《浙江工业大学学报》 CAS 2006年第5期563-566,共4页
应用大型有限元分析软件ANSYS 8.1,对接触载荷条件下涂层材料的应力场进行了数值模拟.通过比较有限元解与经典Hertz解析解验证了有限元模型的可信度;分析了不同涂层厚度、不同涂层/基体弹性模量比情况下,接触应力分布情况及接触... 应用大型有限元分析软件ANSYS 8.1,对接触载荷条件下涂层材料的应力场进行了数值模拟.通过比较有限元解与经典Hertz解析解验证了有限元模型的可信度;分析了不同涂层厚度、不同涂层/基体弹性模量比情况下,接触应力分布情况及接触宽度随着载荷的变化情况.数值模拟结果表明:涂层/基体界面剪应力峰值出现在略偏离界面中心位置;涂层/基体界面正应力峰值出现在界面中心位置;涂层/基体的弹性模量比在1~2.5之间取值时,对涂层/基体结合效果较为有利;涂层过薄容易导致界面剪应力过大,致使材料失效.模拟结果能够为涂层材料的力学研究及设计提供参者. 展开更多
关键词 涂层 HERTZ接触 应力分析
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半疏水晶胶微球的悬浮特性及固载乳杆菌合成有机酸
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作者 侯东杰 楼小玲 +4 位作者 蔡礼年 陈治宏 张玮 陈冰冰 贠军贤 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期253-264,共12页
针对有机酸生物合成过程中底物和产物抑制、细胞密度低和耐受性弱等问题,采用“结晶致孔-低温聚合”方法制备聚甲基丙烯酸羟乙酯-甲基丙烯酸丁酯半疏水晶胶微球,通过高速成像和数值模拟研究10 L搅拌式生物反应器(STR)内的悬浮行为,通过... 针对有机酸生物合成过程中底物和产物抑制、细胞密度低和耐受性弱等问题,采用“结晶致孔-低温聚合”方法制备聚甲基丙烯酸羟乙酯-甲基丙烯酸丁酯半疏水晶胶微球,通过高速成像和数值模拟研究10 L搅拌式生物反应器(STR)内的悬浮行为,通过固载乳杆菌分析半疏水晶胶微球在乳酸和苯乳酸生物合成中的作用。结果表明,数值模拟得到晶胶微球的悬浮特性与高速成像实验结果基本一致,体积分数为3%的晶胶微球均匀悬浮所需最低搅拌转速为55 r·min-1;在晶胶固载乳杆菌发酵联产乳酸和苯乳酸过程中,乳杆菌生物量达10.5 g·L^(-1),相比于无载体发酵提高了84.2%;在第1次补料期间,乳酸的发酵周期大幅缩短至21 h,比无载体发酵周期缩短了50%。 展开更多
关键词 半疏水晶胶微球 搅拌式生物反应器 悬浮行为 乳杆菌 发酵 数值模拟
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纳米纤维素嵌合型晶胶微球的多微管成形与模拟
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作者 王文雅 张玮 +3 位作者 楼小玲 钟若菲 陈冰冰 贠军贤 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期2060-2071,共12页
利用多微管反应器,采用结晶致孔与低温聚合方法可实现纳米纤维素嵌合型晶胶微球的规模化制备。该过程中内嵌纳米纤维素的甲基丙烯酸羟乙酯单体溶液经多微管反应器的成形是首要条件,研究其成形过程的动力学特性具有重要意义。利用高速成... 利用多微管反应器,采用结晶致孔与低温聚合方法可实现纳米纤维素嵌合型晶胶微球的规模化制备。该过程中内嵌纳米纤维素的甲基丙烯酸羟乙酯单体溶液经多微管反应器的成形是首要条件,研究其成形过程的动力学特性具有重要意义。利用高速成像和计算流体力学(CFD)模拟方法对不同入口流速(6、8、10 mm·s^(-1))下内嵌不同比例(单体质量的1%、3%、5%)纳米纤维素的甲基丙烯酸羟乙酯液滴形成过程进行可视化研究,考察了纳米纤维素含量对液滴成形、液滴直径分布、颈缩线长度、液滴下落速度等因素的影响规律。结果表明,内嵌纳米纤维素的甲基丙烯酸羟乙酯液滴经多微管反应器的成形及滴落,会经历拉伸与压缩过程,最后稳定为球状,测得液滴直径和颈缩线长度与纤维素浓度呈正相关,纤维素含量的增加使得单体溶液黏度和表面张力系数增加,从而增大液滴尺寸和颈缩线长度,模拟得到的结果与实验基本一致,液滴直径差异为2.1%~6.3%,颈缩线长度差异为7.2%~11.9%;在对液滴成形的放大模拟中,10 mm·s^(-1)的入口流速下液滴平均直径为3.98 mm,平均颈缩线长为4.14 mm。最终,利用多微管反应器成功制备了纳米纤维素嵌合型晶胶微球,微球有效孔隙率可达80%以上,绝干孔隙率接近90%,是生物分离领域与微生物贴壁生长的理想载体。 展开更多
关键词 嵌合型晶胶微球 纳米纤维素 多微管反应器 液滴 动力学 成像 数值模拟
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阳离子交换纳晶胶分离乳过氧化物酶的研究
