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低聚糖的研究与应用论文

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低聚糖的研究与应用论文

异麦芽低聚糖:是难消化低聚糖,不被唾液、胰液所分解,但在小肠可部分被分解和吸收。热值约为蔗糖和麦芽糖的70 %~80 %。对肠道直接刺激性较小。小鼠急性毒性试验LD50 为44g/ kg 以上,安全性不逊于蔗糖和麦芽糖。人体最大无作用量1. 5 g/ kg (摄取后24 小时不发生腹泻之上限量) ,而其它难消化低聚糖或糖醇的最大无作用量只有0. 1~0. 4 g/ kg。摄取异麦芽糖16g ,一周后肠道中双歧杆菌、乳酸菌等有益菌明显增加,而拟杆菌、梭状杆菌等有害菌受到抑制,便秘改善,粪便pH 下降,有机酸增加,腐败物减少。小鼠试验表明,摄取异麦芽糖后免疫力增强,血脂改善。异麦芽糖在高温、微酸性和酸性环境下稳定,可以添加于各种食品和饮料中。 异麦芽低聚糖是淀粉经α- 淀粉酶液化,β- 淀粉酶糖化和α- 葡萄糖苷酶转苷反应而生成的包括含α- 1 ,6 键的异麦芽糖,潘糖,异麦芽三糖等分枝低聚糖的糖浆。市场上的异麦芽糖分含量50 %与90 %两种,后者是将含量50 %的异麦芽糖用离子交换法或酵母发酵法去除葡萄糖而成。粉状糖是糖浆经喷雾干燥而成。 生产异麦芽糖的α- 葡萄糖苷酶是黑曲霉生产糖化酶之副产品,将糖化酶发酵液经离子交换吸附去除所含α- 葡萄糖苷酶经洗脱浓缩而成。虽然发表过不少培养黑曲霉生产α- 葡萄糖苷酶的研究的报道,但未见用于商品生产。用α- 葡萄糖苷酶转化麦芽糖生产异麦芽低聚糖,其生成量一般仅50 %左右,另外还含有20 %~40 %的麦芽糖与葡萄糖。为了提高异麦芽低聚糖产量,曾有不少研究报导,例如使用臭曲霉α- 葡萄糖苷酶,产品中潘糖产量可达30 %葡萄糖量可降至20 %。高崎发现脂肪嗜热芽孢杆菌所产普鲁兰酶在高浓度麦芽三糖存在下有转苷作用。将其结构基因导入枯草杆菌NA - 1 ,生产的新普鲁兰酶,与枯草杆菌糖化型α- 淀粉酶(可产生麦芽三糖) 一起作用于淀粉,异麦芽低聚糖的产率可达60 % ,而葡萄糖含量由40 %降至20 %。为了提高黑曲霉α- 葡萄糖苷酶的活力,东京大学生物工程系将α- 葡萄糖苷酶基因AGLA 导入黑曲霉GN - 3 ,得到转化子GIZ 155 - A3 - 4 ,产酶能力提高了11 倍。 目前我国生产异麦芽糖的企业多达50~60 家,生产能力约5 万吨以上,α- 葡萄糖苷酶的用量以0. 1 %计,需50 吨,消耗外汇甚巨(以每吨75 万元计,就需3750 万元人民币) 。有必要立足自给。 (2) 海藻糖:是二分子葡萄糖以α,α- 1. 1 键连结而成的非还原性低聚糖。广泛存在于动植物和微生物(如菌覃、海藻、虾、啤酒酵母、面包酵母) 中,是昆虫主要血糖,作为飞翔时之能源来利用。海藻糖能保护某些动植物适应干燥和冰冻的环境。海藻糖是一种很好的糖源,因非还原性,故耐酸耐热性好,不易同蛋白质、氨基酸发生反应。对淀粉老化,蛋白质变性,脂肪氧化有较强抑制作用。此外还可消除某些食物之苦涩味、肉类之腥臭。海藻糖不被龋齿突变链球菌利用,食之不会引起蛀牙。活性干酵母的活存率全赖酵母细胞中海藻糖含量所决定。过去海藻糖系从酵母中提取(最大含量也只有20 %) ,成本甚高,每公斤高达2~3 万日元。现在可以用酶或发酵法生产,成本大大下降。久保田等从节杆菌、小球菌、黄杆菌、硫化叶菌等土壤细菌中发现一组海藻糖生成酶(海藻糖合成酶MTSASE 与麦芽低聚糖海藻糖水解酶MTHASE) ,当将其同异淀粉酶、环糊精生成酶、α- 淀粉酶、糖化酶一起作用于液化淀粉时,可得到85 %收率的海藻糖。 (3) 帕拉金糖( Palatinose) 学名为异麦芽酮糖( Isomaltotulose) :以蔗糖为原料,经产朊杆菌或普利茅斯沙雷氏菌的α- 葡萄糖基转移酶(又称蔗糖变换酶Sucrose multase) 的作用,蔗糖分子的葡萄糖和果糖由α- 1 ,2 键结合转变为α- 1 ,6 键结合而成。由于结构的改变,其甜度减少到蔗糖之42 % ,吸湿性较低,对酸的稳定性增加,耐热性略为降低,生物学、生理学特性发生改变,不能为多数细菌、真菌所利用。食后不被口腔、胃中的酶所分解,直到小肠才可被酶水解成为葡萄糖和果糖而进入代谢。帕拉金糖不为口腔龋齿突变链球菌所利用,食之不易发生蛀牙,食后血糖也不会迅速升高,故可为糖尿病人使用。 帕拉金糖在低水份和低pH 下便会失水而缩合成为2~4 个分子的低聚帕拉金糖,甜度为蔗糖之30 % ,不为肠道消化酶所消化,食后可直达大肠而为双歧杆菌选择性利用,起到双歧因子的保健作用。将帕拉金糖在高温高压下,用雷尼尔镍为催化剂氧化便生成帕拉金糖醇。这种糖醇甜度为蔗糖的45~60 % ,热值为蔗糖的二分之一。食后不易消化吸收,不会引起血糖和胰岛素升高,不会引起蛀牙,适合糖尿病人、老人、肥胖者作甜味剂。因其物理性质酷似蔗糖,可用其制作低热值糖果,是国际上流行的新一代甜味剂。上述三种糖在欧美、日本等已经大量生产,并被广泛利用;而在国内虽已研究成功,但在生产和应用上尚存在不少阻力。 (4) 低聚果糖:是以蔗糖为原料经黑曲霉β2果糖基转移酶的作用,将蔗糖分子的D2果糖以β22 ,1 链连接123 个果糖分子而成的蔗果三糖、蔗果四糖以及蔗果五糖与蔗糖、葡萄糖以及果糖的混合物,甜度为蔗糖的60 %。用离子交换树脂将其中葡萄糖与果糖除去后,可得到含低聚果糖95 %以上的产品,甜度为蔗糖的30 %。低聚果糖的主要成份蔗果三糖与蔗果四糖在人体中完全不被唾液、消化道、肝脏、肾脏中的α2葡萄糖苷酶水解,本身是一种膳食纤维,食后可直达大肠,为大肠中的有益细菌优先利用。食低聚果糖不会引起血糖、胰岛素水平的升高,热值为1. 5kCal/ g ,通过双歧杆菌的增殖,肠道得以净化,肌体免疫力增强,营养改善,血脂降低。以年龄50~90 岁老人进行试验,日食低聚果糖8g ,8 天后肠道双歧杆菌可由5 %增加到25 %。便秘者食用低聚果糖每天5~6g ,4 天后80 %便秘者症状改善,粪便变为柔软,色泽转黄,臭味减少,肠道腐败得到控制。 低聚果糖也存在于菊芋、菊苣、芦笋等植物,西欧都用菊粉做原料,用菊粉酶局部水解而成。日本政府将低聚果糖批准为特定保健食品;西欧、芬兰、新加坡、台湾等地将低聚果糖作为功能性食品配料,广泛使用在各种食品。我国大陆低聚果糖的年生产能力为15000 吨,广东江门量子高科10000 吨,云南天元3000 吨,张家港梁丰1000 吨,广西大学奥立高500 吨。此外五粮液酿酒公司、上海中科生物医学高科技开发有限公司也在销售。 (5) 低聚木糖的特点是对酸、热稳定性强,故可用于果汁等酸性饮料,因其不被多数肠道细菌利用,只有双歧杆菌等少数细菌能利用,因此是一种强力双歧因子,每天摄取0. 7g 即可见效。这种糖是以玉米芯为原料,提取其木聚糖后,用曲霉木聚糖酶水解而得。由日本三得利公司首先生产,我国山东龙力公司在中国农大的支持下开发成功。山东食品发酵研究院亦已宣告研制成功。此外,其它功能性低聚糖如低聚半乳糖,低聚甘露糖等我国也已开发成功。 2. 2 酶用于功能性多肽的生产 近年发现蛋白酶水解蛋白质生成的肽类,其吸收性比蛋白质或由蛋白质的组成的氨基酸为好,因此可作为输液、运动员食品、保健食品等。在蛋白质水解物中,有些肽具有生理活性功能,如酪蛋白经胰酶或碱性蛋白酶水解可生成酪蛋白磷酸肽(CPP) ,具有促进Ca 、Fe 吸收的功能。由鱼肉、大豆、酪蛋白经酶水解得到的水解物中含有一种氨基酸,序列是Ala - Val - Pro - Tyr - Pro - Gln - Arg 的七肽,是一种血管紧张素转化酶抑制剂(ACEI , An2giotensin Converting Enzyme Inhibitor) 。它可同血管紧张素相结合影响其活性的表达,从而防止血压升高,是较理想的降压保健食品。由不同蛋白质原料,不同的蛋白酶水解得到不同结构的肽类中,有些肽还具有降血脂,促进酒精代谢、抗疲劳、抗过敏的生理功能。常食豆酱、豆豉、纳豆、乳腐等酿造食品有益健康,原因也在此。胨是细菌培养基原料,因发现其有生理功能,竟 然也有人将它装入胶囊,当保健品销售,获利甚丰。 2. 3 酶用于油脂工业 酶在油脂工业上的应用还处于萌芽阶段。(1) 纤维素酶、半纤维素酶用于榨油工业:油料用溶剂抽提油后,残渣中残留溶剂很难完全去除,影响饲料应用,为此日本开发了采用纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶分解植物组织,来提取油脂。方法是将油橄榄、菜籽等先经破碎或热处理,然后加半纤维素酶反应数小时,离心分离油脂和渣粕。这种工艺已用在橄榄油、桔油提取上,菜籽油已进入中试阶段。在动物油脂生产上,利用蛋白酶处理,使蛋白质同油脂分离,因可避免高温处理,油脂的质量也就更好。为了去除油脂残余卵磷脂,使用磷酸酯酶去除油中水溶性卵磷脂。 (2) 制造脂肪酸 脂肪酶对底物有位置专一性和非专一性之分,此外对底物脂肪酸链长、不饱和度也有选择性,用对位置无专一性脂肪酶水解猪油生产脂肪酸,作为制造肥皂的原料。