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甲基二苯并噻吩的吸附性及油藏充注途径示踪机理之Connolly分子表面计算证明 被引量：5
1
作者 杨禄 李美俊 +4 位作者 刘晓强 蒋维东 杨程宇 赖洪飞 亢品 《地球化学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期367-372,共6页
"地色层效应"是石油运移方向和充注途径示踪的理论基础,其中液-液色谱效应是可能的主要地色层效应之一。输导层中的石油相当于液态流动相,岩石矿物吸附水和束缚水相当于液态固定相。由于石油中不同结构的甲基二苯并噻吩异构... "地色层效应"是石油运移方向和充注途径示踪的理论基础,其中液-液色谱效应是可能的主要地色层效应之一。输导层中的石油相当于液态流动相,岩石矿物吸附水和束缚水相当于液态固定相。由于石油中不同结构的甲基二苯并噻吩异构体分子与输导层介质吸附作用的差异,异构体化合物的相对含量呈现出规律性的变化,从而可用来示踪石油运移的方向。本文采用Connolly分子表面算法,以半径为1.5?的水分子作为探针,使其分别在目标分子1-甲基二苯并噻吩(1-MDBT)和4-MDBT表面滚动,计算出相应化合物的分子表面积和体积。计算结果表明,1-MDBT分子的表面积为200.21?~2,体积为184.28?~3;4-MDBT分子的表面积为204.32?~2,体积为186.34?~3。与1-MDBT相比,4-MDBT的分子表面积和体积都较大,其与水分子接触的面积也较大。在地层中,石油与水介质之间的接触关系,与实验模拟计算中目标分子与水分子探针的接触类似。与1-MDBT相比,石油中表面积较大的4-MDBT更易于被吸附水和束缚水吸附。此外,4-MDBT的极性略强于1-MDBT,也进一步证明4-MDBT的吸附性更强。因此,随着运移距离的增加,4-MDBT/1-MDBT参数逐渐减小,Connolly分子表面计算结果进一步证明了甲基二苯并噻吩产生"地色层效应"的化学机理。 展开更多
关键词 二苯并噻吩 油藏地球化学 地色层分馏效应 connolly分子表面 吸附水 束缚水
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不同分子结构表面活性剂复配体系对超稠油乳化降黏影响
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作者 陈阳 罗进 +5 位作者 王典林 杨祖国 杨鹏 陈勇 钟翔 唐丽 《化工进展》 北大核心 2025年第7期3838-3849,共12页
为了实现塔河油田超稠油高效乳化降黏,本文对8种表面活性剂(阴离子、阳离子、非离子、两性离子)进行筛选复配,构建了一种高效降黏的超稠油降黏体系。通过旋转流变仪在宏观尺度对超稠油进行物性分析,对单一、复配表面活性剂进行降黏效果... 为了实现塔河油田超稠油高效乳化降黏,本文对8种表面活性剂(阴离子、阳离子、非离子、两性离子)进行筛选复配,构建了一种高效降黏的超稠油降黏体系。通过旋转流变仪在宏观尺度对超稠油进行物性分析,对单一、复配表面活性剂进行降黏效果评价;通过偏光显微镜、扫描冷冻电子显微镜(SEM)在微观尺度对表面活性剂微观形貌、粒径尺寸及交联结构进行了表征,获得了宏观和微观尺度下复配体系乳化性能与稠油降黏性能的关系。实验结果表明:十二烷基硫酸钠(SDS)与辛基酚聚氧乙烯醚(OP-10)的复配体系,在质量比1∶1、复配浓度1.0%、油水比3∶7、掺稀比0.5∶1条件下降黏效果最佳,降黏率最高达到98.81%;表面活性剂微观交联网状结构、微观OP-10聚氧乙基长链和SDS硫酸根基团可与超稠油分子充分结合,促进油水界面膜形成,最终乳化超稠油降黏,本文构建的超稠油降黏体系为塔河油田的高效降黏提供了技术支持。 展开更多
关键词 超稠油 乳化降黏 表面活性剂 微观形貌 分子模型
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表面等离子体共振生物分子相互作用分析的计量溯源方法研究
3
作者 李兰英 陶晴 刘刚 《计量学报》 北大核心 2025年第5期748-753,共6页
根据表面等离子体共振(surface plasma resonance, SPR)生物分子相互作用分析核心原理,提出了一种以折射率为理论基础并结合蔗糖标准物质的计量溯源方法。首先制备了蔗糖标准溶液,使用折光仪对其进行定值。然后将折射率值溯源至阿贝折... 根据表面等离子体共振(surface plasma resonance, SPR)生物分子相互作用分析核心原理,提出了一种以折射率为理论基础并结合蔗糖标准物质的计量溯源方法。首先制备了蔗糖标准溶液,使用折光仪对其进行定值。然后将折射率值溯源至阿贝折射仪标准块,从而建立折射率的校准依据,实现折射率重复性检测、折射率标准值1.330~1.400范围内的线性校准,以及分析仪相对基线噪声和相对基线漂移的分析。最后,利用梯度稀释的蔗糖纯度标准物质,完成了检测限的校准。首次建立了全面、科学和有效的SPR生物分子相互作用分析的计量溯源方法,可应用于基础生命科学研究和生物医药研制领域的相关仪器计量校准应用。 展开更多