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作者 张颂红 赵欣怡 +2 位作者 楼小玲 沈绍传 贠军贤 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期2574-2582,共9页
乳过氧化物酶(lactoperoxidase,LP)因具有重要的生物学功能及广谱的抑菌活性而在食品、医药和化工等领域受到广泛关注。针对目前LP分离纯化方法中普遍存在的选择性差、成本高以及分离材料易污染等问题,以甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)及聚甲... 乳过氧化物酶(lactoperoxidase,LP)因具有重要的生物学功能及广谱的抑菌活性而在食品、医药和化工等领域受到广泛关注。针对目前LP分离纯化方法中普遍存在的选择性差、成本高以及分离材料易污染等问题,以甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)及聚甲基丙烯酸缩水甘油酯纳凝胶(PGN)为复合基材,利用低温冷冻聚合和结晶致孔原理制备了pHEMA/PGN纳晶胶基质,然后接枝功能单体2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙磺酸(AMPSA)得到具有阳离子交换功能的pHEMA/PGN纳晶胶介质,以用于从乳清中层析分离LP。考察了纳晶胶介质的基础性能,并重点探究了缓冲液pH对层析性能的影响。结果表明:制备所得纳晶胶介质具有分布均匀的超大孔结构、优良的渗透性能和传质性能,对模型蛋白溶菌酶的吸附容量为4.41 mg·ml^(-1);在最优分离条件下所得目标蛋白LP纯度约为96.0%,比活力为27.03 U·mg^(-1),酶活性回收率为86.5%,分离效果良好,表明该纳晶胶介质在层析分离方面具有较大的应用潜力。 展开更多
关键词 乳过氧化物酶 晶胶介质 分离 离子交换
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半疏水基质阴离子交换晶胶对α-酮异己酸的层析吸附特性 被引量:3
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作者 曲兴 楼小玲 +1 位作者 张颂红 贠军贤 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期46-52,共7页
针对微生物法制备α-酮异己酸中目标物分离纯化困难的问题,以甲基丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸丁酯为基质单体,采用冷冻结晶致孔和聚合法,制备半疏水基质晶胶,并接枝N,N,N-三甲基乙烯基苯甲氯化铵,得到半疏水基质阴离子交换晶胶,用于α-酮... 针对微生物法制备α-酮异己酸中目标物分离纯化困难的问题,以甲基丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸丁酯为基质单体,采用冷冻结晶致孔和聚合法,制备半疏水基质晶胶,并接枝N,N,N-三甲基乙烯基苯甲氯化铵,得到半疏水基质阴离子交换晶胶,用于α-酮异己酸的层析分离。结果表明:在流速为1 cm×min^(-1)和上样质量浓度为2.0 mg×mL^(-1)的条件下,半疏水基质阴离子交换晶胶对牛血清白蛋白和α-酮异己酸的吸附容量分别达4.42和17.56 mg×mL^(-1),其对α-酮异己酸的吸附容量随NaCl浓度的增大而降低,且用浓度高于0.3 mol×L^(-1)的NaCl溶液可实现洗脱。研究结果可为微生物法制备α-酮异己酸的分离材料选用提供参考。 展开更多
关键词 α-酮异己酸 晶胶 层析 分离
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化学品生物制造过程机器学习的研究进展
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作者 陈治宏 吴佳伟 +1 位作者 楼小玲 贠军贤 《化工学报》 2025年第8期3789-3804,共16页
化学品生物制造过程具有绿色低碳、环境友好和可持续性优势,在化学工业中的作用日益重要。然而,化学品生物制造过程受代谢调控和外源环境等诸多因素影响,其生物合成的监测、控制、优化及产物分离,都具有实时动态复杂性。机器学习在无须... 化学品生物制造过程具有绿色低碳、环境友好和可持续性优势,在化学工业中的作用日益重要。然而,化学品生物制造过程受代谢调控和外源环境等诸多因素影响,其生物合成的监测、控制、优化及产物分离,都具有实时动态复杂性。机器学习在无须明确机理条件下即可捕捉动态过程数据中的复杂非线性关系,有助于掌握化学品生物制造过程的复杂规律,进行过程优化和预测。本文对机器学习范式、主流算法及其在生物合成过程优化、监测与控制、生物分离过程开发和生物燃料化学品生产中的研究进展进行了综述分析,探讨了未来机器学习用于化学品生物制造过程中的问题。 展开更多
关键词 机器学习 生物制造 生物过程工程 生物分离 算法
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