用对不饱和脂肪酸酯无作用的脂肪酶,水解鱼油时,因对高度不饱和脂肪酸DHA 的甘油三酯难水解而保留下来,用此法来制造DHA 等ω3 脂肪酸。 (3) 酯交换 利用脂肪酶之酯交换作用,改变油脂脂肪酸组成可改变油脂性质,例如用棕榈油改性成为可可脂。 2. 4 转谷酰胺酶( TGASE) 用于肉类加工转谷酰胺酶可催化蛋白质分子中谷氨酸残基上γ2酰胺基和各种伯胺间的转酰基反应,当蛋白质中赖氨酸残基的ε2氨基作为酰基受体时,可在分子间形成ε2(γ2Gln) Lys 共价键而交联,从而可增加蛋白质之凝胶强度,改善蛋白质结构和功能性质,利用此作用,可将低值碎肉重组,改善鱼、肉制品外观和口感,减少损耗, 从而提高经济价值。还可将Met .Lys. 等必须氨基酸导入缺乏此氨基酸的蛋白质而改善营养价值。此酶也可用于毛织物加工,用于酶的固定化或将不同分子进行联结,将抗体与药剂进行联结等。生产菌种为茂原链轮丝菌( S t reptoverticill ummobaracens) ,日本已商业化生产,我国无锡轻工业大学也已研究成功,转入试生产阶段。 2. 5 酶在果蔬加工上的新用途 (1) 原果胶酶用于果胶提取: 果实中的果胶在未成熟前是以不溶性的原果胶形式存在的,在水果成熟过程中逐渐转变成可溶性之果胶。原果胶也可在酸、热作用下转变为可溶性。由枯草杆菌、黑曲霉、酵母、担子菌所生产的原果胶酶已被开发用于桔皮、苹果、葡萄皮、胡萝卜中果胶的提取。用酶法提取果胶与酸热法相比工艺简单,无污染,成本低,产品质量除含糖量稍高外,无甚区别。 (2) 粥化酶(Macerating enzymes) 之用于提高果 汁得率: 粥化酶是果胶酶、半纤维素酶(包括木聚糖酶、阿拉伯聚糖酶、甘露聚糖酶) 、纤维素酶之混合物,作用于溃碎果实,对促进过滤,提高果汁收率的效果比单一果胶酶为好。已是果汁加工主要的酶。 (3) 真空或加压渗酶法处理完整果蔬: 利用加压或真空浸渍果蔬,使果胶酶渗入细胞间隙或细胞壁中而起作用。此法已用于完整桔子的软化,桔皮容易剥除。还用于桃肉硬化处理,将果胶甲基酯酶与Ca2 + 渗入桃肉,可使罐头糖水桃子硬度提高4 倍(因脱甲酯之果胶可同Ca2 + 结合而增强硬度) 。腌制蔬菜用此法处理可防止软化而保持脆性。此法也用于桔皮之柚苷酶脱苦处理, 脱苦率达81 %。 (4) 柒酶用于去除酚类化物 澄清果汁经超滤过滤,浓缩后仍发生白色混浊,此乃由于果汁中酚类化合物所引起,为此在过滤前可用柒酶处理,使之氧化聚合成不溶性高分子而过滤去除之。 (5) 果胶酶用于洗清滤膜果胶污染物。 (6) β2葡聚糖酶用于去除葡萄汁中由感染Cot rytis cinerea 而产生的β- 葡聚糖,Vinozyme促使不溶物沉降。 2. 6 酶在纺织工业上的应用 棉布用淀粉酶退浆已有100 多年历史了,随着酶制剂工业的发展,纤维素酶、果胶酶、木聚糖酶、柒酶、蛋白酶等酶类先后被纺织工业所采用。 (1) 棉布整理用酶 随着牛仔服的流行,纤维素酶整理棉布,改善织物观感和手感,已受到纺织业的广泛重视。纤维素酶作用于天然纤维非结晶区,使纤维发生部分降解和改性,可使织物柔软、光洁、手感和外观舒适。通常用酶处理以后,棉布重量减轻3~5 % ,但牢度要损失20 %左右。在发达国家为追求时尚,不在乎布的牢度。 过氧化氢酶常用于经H2O2 漂白后除去残留的H2O2 , 最近发现A rthromyces ramosus , 鬼伞菌Coprinus cinereus可大量生产过氧化氢酶,过氧化氢酶也用于洗涤剂。果胶酶用于棉布整理,主要是分解棉、麻织物纤维表面的果胶,以利漂白与染色。柒酶是种酚氧化酶,以O 为H 受体,主要用在牛仔布靛蓝染色时脱色处理,NOVO 公司采用基因技术改良黑曲霉生产。柒酶也可作用于木质素,有分解木质素的作用。木聚糖酶用于布坯漂白处理,可去除木质素及粘附纤维上之棉子壳。 (2) 毛织物蛋白酶防毡缩整理 毛织品若不经整理水洗后便发生收缩毡化不能再穿(如劣质羊毛衫洗涤后缩得很小) ,必须防缩防毡化处理,洗后才能保持原状。防毡化防腐处理已有100 多年历史,过去用氯、H2O2 、过硫酸盐处理,污染严重,90 年代才开发了无氯防缩剂。利用蛋白酶改变羊毛结构可用于防毡防缩处理,40 年代就有人研究,60 年代日本报道,用木瓜酶处理可防毡缩,并可进行低温染色,提高染色率,减少污水,改善毛织物手感和观感。70 年代我们也曾试用酸性蛋白酶处理,进行低温染色,取得良好结果,染色率提高3. 6 % ,污水减少62 %。每千锭断纱率降到145 根,抗伸力、抗拉力、手感都有明显提高。80 年代以来,酶法防毡缩在国内外重新引起重视,日、英、美等国发表了大量研究文章,取得了一定进展。研究过的蛋白酶有胰酶、木瓜酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶、酸性蛋白酶等,相信不久这些工艺会成熟而得到推广。 2. 7 酶在造纸工业上的应用 造纸工业是环境污染的重要源头。随着人们对环保意识增强,造纸工业使用生物技术受到了重视。酶法生产纸浆引起了各国浓厚兴趣,关键是降解木质素。最近国内有人利用多种微生物作用制造纸浆,已经取得可喜进展,目前正在筹备扩大试验。酶在造纸工业的应用现在主要是脂肪酶用于原木脱树脂,纤维素酶半纤维素酶和脂肪酶用于废报纸回收后脱油墨;以及木聚糖酶用于纸浆漂白。 (1) 原木脱树脂: 造纸用的原木因含树脂,打浆抄纸时,树脂污染设备,影响生产,降低纸品质量。为此需要在室外堆放很长时间(3 个月以上) ,使树脂分解。这样影响生产周期,还占用大片场地。日本造纸研究机构对原木成份进行研究,发现树脂的成份中96 %是油酸和亚油酸,使用脂肪酶处理就可除去。自从90 年代在生产上采用后,纸品的质量提高,原木堆积成本下降,树脂吸附剂用量减少,经济效益提高。当时所用脂肪酶由NOVO 公司供应,在pH6~10 ,40~60 ℃作用良好,近来又发现使用耐热性70 ℃的脂肪酶效果更佳。 (2) 纸浆漂白: 纸浆为了除去色素来源木质素,要用氯、次氯酸、二氧化氯等氯化物处理,污染严重,因此60 年代就有人考虑用木质素酶将其分解。木质素是以苯基丙烷为骨干的高分子聚合物,只有将其分解木质素才会崩解。已发现对木质素有分解力的酶有木质素过氧化酶(L IP) 、锰依赖性过氧化酶(MNP) 、柒酶(LAC) ,但至今未找到适用的木质素酶。近年芬兰提出了一种化学和酶法相结合的处理法,取得了较好的效果。先用木聚糖酶切断木质素同纤维素之间的联系物(木聚糖和半纤维素) ,使木质素游离,再用碱蒸煮后,由纸浆游离出的木聚糖可再次吸附在纤维的表面,用木聚糖酶将其分解,可增加孔隙,于是氯素的浸透性提高,并使木质素容易从纸浆内部出来,此工艺活性氯用量可减少30 %。 (3) 废报纸回收利用中的脱墨 废纸回收后打纸浆时,需用碱、非离子表面活性剂、硅酸钠及H2O2 进行脱墨处理。日本在脱墨时添加碱性纤维素酶、半纤维素酶0. 1 %反应2 小时,抄纸白度可提高4~5 % ,强度并未降低。由于防止油墨印刷品弄脏手,油墨中加有亚油酸、亚麻酸和油酸等的高级三甘油酯,故脱墨时再添加脂肪酶效果更好,白度可提高2. 5 %。废报纸脱墨,我国山东大学也进行过不少研究。 2. 8 其它 植酸酶除作为饲料添加剂用以提高饲料中有机磷的利用率,减少粪便中磷对环境的污染,节省饲料另加磷酸盐用量。近年植酸酶还用于酿造,以改善原料中磷的利用,以及用于去钾大豆蛋白食物的生产,成为肾脏病人蛋白质的来源。α- 葡萄糖基转移酶还用于甜叶菊加工,用以脱苦涩味。淀粉的液化和糖化几乎占了工业上酶反应的绝大部分,由于目前的酶液化、糖化要在不同pH 和温度下进行,为简化工艺、节省水和能源,有必要开发耐酸性高温α2淀粉酶和耐热性糖化酶,如果α2淀粉酶可在pH4. 5 时进行液化,而糖化酶能在60 ℃以上温度下进行,试想将这些带来多大的效益? 不仅如此在pH4. 5 液化,还可避免麦芽酮糖生成。耐酸性α2淀粉酶和耐热性糖化酶在国外已经进行多年研究,已有不少报道。例如日本报道已选育出一株耐酸性α2淀粉酶( KOD - 1) ,在30 %淀粉浆中,pH4. 5 ,105 ℃下反应10 分钟,残留酶活75 %。将该酶在pH4. 5 ,60 ℃时液化30 %粉浆60 分钟,得到DE14 液化液,加糖化酶0. 1 %糖化48 小时,葡萄糖含量达95. 5 % ,与对照枯草杆菌α2淀粉酶的结果于pH5. 8 液化者相同(葡萄糖含量95. 7 %) 。此外,利用蛋白质工程将地衣芽孢杆菌α2淀粉酶分子中7个蛋氨酸用其它氨基酸置换后,耐酸性增强。这类酶的产业化一旦成功,将大大改变糖化有关工业的面貌。 3 结束语 随着世界能源的日益减少,而人口却在不断增加,水资源和粮食日见短缺。由于人类对环保意识的加强,使得工业界用酶来改革传统工艺的需求更为迫切。因此,提高酶的产量,降低生产成本,开发酶的新品种、新用途更是当务之急。基因工程、蛋白质工程的发展,为酶制剂工业发展创造了有利条件。开发耐热、耐酸碱,对底物有特殊作用的酶,以及将动植物生产的酶改由微生物发酵方法来生产,或者将还不能使用的微生物所产的酶改由安全菌种来生产,都将成为现实。