关键词 生物计量学 生物分子相互作用 表面等离子体共振 折射率 蔗糖标准物质 校准 不确定度
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离子束抛光对单晶硅表面质量影响的分子动力学模拟研究
4
作者 赵仕燕 郭海林 +6 位作者 黄思玲 张旭 夏超翔 王大森 聂凤明 裴宁 李晓静 《原子与分子物理学报》 CAS 北大核心 2025年第6期113-121,共9页
离子束抛光作为一种超精密加工技术,被应用于材料表面抛光的精抛阶段,而其原子量级的去除效果使得它的加工过程与加工效果难以直接观察,因此为了能够从微观尺度研究离子束抛光的加工效果以及加工参数对材料表面粗糙度与表面损伤的影响,... 离子束抛光作为一种超精密加工技术,被应用于材料表面抛光的精抛阶段,而其原子量级的去除效果使得它的加工过程与加工效果难以直接观察,因此为了能够从微观尺度研究离子束抛光的加工效果以及加工参数对材料表面粗糙度与表面损伤的影响,提出使用分子动力学模拟的方法研究离子束抛光过程,通过对氩离子轰击单晶硅的仿真模拟,分析加工参数对单晶硅表面粗糙度与晶格损伤的影响规律,指导实际的加工工艺设计.研究发现,在不同加工角度下,离子剂量对于表面粗糙度的影响规律不同,低角度(0°~40°)低剂量以及高角度(>50°)高剂量的加工有助于达到较低的表面粗糙度;随着加工角度的增加,离子束对晶体表面造成的损伤逐渐减少,当加工角度大于40°时能够大幅度减少晶格损伤.模拟结果显示在实际的离子束抛光过程中,为了得到高质量的表面,应该采取高角度高剂量的加工方式以达到既降低材料表面粗糙度又减小对材料表面晶格产生损伤的目的. 展开更多
关键词 离子束抛光 表面质量 分子动力学 单晶硅 加工角度
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高分子表面改性处理及其增强界面粘接研究进展
5
作者 张陆 陈国安 +2 位作者 龚越 贾叙东 张秋红 《南京大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期333-351,共19页
随着科学技术的发展,高分子复合材料被广泛使用.然而,在制备高分子复合材料时,由于材料的表面润湿程度、粗糙程度以及表面能都会影响材料的使用寿命,为了获得更好的界面粘接性能,往往需要先改性处理高分子材料的表面.介绍了两类常用的... 随着科学技术的发展,高分子复合材料被广泛使用.然而,在制备高分子复合材料时,由于材料的表面润湿程度、粗糙程度以及表面能都会影响材料的使用寿命,为了获得更好的界面粘接性能,往往需要先改性处理高分子材料的表面.介绍了两类常用的处理方法,其中,高能表面处理高分子改性主要包括等离子体处理法、火焰处理法、紫外光处理法和原子层沉积法,化学处理高分子表面改性主要包括表面接枝改性法和表面化学涂层处理法.简要概述了这些方法的基本原理和研究现状,展望了用高分子表面改性来增强界面粘接的发展方向. 展开更多
关键词 高分子材料 高能表面处理 化学表面处理 界面粘接
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超高分子量聚乙烯纤维的表面聚乙烯醇氧化自交联亲水改性
6
作者 汪超 竺哲欣 +1 位作者 王刚强 吕汪洋 《现代纺织技术》 北大核心 2025年第6期9-16,共8页
为了改善超高分子量聚乙烯纤维表面的亲水性能,利用过硫酸盐引发聚乙烯醇自身交联的特点,使用过硫酸盐热活化体系氧化聚乙烯醇,使其自身交联沉积在超高分子量聚乙烯纤维表面,改善纤维表面亲水性能。用不同聚合度聚乙烯醇对超高分子量聚... 为了改善超高分子量聚乙烯纤维表面的亲水性能,利用过硫酸盐引发聚乙烯醇自身交联的特点,使用过硫酸盐热活化体系氧化聚乙烯醇,使其自身交联沉积在超高分子量聚乙烯纤维表面,改善纤维表面亲水性能。用不同聚合度聚乙烯醇对超高分子量聚乙烯纤维进行改性,考察了过硫酸钾浓度、反应时间、反应温度对改性纤维表面亲水性的影响,并对改性后的纤维进行不同时间的超声水洗测试,探究改性纤维的亲水稳定性。结果表明:通过投加1 mL 0.1 g/mL的过硫酸钾使聚合度为1700的聚乙烯醇在80℃下反应90 min发生自交联沉积,超高分子量聚乙烯纤维表面亲水性能明显改善,并且在超声水洗2 h后依旧可以保持其亲水性能稳定,同时此改性方法不会对原纤维的力学性能造成影响。 展开更多
关键词 超高分子量聚乙烯纤维 亲水性 自由基交联 聚乙烯醇 表面改性