浅谈纳滤技术在水污染处理领域的应用论文

在日常学习和工作生活中,大家都不可避免地要接触到论文吧,借助论文可以达到探讨问题进行学术研究的目的。如何写一篇有思想、有文采的论文呢?以下是我为大家整理的浅谈纳滤技术在水污染处理领域的应用论文,希望对大家有所帮助。

论文摘要:纳滤是一种介于超滤和反渗透之间的新型压力驱动膜分离技术。本文介绍了纳滤技术的分离特点,较全面的论述了纳滤在废水处理、饮用水生产、生化医疗和食品工业、饮料行业等方面的应用,并指出纳滤技术在应用过程中存在的问题及今后的发展方向。

论文关键词:纳滤;分离特点;水处理

1 引言

膜分离技术是近年来发展迅速,应用广泛的高新技术。与传统的分离技术相比,具有分离效率高、无相变、无化学反应、体积小、能耗低和操作方便等优点。纳滤作为膜分离技术中的一种,是介于超滤和反渗透之间的孔径接近于1mm的新型压力驱动膜技术。它既能截留透过超滤膜的小分子有机物和多价盐离子,又能透析被反渗透所截留的无机盐。基于它自身独特的性能使它在许多领域具有其它膜技术无法替代的地位,因此纳滤成为目前国内外膜分离领域研究的热点之一。

2 纳滤技术的特点

纳滤膜的分离特点纳滤膜在截留性能方面有两个特点:

(1)截留相对分子质量(MWCO)在200-1000之间,适宜于分离相对分子质量在200以上,大小约为1nm的溶解组分;

(2)具有离子选择性。由于膜表面或膜材料中常带有荷电基团,这些基团通过静电作用可产生Donnan效应,从而实现不同价态离子的分离,故有时纳滤也被称为“选择性反渗透”。

纳滤膜实际应用过程中的特点纳滤膜在实际的应用过程中有三个特点:

(1)操作压力低,一般在之间。由于操作压力较低,对设备要求较低。因此,基建费用和运行费用低,便于运行管理;

(2)在处理过程中不需添加化学试剂,也不引起二次污染;

(3)可分离回收有用物质,实现工业废水的资源化和回用,进一步降低处理成本。

3 纳滤技术的应用

纳滤膜由于截留的分子量介于超滤与反渗透之间,同时还存在Donnan效应,所以对低分子量有机物和盐的分离有很好的效果。另外,纳滤膜还具有不影响分离物质生物活性、节能、无公害等特点,因此纳滤在国内外废水处理领域、饮用水生产领域、生化医疗领域、食品工业和饮料行业等得到越来越广泛的应用。

废水处理领域

造纸废水

造纸废水主要来之造纸过程中纸浆的大量冲洗,采用纳滤膜替代传统的吸收和电化学处理法能更有效地去除深色木质素和纸浆漂白过程中产生的氯化木质素。Nuortila-Jokinen等在实验室,用平板纳滤膜NF45处理经浮选和过滤预处理后的造纸废水。

45纳滤膜处理造纸废水的效果项目COD(mg/L)硫酸根(mg/L)总固体(mg/L)无机物(mg/L)进水出水Manttarri等开发了造纸厂水循环系统,发现与超滤法处理过程比较,采用纳滤技术处理后得到的水不但透明、无色、不含阴离子废物,而且将透过水的COD、总硫和无机盐含量的去除由超滤法的50%-60%提高到80%以上。

垃圾渗滤液

垃圾渗滤液的处理一直是世界性难题。目前,主要采用为厌氧好氧等生物处理法,但中后期渗滤液中含有很高浓度的溶解有机质,其中75%为可生化性差的腐植酸和富里酸(平均分子量1000Da),导致生化法出水难以达标排放。与生化法相比,膜分离技术受原水水质的变化影响小,在这种难降解废水的处理中具有明显的优势。张亚军等介绍了纳滤膜技术在柳州垃圾填埋场渗沥液处理工程中的应用,纳滤系统经过近两年的稳定运行表明,垃圾渗沥液经过生化处理后经砂滤、保安滤器等预处理,再经过纳滤膜系统处理,使85%-90%的透过液达标排放,仅10%-15%的浓缩污液和泥浆返回垃圾池,这项工艺较好地解决了垃圾填埋场渗沥液的二次污染问题。Zouboulis等利用振动剪切增强单元增强膜的传质,用NF可以达到对渗滤液中总腐殖酸类物质97%的去除效果。可见纳滤技术处理垃圾渗滤液是可行的,并具有较反渗透处理能耗低的优势。

纺织印染废水

纺织印染厂在对织物进行煮漂和染色后,需使用大量的清水对织物进行冲洗,产生的废水中会含有大量的盐、染料、表面活性剂、洗涤剂等各种污染物,导致印染废水成为较难处理的工业废水之一。不过随着膜分离技术的发展,纳滤膜技术已在纺织印染工业中得到了成功的运用。等使用纳滤膜处理高无机盐含量的纺织染色废水,在操作压力为500kPa条件下,通量可以达到很高,而且染料的截留率超过98%,因此,可以实现废水的回收利用。Bruggen等采用了UTC-60、NF70和NTR7450三种纳滤膜对两种活性染料的染色废水进行了试验,结果都表明,直接应用纳滤工艺不但可以进行染料的提纯,而且纳滤出水可循环使用。何毅等考察了醋酸纤维素纳滤膜对染料溶液的分离性能,结果表明,纳滤膜对染料有很好的分离效果,分离性能是由膜、溶液和溶质三者共同决定的。

冶金工业废水

在金属的加工和合金生产废水中,含有相当高的重金属离子。为了使废水符合排放标准,一般是将这些重金属离子生成氢氧化物沉淀除去。如果采用采用纳滤膜技术处理,不仅可以回收90%以上的废水,而且可使重金属离子浓缩10倍,浓缩后的重金属具有回收利用价值。

傅前君采用纳滤对含Cu2+废水进行试验研究,NF90膜对含CuSO4的废液截留效果很好,Cu离子的截留率都在99%以上,出水铜离子质量浓度低于,可以达标排放或回用于镀件漂洗;浓水经进一步浓缩后也可回用。等对纳滤分离铬酸盐进行了研究,结果表明使用 TFC-S系列纳滤膜替代常规方法去除溶液中的Cr(Ⅵ)是可行的。但是,膜对Cr(Ⅵ)的截留率与溶液中的离子强度和pH密切相关,在pH=8时,截留率超过80%。由此可见,纳滤作为一种处理含Cr(Ⅵ)废水的方法是非常有应用前景的。

饮用水的生产领域

地下水软化

采用纳滤膜法软化地下水具有无污泥、不需再生、能除去水中大部分悬浮物及有机物、操作简便和占地省等诸多特点,因此在欧美发达国家已经非常普遍。

纳滤膜法软化地下水工艺流程等用不同类型的NF膜软化处理地下水,结果表明NF膜对多价离子的截留率高达90%以上,而对单价离子却只有60%-70%。张显球等采用NF90和NF270两种纳滤膜对南京某自来水进行软化处理,结果表明在较宽的操作压力()和温度(15-30℃)范围内,两种膜的产水总硬度分别在及以下。

等分别使用NF与活性炭-臭氧工艺对地下水进行软化处理,尽管两种方法都能取得较好的分离效果,但是从处理效果和环保的角度考虑,使用纳滤的方法更胜一筹。

饮用水净化

纳滤能有效的截留二价离子,较完全的去除病原体、水中加氯消毒副产物三卤甲烷中间体、痕量的除草剂、杀虫剂残余物、重金属、天然有机物等,十分适用于饮用水的深度处理。VedatUyak等人和Rubia等人均比较了采用不同的膜技术除去饮用水中的天然有机物质和三卤甲烷,结果表明纳滤是目前最有效技术之一。等采用NF膜和RO膜法去除地下水中的药物成分。结果表明,NF膜和RO膜拥有很好的截留性能,对所有药物的截留率均>85%,对有害物质如对乙酰氨基酚截留率为48%-73%,吉非贝齐为50%-70%,甲芬那酸为30%-50%。巴黎Mery-Sur-Oise饮用水处理厂在臭氧+活性炭处理河水不能满足饮用水(TOC的浓度<2mg/L)标准的要求下,采用纳滤对饮用水进行深度处理,取得了很好的效果。

海水淡化

目前,海水淡化已经成为解决我国沿海地区和世界上许多国家水资源短缺的重要手段之一。但如何高效经济的除去海水的高硬度、浊度和总固溶物(TDS)是制约海水淡化的瓶颈。

随着膜技术的不断发展,孔径介于反渗透和超滤之间、具有荷电性质的纳滤膜在海水软化方面的优势愈来愈得到人们的`关注。苏保卫等采用NF作为海水淡化的预处理工艺。试验结果表明,该法可以大幅度降低进料水的硬度、浊度和TDS含量,解决传统海水淡化过程中存在的结垢污染等许多问题。 等用纳滤作为海水淡化的预处理进行了一系列的研究工作,在研究过程中发现,纳滤膜能够有效的降低硬度、微生物和浊度。在22bar的压力下NF对 Ca2+,Mg2+,SO42-,HCO3-,以及总硬度的去除率分别为,,,和。NF出水完全能够满足海水反渗透(SWRO)或多级闪蒸(MSF)的进水要求,使得SWRO和MSF的水回收率分别达到70%和80%。将NF膜作为海水淡化预处理的优点有:(1)通过除去浊度和细菌,阻止SWRF的膜污染;(2)通过去除硬度离子,阻止SWRF和MSF的比例缩放;(3)通过减少海水中大约30%- 60%的TDS,使得运行SWRF所需操作压力较低。

生化医疗领域

生化工程

将纳滤膜技术应用于生化工程,可以将相对分子质量低的物质(如类固醇、维生素、抗生素和氨基酸等)从其他反应物中分离出来,进行澄清和精制,并且成功的应用于VB12的回收和浓缩,以及红霉素、金霉素等多种抗生素的浓缩和纯化过程,苏保卫等采用DL和DK纳滤膜进行纳滤浓缩克林霉素磷酸酯(CLP)乙醇水溶液的研究。实验结果表明,DL纳滤膜可将CLP乙醇水溶液由40g/L浓缩至90g/L,适宜的操作压力为,温度为 40-50℃。李洁妹等采用超滤+纳滤双膜技术对林可霉素发酵液进行提纯和浓缩,通过对不同材料的纳滤膜的筛选结果表明,NF-20在膜通量和林可霉素回收率、杂质去除等方面优于其它的膜,为最佳选择。

医药工业

纳滤膜分离效率高、节能、不破坏产品结构等特点使其在医药产品的生产中也得到了日益广泛的应用。日本的Kazuhito Yamaguchi等人研究了用纳滤膜技术除去血浆制造中所产生的传染性有毒物质(HPVB19),结果表明中空纤维膜BMM20和BMM15可以完全除去病毒和大小在20nm左右的微粒,纳滤膜可完全过滤掉其中的HPVB19病毒。徐为中等人采用超滤、纳滤技术浓缩家兔产气荚膜梭菌(A)型疫苗,建立家兔产气荚膜梭菌(A)型疫苗浓缩工艺。家兔产气荚膜梭菌(A)型超滤、纳滤浓缩疫苗的保护率达100%,而传统铝胶疫苗对照组的保护率平均为。何旭敏等采用的超滤与纳滤组合技术改造6-APA的原有生产工艺,使6-APA的平均mol收率由85%提高到90%以上,采用纳滤浓缩裂解液来提高6- APA结晶浓度,不仅降低了溶媒消耗,而且使结晶母液中的6-APA损失减少,从而提高了成品的收率(表2)。由此可见,随着膜技术的不断发展,纳滤将成为医药工业生产中一种高效的分离技术。

食品工业、饮料行业

在食品工业和饮料行业中,纳滤主要用来对加工过程中的料液进行浓缩、脱盐、调味、脱色和去除杂质。

低聚糖的处理

功能性低聚糖由于可以降低血脂、抗衰老和抗癌等多种生理功能而倍受关注。低聚糖与蔗糖的分子量相差很小,分离很困难。通常采用高效液相色谱法分离,但此法处理量小,耗资大。采用纳滤膜技术来处理可以达到高效液相分离法同样的效果,并大大降低操作成本。

俞三传等对低聚糖进行纳滤浓缩实验研究,结果表明,纳滤可实现对多糖溶液的浓缩。李炜怡等对蔗果低聚糖进行纳滤提纯实验,结果证明纳滤对蔗果低聚糖体系具有很好的分离效果,提纯过程中可得到纯度在90%以上的蔗果低聚糖产品。袁其朋等采用超滤、纳滤组合工艺对大豆乳清废水进行了处理实验。经超滤处理后的乳清废液,再经纳滤浓缩10倍后,浓缩液中总糖约有77%被截留,其中功能性地聚糖水苏糖和棉子糖的截留率高达95%以上,浓缩液中总糖质量分数达 ,再经活性炭脱色和离子交换脱盐及真空浓缩,即可得到透明状的大豆低聚糖糖浆。该法的优点在于既解决了废水的排放问题,同时又通过回收利用增加了经济效益。

果汁的高浓度浓

缩果汁浓缩传统上使用蒸馏法或冷冻法浓缩,但这些方法会造成果汁风味和芳香成分的散失,不仅消耗大量的能源,而且还得不到令人满意的成品。相比之下,纳滤膜浓缩技术具有节约能源、降低损耗、可在常温下连续操作、过程简单、高效、没有相变、分离系数大等优点,而且特别适用于热敏性物质的处理,因此在果汁浓缩方面得到了广泛的应用。高学玲等人用纳滤膜技术对乌龙茶提取液进行浓缩,发现纳滤不仅能实现乌龙茶提取液的浓缩,还可截留茶液中的茶多酚、咖啡碱等有效物质。Warczok等人报道了利用不同的纳滤膜浓缩苹果汁和梨汁的研究,通过实验过程中果汁通量的观察,表明纳滤膜用于果汁浓缩是可行的。

郑必胜等进行了纳滤浓缩西番莲果汁的研究,发现操作温度为28℃左右,压力为3MPa时,分离效果最好,此时实际膜通量达17L/()。经过纳滤浓缩,西番莲澄清汁可溶性固形物从13oBx提升到30oBx左右。

纯化浓缩多肽和氨基酸

离子与荷电膜之间存在道南(Donnan)效应,即相同电荷排斥而相反电荷吸引的作用。氨基酸和多肽带有离子官能团如羧基或氨基,在等电点时是中性的,当高于或低于等电点时带正电荷或负电荷。由于一些纳滤膜带有静电官能团,基于静电相互作用,对离子有一定的截留率,可用于分离氨基酸和多肽。 Garem等利用无机和高分子复合纳滤膜进行了九种氨基酸和三种多肽的分离实验,探讨了这种方法的可行性。王晓琳等用ESNA2和ES20两种纳滤膜对苯丙氨酸和天冬氨酸水溶液体系进行分离实验,过程结束时,浓缩液中苯丙氨酸和天冬氨酸浓度的差值比原料液中的差值增大近4倍,纳滤分离的效果非常明显,实现了生物质的分离、精制与回收。

其它方面的应用

纳滤的特点使其越来越受人们的关注,因此,纳滤的应用也愈来愈广泛。除了以上几方面的应用外,还在高浓度有机废水处理、城市生活污水处理等方面都有具体应用,这里就不再详细叙述。

4 结语

随着国家“节能减排”发展策略的不断深入,以及人们环保意识的加强,废水资源再生利用已经成为包括我国在内的世界各国实现水资源可持续发展的重要战略之一。纳滤由于其独特的分离性能使其在水处理领域得到日益广泛的应用。但纳滤还需要很多方面需要优化改进,如在实际运行过程中如何更好的控制膜的污染问题,以保持膜分离性能和通量的稳定性,这需要人们对膜自身的传质机理进一步的深入探究,以开发出新的高通量、耐溶剂、耐酸碱、耐氯和抗污染性强的膜材料;此外膜的成本问题也是阻碍纳滤膜技术进一步推广应用的制约因素,因此,低成本高性能的膜生产必定是以后发展的趋势;最后,开发研制新的膜清洗技术及膜清洗剂以延长膜使用寿命也是亟待解决的问题。随着膜科学技术的不断进步,相信纳滤膜技术目前面对的问题都会逐一解决,那时候它在水处理领域的应用前景必将更加广阔。

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摘要:随着我国经济的高速发展,水处理行业已迎来黄金发展阶段。生活用水方面,家用净水器逐渐成为品质生活必备品。工业用水方面,污水回用、污水零排放已经是大势所趋。由于膜技术具有高效、实用、可调、节能和精密分离等优点,使得膜法在水的深度处理领域已占据重要位置。可以预见在未来的十年,膜法将更加普及。本文将对膜技术在我国水处理中的应用与发展进行分析,找出膜技术存在的问题并探究其发展趋势,以便更好地开展膜技术的应用工作。