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含硝化甘油挥发物在固体表面的凝结行为的分子动力学模拟
7
作者 黄超然 潘葆 +6 位作者 李果 王玉 谢林生 刘所恩 赵俊波 刘云章 谭凯鑫 《含能材料》 北大核心 2025年第2期156-164,共9页
针对推进剂压延过程中产生的含硝化甘油(NG)挥发物在多种固体表面凝结积聚、存在安全隐患的问题,基于分子动力学模拟方法,通过构建含NG挥发物和固体表面的混合体系模型,开展含NG挥发物在固体表面的凝结行为研究,探讨了NG质量分数、固体... 针对推进剂压延过程中产生的含硝化甘油(NG)挥发物在多种固体表面凝结积聚、存在安全隐患的问题,基于分子动力学模拟方法,通过构建含NG挥发物和固体表面的混合体系模型,开展含NG挥发物在固体表面的凝结行为研究,探讨了NG质量分数、固体表面材质、固体表面粗糙度对含NG挥发物在混合体系中的径向分布函数、均方位移和扩散系数、相对密度分布等分子动力学特征参数的影响。结果表明:随着NG质量分数的增加,挥发物在固体表面的凝结物团簇尺寸逐渐减小,然而挥发物凝结比例则呈现先增加后降低的趋势,当NG质量分数为70%时,扩散系数为0.0364,挥发物凝结比例最大;当采用不同材质固体表面时,含NG挥发物在二氧化硅(SiO_(2))表面的凝结量明显大于材质为铜(Cu)、氧化钙(CaO)和铁(Fe)的表面,但SiO_(2)表面凝结物团簇的均匀性较差;表面粗糙度因素的引入对于SiO_(2)表面和Fe表面挥发物凝结量的影响相反,当SiO_(2)表面从光滑到粗糙度为0.4 nm时,扩散系数从2.1228增加到10.7156,挥发物在表面的凝结量上升;然而,当Fe表面从光滑到粗糙度为0.4 nm时,扩散系数从17.5673减小至1.8462,其表面挥发物的凝结量则有所下降。 展开更多
关键词 硝化甘油(NG)挥发物 固体表面 凝结行为 分子动力学模拟 粗糙度
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白杨素表面分子印迹聚合物的制备及其应用
8
作者 黄辰浩 程格格 +3 位作者 黄金福 韩丹妙 刘秀宇 黄钦 《功能高分子学报》 北大核心 2025年第3期262-270,共9页
以二氧化硅(SiO2)为载体,采用表面分子印迹技术制备了白杨素表面分子印迹聚合物(MIP),并对MIP进行理化性质研究、特异性吸附及固相萃取实验。结果表明,MIP已成功生成印迹层,且其球形良好、粒径均匀、热稳定性良好。MIP对白杨素的最大吸... 以二氧化硅(SiO2)为载体,采用表面分子印迹技术制备了白杨素表面分子印迹聚合物(MIP),并对MIP进行理化性质研究、特异性吸附及固相萃取实验。结果表明,MIP已成功生成印迹层,且其球形良好、粒径均匀、热稳定性良好。MIP对白杨素的最大吸附量为43.8 mg/g,印迹因子为2.37,吸附过程符合Langmuir模型和准二级动力学模型。同时MIP还具有良好的重复利用性,以MIP制备的分子印迹-固相萃取柱能够高效分离纯化木蝴蝶中的白杨素。 展开更多
关键词 白杨素 表面分子印迹聚合物 选择性吸附 木蝴蝶 固相萃取
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适用于非常规油气储层的超分子表面活性剂压裂液
9
作者 蔡喜东 张娜 葛方嵘 《油田化学》 北大核心 2025年第2期236-243,共8页
为了提高非常规油气储层的压裂开发效率,以长链脂肪酸酰氯、N,N-二甲基丙二胺和氯乙烯为原料,制得超分子表面活性剂CPA-1;将2%CPA-1与3%氯化钾混合,制得超分子表面活性剂压裂液。通过红外光谱和核磁共振氢谱表征了CPA-1的结构,比较了CP... 为了提高非常规油气储层的压裂开发效率,以长链脂肪酸酰氯、N,N-二甲基丙二胺和氯乙烯为原料,制得超分子表面活性剂CPA-1;将2%CPA-1与3%氯化钾混合,制得超分子表面活性剂压裂液。通过红外光谱和核磁共振氢谱表征了CPA-1的结构,比较了CPA-1溶液和压裂液的微观形貌,评价了压裂液的耐温抗剪切性、耐盐性、携砂能力、破胶性和储层保护性能。结果表明,CPA-1溶液含有较多的蠕虫状胶束,氯化钾的加入可以通过静电屏蔽作用和氢键作用进一步促进蠕虫状胶束的生长,使其形成复杂的胶束聚集体结构。压裂液的耐温抗剪切性能较好,在120℃、170 s^(-1)下剪切120 min的黏度可达51.8 mPa·s。压裂液的耐盐性能较强,使用矿化度为25 350、101 400、202 800 mg/L的盐水配制压裂液对其剪切黏度的影响较小,剪切120 min后的黏度为53.1~62.4mPa·s。此外,该压裂液还具有良好的携砂能力、破胶性能和储层保护性能。90℃时陶粒在压裂液中的沉降速度仅为0.091 cm/min。煤油体积分数为20%时,可使压裂液在80℃下实现30 min内快速破胶,破胶液无残渣,并且具有较低的表面张力(26.2 mN/m)和油水界面张力(0.84 mN/m)。压裂液破胶液对渗透率为1.08×10^(-3)~32.07×10^(-3)μm^(2)的人造岩心和天然岩心的基质渗透率损害率为3.50%~8.70%,对储层的伤害较小,适用于非常规油气储层压裂施工。 展开更多
关键词 非常规油气 压裂液 超分子表面活性剂 耐温 耐盐
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阴-非离子型高分子表面活性剂的制备及性能
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作者 吕斌 刘煜晨 +2 位作者 杨海恩 胡家瑞 高党鸽 《精细化工》 北大核心 2025年第1期112-118,127,共8页
脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)和丙烯酸(AA)通过酯化反应合成了脂肪醇聚氧乙烯醚丙烯酸酯中间体(AEO-AA),AEO-AA与苯乙烯磺酸钠、丙烯酸十二酯通过自由基聚合反应制备了阴-非离子型高分子表面活性剂(P-AASL)。采用FTIR、^(1)HNMR、GPC、DLS和TE... 脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)和丙烯酸(AA)通过酯化反应合成了脂肪醇聚氧乙烯醚丙烯酸酯中间体(AEO-AA),AEO-AA与苯乙烯磺酸钠、丙烯酸十二酯通过自由基聚合反应制备了阴-非离子型高分子表面活性剂(P-AASL)。采用FTIR、^(1)HNMR、GPC、DLS和TEM对P-AASL进行了表征,通过DSC、光学接触角测试仪、表面张力仪、旋转滴界面张力仪对其性能进行了测试。考察了m(P-AASL)∶m(石油磺酸钠)对复配表面活性剂体系表界活性和洗油效率的影响。结果表明,P-AASL数均相对分子质量为12121,相对分子质量为14027,多分散指数为1.157;P-AASL在水溶液中为分散均匀的球状胶束,平均粒径为141.7 nm,多分散指数为0.136;P-AASL水溶液的临界胶束质量浓度为0.62 g/L,最低表面张力为33.4 mN/m;质量分数0.3%的P-AASL水溶液可将油水界面张力降低至1×10^(–1)mN/m,将油湿性天然岩心的水接触角降至40°以下;复配表面活性剂体系可将原油和水界面张力降至1×10^(–3)mN/m,洗油效率可达77%左右。 展开更多
关键词 高分子表面活性剂 阴-非离子型表面活性剂 脂肪醇聚氧乙烯醚 界面张力 复配协同
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高分子聚合物辅助磨料射流对大理石切割表面质量的影响
11
作者 刘源 聂时君 +2 位作者 陈芷涵 胡东 林鹏 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第2期19-23,30,共6页
为了解决大理石切割表面质量差的问题,通过添加高分子聚合物(聚丙烯酰胺)辅助磨料射流切割大理石,达到降低能耗、改善切割表面质量等目的。采用正交试验法,分析切割速度、高分子聚合物质量浓度、靶距对大理石切割表面粗糙度和切缝宽度... 为了解决大理石切割表面质量差的问题,通过添加高分子聚合物(聚丙烯酰胺)辅助磨料射流切割大理石,达到降低能耗、改善切割表面质量等目的。采用正交试验法,分析切割速度、高分子聚合物质量浓度、靶距对大理石切割表面粗糙度和切缝宽度的影响。结果表明,影响程度由大到小为切割速度、高分子聚合物质量浓度、靶距,最优方案为切割速度200 mm/min、高分子聚合物质量浓度0.3 g/L、靶距6 mm。添加高分子聚合物可以降低射流液体之间的摩擦阻力,起到流体减阻的作用。 展开更多
关键词 磨料射流 高分子聚合物 正交试验法 工艺参数 切缝宽度 表面粗糙度
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不同类型表面活性剂对烟煤润湿性能影响的分子模拟及实验 被引量：5
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作者 唐明云 金靖艳 +4 位作者 江丙友 郑春山 周亮 高世强 王乐乐 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2986-2996,共11页