关键词:膜技术;水处理;应用;发展

膜技术主要由微滤、超滤、纳滤、反渗透等组成,已有效的处理了部分水资源。随着膜技术的发展,膜法将在更广阔的水处理领域得到应用。反渗透液水处理分离过程中截留率最高的膜工艺。纳滤实为低压反渗透,高度截留多价盐,低度截留一价盐。超滤是一种净化高分子量化合物(例如蛋白质),膜工艺。微滤是一种截留悬浮固体、脂肪和大分子有机物的净化工艺。

1、膜技术在水处理中应用的发展概况

膜技术在水处理中应用的发展背景

当前,经济建设仍是我国的中心工作,工业化、城镇化进程明显加快,这对我国水环境却造成了严重影响。水环境污染防治成为我国重要的工作任务,对于人民生活与生产活动意义重大。水处理是水环境污染防治的一项重要内容,其应用的处理技术对于水质改善具有直接的影响,以往的水处理技术还较为传统,不能保证处理后水质显著改善。近些年,随着我国经济实力的逐渐提高,国家在水处理新技术领域中的投入逐年增加,这使得水处理技术得以发展与革新。而膜技术作为水处理应用领域中的一种新型处理技术,它与以往传统技术相比具有新型高效、精密分离等优点,膜技术的应用与发展使我国水处理水平有了大幅提高,对于国家社会经济发展及生态环境改善具有积极意义。

膜技术在水处理应用中的发展现状

现阶段,膜技术在水处理中的应用正在进行完善,膜技术还存在一些有待进一步完善的方面,在水处理领域有待进一步推广和应用。膜技术主要是利用先进的膜生产技术所生产的高效半透性膜来进行水处理的技术手段,根据膜孔的大小、通过物理作用及生化反应等来过滤不同类型的物质,以达到水处理的目的。膜技术在水处理中的应用较多,能够去除微生物、隔离小微型杂质以及具有排斥作用等,这些作用使得膜技术在水处理中得以广泛应用,它是我国水处理技术发展的阶段性成果。

重视膜技术在水处理中应用的必要性分析

伴随着国家环境不断遭到破坏,导致了水体受到严重污染,降低了饮水质量。因此,应该加大对水处理技术工作的力度,确保提供给人们一个安全的饮水环境。由于膜技术比起传统处理技术更加节能环保,分离更精密,降低风险,水质处理效果得到提升。在未来处理水质中应该加大对膜技术的利用以及研究,完善膜技术,进一步改善水质质量,得到健康安全的水质。

2、膜技术在水处理中的应用

膜技术在给水中的应用

膜技术的发展对于给水带来的便捷性是不言而喻的。一直以来,城市水资源的给水问题一直是城市建设的巨大问题,例如,我国为了缓解北京、天津等地区水资源紧张的问题而进行的南水北调工程,就是典型的解决给水问题而进行的水利工程,而发达国家随着膜技术的成熟,已经成功利用的膜技术解决的城市或偏远地区的给水问题。法国建设有世界上最大的膜净水厂,以膜技术为核心,通过膜技术来对城市废水、地下水、工业水资源进行处理,充分利用现有的水资源完成城市淡水的供应,最高可以达到每天净化34万立方米的水资源,保障的大城市的给水问题。

美国掌握着世界上的最先进性的膜处理水的技术,建设在美国科罗拉多州的膜法净水厂,膜技术的已经实现反渗透净化技术,可以过滤到水资源中的溶解性物质,有效保证了水资源的安全性。随着膜技术的成熟,在水资源处理技术方面相较于传统的处理技术差距将越来越小,最终可以实现的以最小的代价处理大量水资源,满足城市给水的需求。

反渗透膜在饮用水处理的应用

反渗透膜是当前膜技术发展中应用较多的一种膜技术,广泛的应用在饮用水处理当中。反渗透膜利用的是生物细胞膜的原理,其本质上是一层半透膜,具有选择透过性,但是对于溶质微粒较小的物质不具备选择透过性,当半透膜两段的液体具有不同的浓度时,在渗透压的作用下,溶液会向渗透压较高的一方的流动,反渗透膜可以在浓度较高的一方溶剂加入更大的压强,就可以使得溶液向浓度的度较低的一侧移动,从而实现反渗透的作用。反渗透膜应用于饮用水处理当中,依据反渗透膜的性质,向需要处理的水资源是假压强,利用反渗透膜处理的废水当中的微粒子,从而实现水资源的淡化处理,变为人体可以应用的纯净水资源,这种方法较于传统法的化学沉降过滤处理方法具有较大的先进性。一般为了保证水资源的绝对健康,必须采用超低压反渗透膜处理的水资源才可以作为饮用水,同时为了保证的饮用水的营养,可以采取矿化的方法,制作出营养价值较高的饮用水资源。

膜生物反应器在污水、废水处理应用

膜生物反应器是一种复合膜技术与生物净化技术的机器,在处理水的过程中,通过膜技术对需要处理的水进行一次处理,大幅降低水中有害物质或杂质的数量,染头通过生物处理单元进一步净化水资源,这样处理过的废水或污水,其内部的有害物质已经微乎其微,对于环境的影响不是很大,可以进行排泄或者重生产利用。膜生物反应器是随着膜技术的发展而诞生的,膜生物反应器具有较大的先进性,较于传统的生化处理污水技术,膜生物反应器处理效率高、速度快,并且水质更加的纯净,膜生物反应器在经过安装之后,可以实现自动化运行,方便企业或工厂进行管理维护。

3、膜技术在水处理中的发展趋势

、提高膜技术的应用水平

随着膜技术在水处理上的应用,在未来我们更应该集中对膜技术的应用水平进行提高。只有对膜技术进行改善,处理水质上才能更加深入地提升膜技术的应用力度,进一步改善水质效果。

、重视膜材料制造工艺

在水处理技术中,膜技术有着很宽广的利用前景。为此,膜材料制造工艺更应该重视,结合先进的国内外膜材料制造方法,根据实际情况进行改进,使膜材料更加稳定,提升膜材料的质量,促进膜技术的发展。

、提高膜性能

膜技术虽然已得到广泛应用,但还存在着各种问题,主要集中于抗污堵能力差、使用要求较高等。所以,相关人员在未来中更应该提高膜性能,利用发展较快的新科学技术,结合膜技术,进一步改善膜结构,使膜性能得到改善,使它的分离优势作用最大程度地得到发挥。

结束语:

总之,目前我国水资源短缺,在处理水质领域,膜技术由于它的简单高效而且处理效果良好的优势具有很广的利用前景,可以解决水资源问题,改善水质。在未来的水资源处理技术发展中,我们要做的就是使膜技术利用更为广泛,最为重要的就是关于分离膜的把握,就应该针对膜材料进行进一步的探析,制造出性能更加优良的分离膜,充分发挥膜技术在水质处理上的优势。