喷雾降尘是现阶段矿井使用最广泛的除尘方式之一,水对煤的润湿性能对喷雾降尘效果有着直接的影响,所以在水中加入表面活性剂可提高水对煤的润湿性能。为探究不同类型表面活性剂对烟煤粉尘润湿性能影响,以快渗T、1227、BS-12和APG 4种类... 喷雾降尘是现阶段矿井使用最广泛的除尘方式之一,水对煤的润湿性能对喷雾降尘效果有着直接的影响,所以在水中加入表面活性剂可提高水对煤的润湿性能。为探究不同类型表面活性剂对烟煤粉尘润湿性能影响,以快渗T、1227、BS-12和APG 4种类型的表面活性剂为代表,采用分子模拟技术和实验室实验相结合对烟煤的润湿性能进行了研究。一方面,利用分子模拟手段构建了表面活性剂水溶液的界面体系,基于氢键形成数目和径向分布函数理论,对表面活性剂自身的亲水性进行了模拟分析,并开展了4种试剂的表面张力实验,研究发现,快渗T形成氢键的数目最多,为398个,且径向分布函数曲线出现峰值最早在1.99×10^(-10)m处,最易与H_(2)O分子吸附,实验结果也表现为快渗T对水的表面张力削弱最强,即表面张力最小,为24.4 mN/m。另一方面,通过静电势计算,结合构建的表面活性剂/水/烟煤三元吸附体系相互作用能分析,研究了4种表面活性剂对烟煤润湿性影响,并分别开展了烟煤在4种试剂中的沉降实验和接触角实验,结果表明,快渗T与烟煤分子结合后该部位与水分子的电势差最大,为6.8535 eV,其与烟煤间相互作用能也最大,为-2705.12 kJ/mol,实验结果也表现为2种烟煤在快渗T中的沉降时间最小,分别为26.3、10.22 s,接触角最小,分别为25.8°、21.7°,由此表明分子模拟结果均与实验结果一致,均验证得出阴离子型表面活性剂快渗T对烟煤的润湿性能为最好。 展开更多
关键词 表面活性剂 烟煤 分子模拟 氢键 润湿性
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分子动力学模拟表面活性剂驱油的研究进展与展望 被引量：3
13
作者 刘峰 韩春硕 +4 位作者 郁林军 张益 刘彦成 高晓泉 杨凯 《油气地质与采收率》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期78-87,共10页
表面活性剂在油田三次采油中具有广泛应用,从微观上对表面活性剂驱油的作用机理进行研究具有重要意义。近年来,分子动力学(Molecular Dynamics,MD)模拟已成为油气田开发研究的一种重要方法。运用MD模拟方法对表面活性剂进行研究已成为... 表面活性剂在油田三次采油中具有广泛应用,从微观上对表面活性剂驱油的作用机理进行研究具有重要意义。近年来,分子动力学(Molecular Dynamics,MD)模拟已成为油气田开发研究的一种重要方法。运用MD模拟方法对表面活性剂进行研究已成为热点。通过MD模拟计算系统中所有运动粒子的牛顿方程数值解,分析原子位置随时间变化的规律。利用MD模拟研究表面活性剂分子的微观行为,从而探究表面活性剂分子的性能和微观驱油机理,MD模拟界面处表面活性剂的运动及聚集状态,分析界面处表面活性剂分子对界面体系的影响,对表面活性剂的现场应用具有一定的指导意义。为此,基于MD模拟的原理概述,首先对MD模拟中的力场、边界条件、系综类型和数值算法进行了总结;其次重点阐释了MD模拟表面活性剂驱油的微观机理,包括降低油水界面张力,改变表面润湿性,增加界面电荷及乳化作用等;介绍了MD模拟在表面活性剂驱油的应用实例;最后提出了MD模拟在表面活性剂驱油的发展方向,包括与生产相近的驱油环境、新型表面活性剂的设计、理论与实验的关系、分子力场和势能模型的优选、复合与多功能一体化表面活性剂的研发等。 展开更多
关键词 表面活性剂 分子动力学 驱油机理 提高采收率 微观
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蛋白质分子表面氨基酸突变提高植酸酶Yi APPA的活性和热稳定性 被引量：1
14
作者 曾静 郭建军 +1 位作者 王通 袁林 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第18期77-86,共10页
为了提高植酸酶的活性和热稳定性,增加其在食品加工领域的应用潜力,对植酸酶Yi APPA进行同源模建,结合蛋白质分子表面氨基酸突变策略,选择位于分子表面的赖氨酸和甘氨酸进行定点突变,构建单位点突变体。通过活性和热稳定性筛选,获得活... 为了提高植酸酶的活性和热稳定性,增加其在食品加工领域的应用潜力,对植酸酶Yi APPA进行同源模建,结合蛋白质分子表面氨基酸突变策略,选择位于分子表面的赖氨酸和甘氨酸进行定点突变,构建单位点突变体。通过活性和热稳定性筛选,获得活性和热稳定性显著提高的突变体K216R以及热稳定性提高的突变体K189R。通过有益突变位点叠加策略,进一步构建并表征组合突变体K189R/K216R的酶活力及热稳定性。结果表明:与Yi APPA相比,K189R/K216R于80℃半衰期由14.81 min延长至23.35 min,半失活温度由55.12℃提升至62.44℃,热解折叠温度由48.36℃提升至53.18℃。并且K189R/K216R于37℃、pH 4.5的酶活力由3959.98 U/mg提高至4469.13 U/mg。分子结构建模和分子动力学模拟的结果显示:K189R/K216R中引入了新的氢键,能够提高酶部分结构单元的稳定性,使其热稳定性得到提高;同时K189R/K216R的催化口袋体积增大是其活性提高的主要原因。本研究通过蛋白质分子表面氨基酸突变策略可有效提高植酸酶Yi APPA的活性和热稳定性,为植酸酶及其他类型酶的分子改造提供参考依据。 展开更多
关键词 植酸酶 表面氨基酸 活性 热稳定性 分子动力学模拟
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拉曼光谱研究表面活性剂对皮肤刺激和皮肤防护的体内分子机制 被引量：1
15
作者 何一凡 吴文海 +2 位作者 苏牧楠 蒋晓龙 刘宇红 《日用化学工业（中英文）》 CAS 北大核心 2024年第4期401-409,共9页
为了更好地研究表面活性剂对皮肤损伤和皮肤防护的分子机制,需要研究人(内源性物质和结构)、物质(刺激物和抗刺激活性物)、以及人与物质的相互作用。然而,在人体上分子水平的机制研究报道很少。共聚焦拉曼光谱可以开展此类研究,因其可... 为了更好地研究表面活性剂对皮肤损伤和皮肤防护的分子机制,需要研究人(内源性物质和结构)、物质(刺激物和抗刺激活性物)、以及人与物质的相互作用。然而,在人体上分子水平的机制研究报道很少。共聚焦拉曼光谱可以开展此类研究,因其可以在体、实时和非侵入式地测定角质层中的某些内源性或外源性物质,并分析角质层结构。文章以十二烷基硫酸钠(SDS)作为刺激剂,通过共聚焦拉曼光谱扫描志愿者前臂屈侧皮肤12μm深度内,定性和半定量地测量SDS经皮吸收的相对量和深度,以及SDS“入侵”时皮肤脂质相对含量和结构的变化。结果表明,SDS经皮吸收进入角质层,导致角质层脂质流失和脂质有序性降低。据报道刺激物的进入量和深度是影响皮肤刺激程度的两个主要因素,文章首次在人体上通过SDS给予证实;此外,文章首次发现SDS引起的人体皮肤屏障损伤的第三个因素,我们称之为“刺激传导网络”,即SDS对皮肤的损伤不仅局限于其所到之处,“刺激传导网络”可以将刺激损伤传递到SDS未到达的更深更远处。通过拉曼光谱对皮肤内部进行研究,并结合体外手段例如3D皮肤等,结果一致,进而提出了“现实世界发生的”SDS诱导皮肤损伤的分子学机制。根据该机制设计的表面活性剂拮抗剂简称ASF,数据显示,可以有效阻挡SDS的经皮吸收,进而有效阻止皮肤脂质流失和脂质有序性的降低,对皮肤屏障的保护效果很好,为表面活性剂在人体刺激机制以及保护机制提供进一步佐证。 展开更多
关键词 在体研究表面活性剂皮肤刺激的分子机制 皮肤防护 共聚焦拉曼光谱 皮肤屏障功能
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基于电子舌、分子互作与分子对接联用技术的鲜味肽呈味特征评价及分子机制解析
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作者 陈万超 李文 +3 位作者 吴迪 张忠 李佳霖 杨焱 《食品科学技术学报》 北大核心 2025年第3期102-111,共10页
为探究鲜味多肽呈味特征及其与鲜味受体相互作用机制,以5种大球盖菇鲜味肽(EP-6、SG-7、PH-5、SE-6、ES-7)为研究对象,采用感官评定、电子舌分析、表面等离子体共振(SPR)分子互作技术及分子对接联用技术,系统评价了5种鲜味肽的鲜味强度... 为探究鲜味多肽呈味特征及其与鲜味受体相互作用机制,以5种大球盖菇鲜味肽(EP-6、SG-7、PH-5、SE-6、ES-7)为研究对象,采用感官评定、电子舌分析、表面等离子体共振(SPR)分子互作技术及分子对接联用技术,系统评价了5种鲜味肽的鲜味强度并解析其与鲜味受体分子的作用机理。通过感官评分(0~10)与滋味稀释分析发现,EP-6与ES-7鲜味评分最高,分别为6.90±0.88、6.70±0.95,阈值分别为0.178 mmol/L和0.167 mmol/L,低于0.3 mg/mL谷氨酸钠(MSG)的阈值(1.774 mmol/L)。电子舌主成分分析结果显示,前两个主成分累积贡献率达91.8%,EP-6与ES-7鲜味强度接近质量分数为0.1%的MSG的鲜味强度,且与感官评定结果一致。SPR动力学分析表明,ES-7与T1R3-VFD受体结合亲和力最强(KD=1.471×10^(-6) mol/L),结合解离速率呈“快上快下”特征;分子对接结果进一步揭示,EP-6与SG-7的对接能量最低,分别为-436.52、-397.81 kJ/mol,其稳定性依赖于ASN68、GLU45、HIS278等关键残基的氢键与疏水作用。此外,含硫氨基酸Cys等通过巯基作用延长鲜味感知,与感官评定的味感绵长特征相印证。通过电子舌、分子互作与分子对接多技术联用构建鲜味肽综合快速评价体系,可突破传统感官评定主观局限,明确鲜味受体结合域核心结合位点,并揭示含硫氨基酸对鲜味持久性的调控作用。研究旨在为天然鲜味增强剂的理性设计与高值化应用,以及食品风味精准调控技术的开发提供分子层面的理论依据。 展开更多