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问题一:科研项目推荐意见怎写? keenteeth(站内联系TA)150字?我给你写一个:“×××是目前国内外有机合成领域中的研究热点之一。本课题选题先进,有重要的研究意义。课题研究方案合理可行,有较好的创新性。课题组研究基础雄厚,预计可以取得预计研究成果。项目申请人承担过多项国家自然科学基金、863等项目,有较强的研究能力。课题申请书中的情况属实。同意申报。”不过不同的项目意见要求不一样。有的强调项目本身,有的强调对申请人科研作风和能力,有的强调项目书真实性评价。不过大致都是这些东西。robotor(站内联系TA)经审核,“...”项目具有深刻的理论意义和实际意义。其所设计的研究内容适度并有新意。特色和拟创新之处明显。项目申请书所填内容属实,课题内容设计比较科学、可行。课题组负责人科研能力突出,完全具备申报资格。课题组其他参与人员相关的科研成果比较集中,具备完成课题研究的条件和能力。同意申报。wolf3769(站内联系TA)哈哈哈,长见识!!!!:P 问题二:课题申报所在单位审核意见怎么写 编号: 安徽省高等学校思想政治教育研究会研究课题申请书 申 请 人: 所在学校: 申请日期: 安徽省教育厅社政处制2008年6月填 表 说 明1.申请书一律用A4纸双面打印。2.封面和表5右上角的编号由研究会统一编写。3.封面院系名称请写全称。4.表二课题组成员必须由本人亲自签名。5.表三的“研究类别”为基础研究、应用研究、综合研究,请申请人选择填写。“成果形式”一般为研究报告、论文、系列论文、专著。如同时有多种成果形式,应用“和”或顿号隔开,如写成“××和××”、“××、××”;不得写成“××或××”,否则视为成果形式不明确。如有校外合作单位,请在表三“合作单位意见”栏填写。6.表五―表八页不得出现申请人和课题组成员的任何背景资料,否则作废。表五―表九单独装订。 7.表八的报送部门如涉及本校科研管理部门、地方 *** 部门等,不要出现校名、地名,可写为“学校科研管理部门”、“所在市××部门”。8.表九由省教育厅聘请的专家在评审项目时填写。表一:申请人姓名性别出生年月职务所在教研室职称最后学历最后学位申请人承担省级以上(包括省教育厅)社科研究项目完成情况项目来源项目批号项目名称批准时间完成情况申请人近2年来主要研究成果(注明发表成果的刊物名称、年、期) 申请人签名: 年 月 日院系意见(申请人所在院系学科学位点情况,是否中青年骨干教师或学科带头人、上表填写情况是否属实、是否同意申报)院系(部门)负责人签章年 月 日表二:课题组其他成员情况姓名职称年龄专业外语语种及程度分工情况签名课题组其他成员近2年来主要研究成果(注明发表成果的刊物名称、年、期): 学校科研部门审核盖章 年 月 日表三:课题名称:研究方向研究类别起止时间成果形式申请经费 万元其他经费来源学校配套: 万元或配套比例:企事业单位资助: 万元经费概算(万元)类别/年度年 年 年合计图书资料费调研费文具费上机费文印费小型会议费小型仪器设备费其他合计购置仪器设备仪器设备名称数量金额年度合作单位意见(是否同意参加合作研究,并在时间、工作条件等方面给予支持): 合作单位盖章 年 月 日表四:学校科研管理部门审查意见(有无在研项目、形式审查是否合乎要求等): 学校科研管理部门盖章 年 月 日学校思政研究会评审意见: ......>> 问题三:课题单位推荐意见怎么写 在baidu搜一下 问题四:由于课题主持人专业技术资格没有达到高级,需要专家推荐,推荐意见怎么写啊? 写之前做过什么,将他的专业方面的经验作为重点 问题五:科研项目推荐意见怎写? 我给你写一个:“×××是目前国内外有机合成领域中的研究热点之一。本课题选题先进,有重要的研究意义。课题研究方案合理可行,有较好的创新性。课题组研究基础雄厚,预计可以取得预计研究成果。项目申请人承担过多项国家自然科学基金、863等项目,有较强的研究能力。课题申请书中的情况属实。同意申报。”不过不同的项目意见要求不一样。有的强调项目本身,有的强调对申请人科研作风和能力,有的强调项目书真实性评价。不过大致都是这些东西。xi2004(站内联系TA)基本上没人看吧?robotor(站内联系TA)经审核,“...”项目具有深刻的理论意义和实际意义。其所设计的研究内容适度并有新意。特色和拟创新之处明显。项目申请书所填内容属实,课题内容设计比较科学、可行。课题组负责人科研能力突出,完全具备申报资格。课题组其他参与人员相关的科研成果比较集中,具备完成课题研究的条件和能力。 问题六:生物学研究生毕业指导教师推荐意见 研究生导师推荐意见一: 闵伟红,吉林省大安市人, *** 党员。2015年9月考入中国农业大学食品科学与营养工程学院攻读博士学位。 该生在攻读博士期间,认真学习 *** 和十八大精神,积极参加党组织和学校以及实验室的各项活动。待人诚恳热情,实验认真,刻苦,努力。完成了申请博士学位所要求的全部课程,学习成绩优良,已修学分17,平均成绩81分。在国内,等相关专业期刊上发表论文5篇。 闵伟红所承担的课题属于国际合作项目。她以我国占积压稻谷中80%的早籼稻为原料,以传统自然发酵生产米粉为基础,首次进行了纯种乳酸菌发酵生产米粉的探索,并对乳酸菌改善米粉食用品质的机理,以及乳酸菌对淀粉改性和凝胶形成机理进行了研究。对乳酸菌发酵米粉的工艺进行了探讨,建立了评价淀粉凝胶类食品如粉皮、粉丝、米粉等食品筋道感的评价模型和方法。从而奠定利用早籼米生产高品质米粉的理论基础。 该论文在研究乳酸菌发酵产物对米粉品质改善的结果和建立淀粉凝胶类食品筋道感模型上具有创新性。对乳酸菌发酵米粉的工艺研究具有适用性。 论文作者能较全面地查阅国内外的文献,掌握该研究领域的动态,论文结果反映出作者具有较坚实的相关理论基础和熟练掌握先进的微生物学、物理化学和食品工程方面的实验技能,并且具有独立从事上述科研工作的能力。 我认为该博士论文已达到申请博士学位的要求,特同意其进行博士论文答辩,并推荐其申请博士学位。 研究生导师推荐意见二: 丁长河是2015级博士研究生,该同学1990于北京农业工程大学食品工程专业本科毕业,1998年无锡轻工大学食品科学与工程专业硕士毕业,该同学还曾经在全国第六大啤酒集团河南金星啤酒厂担任技术部负责人三年。 丁长河同学在校学习期间,拥护党的路线、方针和政策,积极参加学校和学院组织的各项活动。在日常研究工作和学习中能严格要求自己,坚持真理、勇于探索、诚恳热情、乐于助人、团结同学。 丁长河同学注重基础理论知识的学习和实验技能的提高,大量阅读了研究相关的书籍资料,知识面较宽。在学期间刻苦努力,成绩优良,取得总学分17学分,平均成绩85分。研究工作期间已被国内核心期刊录用学术论文2篇。另有1篇论文已被国外SCI索引源杂志接收,正在修改中。所从事研究的研究课题为国家十五科技攻关项目功能性低聚糖的子项目,项目编号为2015BA7080406。该项目前期研究在2015年6月被教育部鉴定为科技成果,在2015年9月该成果获山东省科技进步二等奖,丁长河同学是该课题主要完成者之一。 丁长河同学所完成的毕业论文链霉菌高产木聚糖酶以及酶学性质的研究,在查阅大量国内外文献的基础上,在国内首先筛选和鉴定了一株高产木聚糖酶的卷须链霉菌菌株,并研究了诱变和优化产酶条件对卷须链霉菌产酶的影响,液体发酵酶活国内最高。论文对卷须链霉菌木聚糖酶进行了纯化,得到电泳纯的低分子量木聚糖酶,进一步对纯酶的酶学性质进行了研究,这些研究为该酶的应用打下了基础。另外,论文还对橄榄绿链霉菌的产酶条件进行了优化和中试实验,链霉菌木聚糖酶酶活国内外最高。 该研究论文与国民经济发展紧密结合,实验方案设计合理、数据准确,结论可靠, 研究结果具有重要的理论意义和实用价值,为木聚糖酶高产和工业化应用奠定了基础。 该论文主要涉及微生物学、生物物理学、生物化学、发酵工程等......>> 问题七:有什么好的课题研究题目推荐 五年高考三年模拟 问题八:"扶贫之星"推荐单位意见怎么写 经常有人要单位推荐意见的模板,实际上按要求填写就可以,没有标准可言。下面给大家发一个申请成功的一个版本吧,请根据各自实际情况修改完善。祝大家成功! 单位推荐意见: ***博士为我校******学院教师,***年晋升为教授,是我校重点培养的学术骨干。始终积极地投入到教学和科研工作当中,科学态度端正,学术作风严谨,创新意识强。近五年来,负责承担和作为技术骨干参加了近***项课题的研究工作,获得多项科技奖励和国家专利,并获*****等奖励和荣誉称号。在******技术研究等领域具有较高的学术声望。他身心健康,乐于奉献,具备独立科研的能力和良好的素质,有很好的发展潜力。他外语水平好,提出的出国研修计划必要、可行。回国后,本单位将对其加大培养力度,对其所在学科和实验室给予政策上的倾斜和资金支持,促进其所在重点学科的快速发展。 特此推荐。 问题九:新颖的课题,及开题报告 200分 您好,可以安排国家级“十三五”规划课题挂名,真实有效,网上可以查,3~5个月完成,希望我的回答对您有帮助,望采纳!!!

聚脂酰胺的应用与研究论文

聚酯和聚酰胺在缩聚动力学上不同:性质不同,含义不同。

一、性质不同:聚酰是大分子主链重复单元中含有酰胺基团的高聚物的总称。聚氨酯一种高分子化合物。

二、含义不同:聚酰胺:优异的机械性能。尼龙具有较高的机械强度和韧性。聚酯:保温、隔声、抗震、防毒效果好。因此,它可以用作包装、隔音和过滤材料。硬质聚氨酯塑料,重量轻,隔音,保温性能好,耐化学腐蚀,电性能好,易加工,吸水性低。

聚对苯二甲酸乙二酯

玻璃化温度69℃,软化范围230~240 ℃,熔点255~260℃,具有良好的成纤性、力学性能、耐磨性、抗蠕变性、低吸水性以及电绝缘性能。PET首先由英国J·R·温菲尔德、J·T·迪克森于1941年采用对苯二甲酸二甲酯与乙二醇缩聚制得。由于它有良好的成纤性能,英国卜内门化学工业公司于1948年进行了工业化的试验研究,用作聚酯纤维。

说起来聚酰胺树脂,很多朋友都不知道这是什么东西,但是说起来尼龙,很多朋友就会很了解了,聚酰胺树脂也就是我们俗称的尼龙,聚酰胺树脂又分为很多种,每一种的用处都不太一样,在最近的一些年,因为聚酰胺树脂的耐磨性与实用性,被大量的运用到了生活中的各行各业,今天,就给大家浅谈下下聚酰胺树脂及其在现代工业与生活中的应用。

聚酰胺树脂

聚酰胺树脂,是性能优良用途广泛的化工原料,按其性质可分为两大类:非反应性或中性聚酰胺及反应性聚酰胺。

聚酰胺树脂应用

非反应性或中性聚酰胺及反应性聚酰胺。中性聚酰胺主要用于生产油墨、热合性粘结剂和涂料,反应性聚酰胺用于环氧树脂熟化剂,和用于热固性表面涂料、粘结剂、内衬材料及罐封、模铸树脂。

中性二聚酸聚酰胺树脂在聚乙烯等基质上粘附性好,特别适合于在聚乙烯面包装膜、金属箔复合层压膜等塑料膜上印刷;中性聚酰胺树脂配制的油墨有光泽性,粘结性能好,醇稀释性优良,胶凝性低,快干,气味小。 二聚酸基的热合性树脂,广泛用于制鞋、制罐、包装及书籍装订;用于罐头包装的边缝密封;用于冷冻苹果、桔子及其它果汁的新型结构容器的粘结。热合性聚酰胺粘结剂,因具有耐干洗、耐强力洗涤剂、漂白剂及洗衣房与家庭的高温洗涤条件,对织物粘联强度大使用方便而用于强物粘联;因具有必要的粘结力及优良的抗湿性而用于热缩性电缆套。中性聚胺树脂的其它用途包括制备触变型涂料、民用水基胶、织物抗静电剂、透明蜡烛及洗涤剂。

反应性聚酰胺树脂进一步反应而用作环氧树脂的固化剂,产生广泛交联成为热固性树脂。用作固化剂时,具有配副随意性大、无毒性、能常温下固化以及柔软不脆等优点,可使环氧树脂具有极好的粘结性、挠曲性、韧性、抗化学品性、抗湿性及表面光洁性。

二聚酸基酸胺树脂一环氧树脂的最大用途是粘结剂、表面涂料及罐封、模铸树脂。该粘结剂润湿性能好、粘结强度大、内增塑性好,比以胺熟化的环氧树脂能耐更大的冲击力。这种粘结剂可作金属的边缝粘结剂以及塑料、汽车车身的焊接剂及堵缝材料,还可作金属---金属粘联的结构粘结剂。二聚酸基聚酰胺熟化的环氧树脂,具有柔性、抗化学品、抗盐蚀、抗撞击及高光泽等优异性能,广泛用作表面涂料。

给大家说这么多了,相信大家对聚酰胺树脂也有了一定的了解,聚酰胺树脂可以说是这世纪非常伟大的发明,有了聚酰胺树脂我们穿的衣服,用的东西都简便了很多,当然凡事都有利有弊,有人就开始用聚酰胺树脂做坏事,冒充一些高档产品,在这里,提醒下朋友,聚酰胺树脂也是有好有坏的,大家在选购的时候一定要擦亮眼睛,不然,买到差的聚酰胺树脂产品就得不偿失了。

低聚果糖喷干燥实验研究论文

低聚果糖是一种水溶性膳食纤维,长期服用可以降低血清胆固醇,改善脂质代谢,经动物和人体实验证实。低聚果糖具有如下生理功能:为双歧杆菌等有益菌所利用,即只增殖10~100倍,时双歧杆菌(致病菌),具有双向调节之功效。人体摄入低聚果糖后,体内有益菌群双歧杆菌数量可抑制外源致病菌和肠内固有腐败细菌如沙门氏菌等生长繁殖,减少肠内腐败物质的生长和积累,促进肠道蠕动,防止便秘和腹泻。低聚果糖是一种优良的水溶性膳食纤维,能有效降低血清胆固醇、甘油三脂、游离脂肪酸的数量,对于因血脂高而引起的高血压、动脉硬化等一系列心血管疾病有较好的改善作用。低聚果糖在大肠内被细菌发酵生成L-乳酸,可以溶解钙、镁、铁等矿物质,促进 人体对矿物质的吸收。实验证实,低聚果糖促进钙的吸收率达。因此,低聚果糖可以促进生长发育和防止骨质疏松症。同时还可促进维生素B1、B2、B3、B6、B12及叶酸的自然形成,从而提高人体新陈代谢水平,提高免疫力和抗病力。预防及改善由于体内毒而引起的皮肤性疾病,可防止面疮、黑斑、雀斑,青春痘、老人斑,使皮肤亮丽、老化减缓。双歧杆菌吸收低聚果糖后,迅速增殖,抑制大肠杆菌、沙门氏菌和梭状芽胞杆菌等腐败菌发生作用,减少毒性代谢物(如吲哚、亚硝基氨)的生成,同时迅速将毒性代谢物排出体外,减轻肝脏负担,起到保护肝脏的作用,预防各种慢性病、癌症等作用明显,低聚果糖极少会被消化道中的胃酸和酶分解,极难被人体吸收。据测定,低聚果糖的热值为以下,而蔗糖热值为,因此摄入低聚果糖后,不会引起肥胖,是理想的,低热值的功能性甜味剂.低聚果糖不能被突变链球菌利用生成不溶性葡聚糖而提供口腔微生物沉积\产酸和腐蚀的场所(牙垢),因此可以防止龋齿.