关键词 鲜味肽 分子互作 表面等离子体共振 分子对接 鲜味受体 T1R3
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聚合物与纳米乳液疏水缔合自组装页岩油水平井用超分子压裂液
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作者 薛小佳 刘晓庆 +5 位作者 王德玉 武安安 吴江 王晨 李昌恒 彭长江 《油田化学》 北大核心 2025年第2期227-235,共9页
针对常规滑溜水压裂液难以进入页岩储层的微-纳孔喉,携砂能力、补能效果和渗吸效率较差的问题,通过研发季铵型两性聚丙烯酰胺共聚物减阻剂(RW)和阴-非离子复配表面活性剂(烷基酚聚氧乙烯醚和α-烯烃磺酸盐的混合物)纳米乳液(DO-2),利用... 针对常规滑溜水压裂液难以进入页岩储层的微-纳孔喉,携砂能力、补能效果和渗吸效率较差的问题,通过研发季铵型两性聚丙烯酰胺共聚物减阻剂(RW)和阴-非离子复配表面活性剂(烷基酚聚氧乙烯醚和α-烯烃磺酸盐的混合物)纳米乳液(DO-2),利用疏水缔合作用实现聚合物与纳米乳液分子间的自组装,得到适用于页岩油体积压裂的超分子压裂液体系。其中,滑溜水配方为0.1%DO-2+0.1%RW,携砂液配方为0.1%DO-2+0.3%RW。通过静态吸附量、接触角、减阻率、残渣量和岩心渗透率等参数的测定,评价了纳米乳液和超分子压裂液的性能。结果表明,纳米乳液粒径小(约10 nm),在岩心表面的吸附损耗(约1 mg/g)较低,润湿反转能力较好,可将油湿岩心表面的接触角由126°增至154°,因而能顺利进入致密储层深部的纳米孔喉,具备良好的渗吸置换驱油潜力。通过调整减阻剂RW的浓度实现在线变黏,简化作业流程。超分子压裂液具有低摩阻(减阻率>70%)、润湿改性能力强(油滴接触角增幅超30°)、残渣含量低(携砂液残渣含量低至25 mg/L)、储层基质伤害小(携砂液破胶液岩心伤害率仅为15.2%)等特点。2021—2023年,该超分子压裂液在庆城页岩油规模应用208口井,单井初期产量由12.6 t/d提高至14.0 t/d,平均见油返排率由10.5%降至7.1%,提产增效效果显著。该技术可为其他同类非常规页岩油藏高效开发提供示范和借鉴。 展开更多
关键词 页岩油 水平井 超分子压裂液 纳米乳液 表面活性剂 疏水缔合 渗吸置换
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C_(12)H_(25)-(HG)亲水基团对无烟煤润湿影响的试验和分子模拟
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作者 张江石 贾宏福 +4 位作者 任晓锋 王亚南 张琪 佟林全 王彦辉 《煤炭学报》 北大核心 2025年第4期2175-2187,共13页
表面活性剂被广泛应用于水基降尘技术,其润湿煤尘的主控因子为亲水基团(HG)。为明确表面活性剂中HG对煤尘润湿性的影响,通过宏观润湿性能测试、量子化学计算(DFT),并结合分子模拟,探究了十二烷基型表面活性剂(C_(12)H_(25)-[HG])常见亲... 表面活性剂被广泛应用于水基降尘技术,其润湿煤尘的主控因子为亲水基团(HG)。为明确表面活性剂中HG对煤尘润湿性的影响,通过宏观润湿性能测试、量子化学计算(DFT),并结合分子模拟,探究了十二烷基型表面活性剂(C_(12)H_(25)-[HG])常见亲水基团(SO_(4)^(-)、PO_(4)H、OH、COO^(-))在无烟煤表面润湿差异及固-液界面调控机制。结果表明:亲水基团对无烟煤的润湿效果排序为:SO_(4)^(-) > COO-> PO4H > OH;HG吸附至无烟煤表面,相对增加了疏水位点C—O质量分数,易形成氢键,有助于改善无烟煤润湿性;无烟煤中大部分正负电势区域都小于水分子之间的正负电势极值是无烟煤润湿性差的内在原因,HG与水分子的极值差(ΔESP)与接触角呈线性负相关,可作为评价表面活性剂润湿性能的参考指标;表面活性剂溶液-煤微观润湿界面中,根据径向分布函数(RDF)判断含不同HG的表面活性剂在无烟煤界面的吸附能力依次为:SO_(4)^(-) > COO^(-)> OH >PO_(4)H;相比于其他亲水基团,HG(SO_(4)^(-)),煤与水的相互作用能最大,氢键数目最多,水分子扩散系数提高了46.3%,吸附量增加了27.43%;HG一方面与水分子具有较强的相互作用,易形成强氢键,另一方面其吸附于煤-水界面,增强了水分子向煤表面的扩散系数,导致水分子吸附量增大,进而强化了煤尘润湿性;筛选或设计降尘剂时,可考虑引入强极性HG(SO_(4)^(-))以提高无烟煤润湿效率。研究结果为矿井粉尘治理中表面活性剂的应用提供理论依据和参考。 展开更多
关键词 无烟煤 润湿性 表面活性剂 亲水基团 分子模拟
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高温高盐环境下单烃链和双烃链表面活性剂对油水界面性质影响的微观机理研究
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作者 刘峰 韩春硕 +5 位作者 张益 刘彦成 郁林军 申家伟 高晓泉 杨凯 《化工学报》 北大核心 2025年第6期2939-2957,共19页
表面活性剂对油水界面性质具有重要影响,高温高盐油藏环境严重影响表面活性剂的界面化学特性和驱油效果。为研究不同表面活性剂结构对油水界面性质的影响。采用分子动力学模拟方法研究了阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和进行基团... 表面活性剂对油水界面性质具有重要影响,高温高盐油藏环境严重影响表面活性剂的界面化学特性和驱油效果。为研究不同表面活性剂结构对油水界面性质的影响。采用分子动力学模拟方法研究了阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和进行基团修饰的表面活性剂SDS-B在油水界面上的微观行为和作用机理。结果表明,在SDS表面活性剂的疏水尾链中引入链烷烃改变了表面活性剂分子在油水界面的排列方式,相较于单烃链表面活性剂,双烃链结构使表面活性剂在高温高盐环境下依旧能紧密垂直于油水界面,SDS-B具有良好的分子界面行为。同时,链烷烃基团数目的增加导致SDS分子表现出轻微的弯曲,使表面活性剂分子形成多处聚集体,有利于形成多层吸附。SDS-B头基对Ca^(2+)的排斥作用明显强于SDS,径向分布函数第一峰值降低0.89,而且SDSB在Ca^(2+)环境下的油水界面厚度较SDS得到改善,厚度从1.13 nm升高到1.52 nm,显著增强了界面稳定性,表明烃链的引入提高了表面活性剂的抗Ca^(2+)盐特性。SDS-B头基易与烃链基团形成分子内氢键结构,头基水化能力提高,盐水中的阳离子受到较大的束缚力,Ca^(2+)、Mg^(2+)、Na+扩散系数分别降低了0.027×10^(-4)、0.065×10^(-4)、0.064×10^(-4)cm^(2)/s。在复杂盐环境及更高离子浓度下SDS-B头基亲水性及界面行为均优于SDS。本研究对三次采油中新型表面活性剂的设计具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 表面活性剂 烃链 耐盐性 分子动力学 油水界面 模拟
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生物高分子聚合物生态固沙效果初探
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作者 童小东 慈祥 孙任运 《岩土工程学报》 EI CAS 北大核心 2025年第1期144-152,共9页
沙漠化治理是一个全球性的难题。相较于传统的沙漠固沙技术,作为环境友好型固化材料的生物高分子聚合物,不仅能有效胶结沙漠砂以抵抗风蚀作用,还能提高沙漠砂的促生性能以促进植物生长,最终达到利用植被实现永久固沙的效果。基于前述设... 沙漠化治理是一个全球性的难题。相较于传统的沙漠固沙技术,作为环境友好型固化材料的生物高分子聚合物,不仅能有效胶结沙漠砂以抵抗风蚀作用,还能提高沙漠砂的促生性能以促进植物生长,最终达到利用植被实现永久固沙的效果。基于前述设想,通过表面硬度试验、保水性能试验和植物生长试验研究了黄原胶(XG)、瓜尔胶(GG)以及二者的等质量混合胶(MG)生态固沙的效果。表面硬度试验表明生物高分子聚合物能有效胶结沙漠砂颗粒,质量分数为0.1%的XG、GG和MG溶液分别将沙漠砂的表面压力强度提高了9.4倍、5.3倍和8.0倍;保水性能试验表明生物高分子聚合物对沙漠砂保水性能的提升效果随溶液质量分数的增大而增大,在40℃高温养护条件下,生物高分子聚合物保水性能的比较结果为:XG>MG>GG;植物生长试验表明,在室内条件下,生物高分子聚合物能缩短植物出苗时间、提升植物的出苗率和幼苗高度,明显提高沙漠砂的促生性能。本文的研究初步表明,采用生物高分子聚合物实现生态固沙具备理论上的可行性。 展开更多
关键词 生物高分子聚合物 生态固沙 表面硬度 保水性能
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