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特种医学毕业

异麦芽低聚糖:是难消化低聚糖,不被唾液、胰液所分解,但在小肠可部分被分解和吸收。热值约为蔗糖和麦芽糖的70 %~80 %。对肠道直接刺激性较小。小鼠急性毒性试验LD50 为44g/ kg 以上,安全性不逊于蔗糖和麦芽糖。人体最大无作用量1. 5 g/ kg (摄取后24 小时不发生腹泻之上限量) ,而其它难消化低聚糖或糖醇的最大无作用量只有0. 1~0. 4 g/ kg。摄取异麦芽糖16g ,一周后肠道中双歧杆菌、乳酸菌等有益菌明显增加,而拟杆菌、梭状杆菌等有害菌受到抑制,便秘改善,粪便pH 下降,有机酸增加,腐败物减少。小鼠试验表明,摄取异麦芽糖后免疫力增强,血脂改善。异麦芽糖在高温、微酸性和酸性环境下稳定,可以添加于各种食品和饮料中。 异麦芽低聚糖是淀粉经α- 淀粉酶液化,β- 淀粉酶糖化和α- 葡萄糖苷酶转苷反应而生成的包括含α- 1 ,6 键的异麦芽糖,潘糖,异麦芽三糖等分枝低聚糖的糖浆。市场上的异麦芽糖分含量50 %与90 %两种,后者是将含量50 %的异麦芽糖用离子交换法或酵母发酵法去除葡萄糖而成。粉状糖是糖浆经喷雾干燥而成。 生产异麦芽糖的α- 葡萄糖苷酶是黑曲霉生产糖化酶之副产品,将糖化酶发酵液经离子交换吸附去除所含α- 葡萄糖苷酶经洗脱浓缩而成。虽然发表过不少培养黑曲霉生产α- 葡萄糖苷酶的研究的报道,但未见用于商品生产。用α- 葡萄糖苷酶转化麦芽糖生产异麦芽低聚糖,其生成量一般仅50 %左右,另外还含有20 %~40 %的麦芽糖与葡萄糖。为了提高异麦芽低聚糖产量,曾有不少研究报导,例如使用臭曲霉α- 葡萄糖苷酶,产品中潘糖产量可达30 %葡萄糖量可降至20 %。高崎发现脂肪嗜热芽孢杆菌所产普鲁兰酶在高浓度麦芽三糖存在下有转苷作用。将其结构基因导入枯草杆菌NA - 1 ,生产的新普鲁兰酶,与枯草杆菌糖化型α- 淀粉酶(可产生麦芽三糖) 一起作用于淀粉,异麦芽低聚糖的产率可达60 % ,而葡萄糖含量由40 %降至20 %。为了提高黑曲霉α- 葡萄糖苷酶的活力,东京大学生物工程系将α- 葡萄糖苷酶基因AGLA 导入黑曲霉GN - 3 ,得到转化子GIZ 155 - A3 - 4 ,产酶能力提高了11 倍。 目前我国生产异麦芽糖的企业多达50~60 家,生产能力约5 万吨以上,α- 葡萄糖苷酶的用量以0. 1 %计,需50 吨,消耗外汇甚巨(以每吨75 万元计,就需3750 万元人民币) 。有必要立足自给。 (2) 海藻糖:是二分子葡萄糖以α,α- 1. 1 键连结而成的非还原性低聚糖。广泛存在于动植物和微生物(如菌覃、海藻、虾、啤酒酵母、面包酵母) 中,是昆虫主要血糖,作为飞翔时之能源来利用。海藻糖能保护某些动植物适应干燥和冰冻的环境。海藻糖是一种很好的糖源,因非还原性,故耐酸耐热性好,不易同蛋白质、氨基酸发生反应。对淀粉老化,蛋白质变性,脂肪氧化有较强抑制作用。此外还可消除某些食物之苦涩味、肉类之腥臭。海藻糖不被龋齿突变链球菌利用,食之不会引起蛀牙。活性干酵母的活存率全赖酵母细胞中海藻糖含量所决定。过去海藻糖系从酵母中提取(最大含量也只有20 %) ,成本甚高,每公斤高达2~3 万日元。现在可以用酶或发酵法生产,成本大大下降。久保田等从节杆菌、小球菌、黄杆菌、硫化叶菌等土壤细菌中发现一组海藻糖生成酶(海藻糖合成酶MTSASE 与麦芽低聚糖海藻糖水解酶MTHASE) ,当将其同异淀粉酶、环糊精生成酶、α- 淀粉酶、糖化酶一起作用于液化淀粉时,可得到85 %收率的海藻糖。 (3) 帕拉金糖( Palatinose) 学名为异麦芽酮糖( Isomaltotulose) :以蔗糖为原料,经产朊杆菌或普利茅斯沙雷氏菌的α- 葡萄糖基转移酶(又称蔗糖变换酶Sucrose multase) 的作用,蔗糖分子的葡萄糖和果糖由α- 1 ,2 键结合转变为α- 1 ,6 键结合而成。由于结构的改变,其甜度减少到蔗糖之42 % ,吸湿性较低,对酸的稳定性增加,耐热性略为降低,生物学、生理学特性发生改变,不能为多数细菌、真菌所利用。食后不被口腔、胃中的酶所分解,直到小肠才可被酶水解成为葡萄糖和果糖而进入代谢。帕拉金糖不为口腔龋齿突变链球菌所利用,食之不易发生蛀牙,食后血糖也不会迅速升高,故可为糖尿病人使用。 帕拉金糖在低水份和低pH 下便会失水而缩合成为2~4 个分子的低聚帕拉金糖,甜度为蔗糖之30 % ,不为肠道消化酶所消化,食后可直达大肠而为双歧杆菌选择性利用,起到双歧因子的保健作用。将帕拉金糖在高温高压下,用雷尼尔镍为催化剂氧化便生成帕拉金糖醇。这种糖醇甜度为蔗糖的45~60 % ,热值为蔗糖的二分之一。食后不易消化吸收,不会引起血糖和胰岛素升高,不会引起蛀牙,适合糖尿病人、老人、肥胖者作甜味剂。因其物理性质酷似蔗糖,可用其制作低热值糖果,是国际上流行的新一代甜味剂。上述三种糖在欧美、日本等已经大量生产,并被广泛利用;而在国内虽已研究成功,但在生产和应用上尚存在不少阻力。 (4) 低聚果糖:是以蔗糖为原料经黑曲霉β2果糖基转移酶的作用,将蔗糖分子的D2果糖以β22 ,1 链连接123 个果糖分子而成的蔗果三糖、蔗果四糖以及蔗果五糖与蔗糖、葡萄糖以及果糖的混合物,甜度为蔗糖的60 %。用离子交换树脂将其中葡萄糖与果糖除去后,可得到含低聚果糖95 %以上的产品,甜度为蔗糖的30 %。低聚果糖的主要成份蔗果三糖与蔗果四糖在人体中完全不被唾液、消化道、肝脏、肾脏中的α2葡萄糖苷酶水解,本身是一种膳食纤维,食后可直达大肠,为大肠中的有益细菌优先利用。食低聚果糖不会引起血糖、胰岛素水平的升高,热值为1. 5kCal/ g ,通过双歧杆菌的增殖,肠道得以净化,肌体免疫力增强,营养改善,血脂降低。以年龄50~90 岁老人进行试验,日食低聚果糖8g ,8 天后肠道双歧杆菌可由5 %增加到25 %。便秘者食用低聚果糖每天5~6g ,4 天后80 %便秘者症状改善,粪便变为柔软,色泽转黄,臭味减少,肠道腐败得到控制。 低聚果糖也存在于菊芋、菊苣、芦笋等植物,西欧都用菊粉做原料,用菊粉酶局部水解而成。日本政府将低聚果糖批准为特定保健食品;西欧、芬兰、新加坡、台湾等地将低聚果糖作为功能性食品配料,广泛使用在各种食品。我国大陆低聚果糖的年生产能力为15000 吨,广东江门量子高科10000 吨,云南天元3000 吨,张家港梁丰1000 吨,广西大学奥立高500 吨。此外五粮液酿酒公司、上海中科生物医学高科技开发有限公司也在销售。 (5) 低聚木糖的特点是对酸、热稳定性强,故可用于果汁等酸性饮料,因其不被多数肠道细菌利用,只有双歧杆菌等少数细菌能利用,因此是一种强力双歧因子,每天摄取0. 7g 即可见效。这种糖是以玉米芯为原料,提取其木聚糖后,用曲霉木聚糖酶水解而得。由日本三得利公司首先生产,我国山东龙力公司在中国农大的支持下开发成功。山东食品发酵研究院亦已宣告研制成功。此外,其它功能性低聚糖如低聚半乳糖,低聚甘露糖等我国也已开发成功。 2. 2 酶用于功能性多肽的生产 近年发现蛋白酶水解蛋白质生成的肽类,其吸收性比蛋白质或由蛋白质的组成的氨基酸为好,因此可作为输液、运动员食品、保健食品等。在蛋白质水解物中,有些肽具有生理活性功能,如酪蛋白经胰酶或碱性蛋白酶水解可生成酪蛋白磷酸肽(CPP) ,具有促进Ca 、Fe 吸收的功能。由鱼肉、大豆、酪蛋白经酶水解得到的水解物中含有一种氨基酸,序列是Ala - Val - Pro - Tyr - Pro - Gln - Arg 的七肽,是一种血管紧张素转化酶抑制剂(ACEI , An2giotensin Converting Enzyme Inhibitor) 。它可同血管紧张素相结合影响其活性的表达,从而防止血压升高,是较理想的降压保健食品。由不同蛋白质原料,不同的蛋白酶水解得到不同结构的肽类中,有些肽还具有降血脂,促进酒精代谢、抗疲劳、抗过敏的生理功能。常食豆酱、豆豉、纳豆、乳腐等酿造食品有益健康,原因也在此。胨是细菌培养基原料,因发现其有生理功能,竟 然也有人将它装入胶囊,当保健品销售,获利甚丰。 2. 3 酶用于油脂工业 酶在油脂工业上的应用还处于萌芽阶段。(1) 纤维素酶、半纤维素酶用于榨油工业:油料用溶剂抽提油后,残渣中残留溶剂很难完全去除,影响饲料应用,为此日本开发了采用纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶分解植物组织,来提取油脂。方法是将油橄榄、菜籽等先经破碎或热处理,然后加半纤维素酶反应数小时,离心分离油脂和渣粕。这种工艺已用在橄榄油、桔油提取上,菜籽油已进入中试阶段。在动物油脂生产上,利用蛋白酶处理,使蛋白质同油脂分离,因可避免高温处理,油脂的质量也就更好。为了去除油脂残余卵磷脂,使用磷酸酯酶去除油中水溶性卵磷脂。 (2) 制造脂肪酸 脂肪酶对底物有位置专一性和非专一性之分,此外对底物脂肪酸链长、不饱和度也有选择性,用对位置无专一性脂肪酶水解猪油生产脂肪酸,作为制造肥皂的原料。用对不饱和脂肪酸酯无作用的脂肪酶,水解鱼油时,因对高度不饱和脂肪酸DHA 的甘油三酯难水解而保留下来,用此法来制造DHA 等ω3 脂肪酸。 (3) 酯交换 利用脂肪酶之酯交换作用,改变油脂脂肪酸组成可改变油脂性质,例如用棕榈油改性成为可可脂。 2. 4 转谷酰胺酶( TGASE) 用于肉类加工转谷酰胺酶可催化蛋白质分子中谷氨酸残基上γ2酰胺基和各种伯胺间的转酰基反应,当蛋白质中赖氨酸残基的ε2氨基作为酰基受体时,可在分子间形成ε2(γ2Gln) Lys 共价键而交联,从而可增加蛋白质之凝胶强度,改善蛋白质结构和功能性质,利用此作用,可将低值碎肉重组,改善鱼、肉制品外观和口感,减少损耗, 从而提高经济价值。还可将Met .Lys. 等必须氨基酸导入缺乏此氨基酸的蛋白质而改善营养价值。此酶也可用于毛织物加工,用于酶的固定化或将不同分子进行联结,将抗体与药剂进行联结等。生产菌种为茂原链轮丝菌( S t reptoverticill ummobaracens) ,日本已商业化生产,我国无锡轻工业大学也已研究成功,转入试生产阶段。 2. 5 酶在果蔬加工上的新用途 (1) 原果胶酶用于果胶提取: 果实中的果胶在未成熟前是以不溶性的原果胶形式存在的,在水果成熟过程中逐渐转变成可溶性之果胶。原果胶也可在酸、热作用下转变为可溶性。由枯草杆菌、黑曲霉、酵母、担子菌所生产的原果胶酶已被开发用于桔皮、苹果、葡萄皮、胡萝卜中果胶的提取。用酶法提取果胶与酸热法相比工艺简单,无污染,成本低,产品质量除含糖量稍高外,无甚区别。 (2) 粥化酶(Macerating enzymes) 之用于提高果 汁得率: 粥化酶是果胶酶、半纤维素酶(包括木聚糖酶、阿拉伯聚糖酶、甘露聚糖酶) 、纤维素酶之混合物,作用于溃碎果实,对促进过滤,提高果汁收率的效果比单一果胶酶为好。已是果汁加工主要的酶。 (3) 真空或加压渗酶法处理完整果蔬: 利用加压或真空浸渍果蔬,使果胶酶渗入细胞间隙或细胞壁中而起作用。此法已用于完整桔子的软化,桔皮容易剥除。还用于桃肉硬化处理,将果胶甲基酯酶与Ca2 + 渗入桃肉,可使罐头糖水桃子硬度提高4 倍(因脱甲酯之果胶可同Ca2 + 结合而增强硬度) 。腌制蔬菜用此法处理可防止软化而保持脆性。此法也用于桔皮之柚苷酶脱苦处理, 脱苦率达81 %。 (4) 柒酶用于去除酚类化物 澄清果汁经超滤过滤,浓缩后仍发生白色混浊,此乃由于果汁中酚类化合物所引起,为此在过滤前可用柒酶处理,使之氧化聚合成不溶性高分子而过滤去除之。 (5) 果胶酶用于洗清滤膜果胶污染物。 (6) β2葡聚糖酶用于去除葡萄汁中由感染Cot rytis cinerea 而产生的β- 葡聚糖,Vinozyme促使不溶物沉降。 2. 6 酶在纺织工业上的应用 棉布用淀粉酶退浆已有100 多年历史了,随着酶制剂工业的发展,纤维素酶、果胶酶、木聚糖酶、柒酶、蛋白酶等酶类先后被纺织工业所采用。 (1) 棉布整理用酶 随着牛仔服的流行,纤维素酶整理棉布,改善织物观感和手感,已受到纺织业的广泛重视。纤维素酶作用于天然纤维非结晶区,使纤维发生部分降解和改性,可使织物柔软、光洁、手感和外观舒适。通常用酶处理以后,棉布重量减轻3~5 % ,但牢度要损失20 %左右。在发达国家为追求时尚,不在乎布的牢度。 过氧化氢酶常用于经H2O2 漂白后除去残留的H2O2 , 最近发现A rthromyces ramosus , 鬼伞菌Coprinus cinereus可大量生产过氧化氢酶,过氧化氢酶也用于洗涤剂。果胶酶用于棉布整理,主要是分解棉、麻织物纤维表面的果胶,以利漂白与染色。柒酶是种酚氧化酶,以O 为H 受体,主要用在牛仔布靛蓝染色时脱色处理,NOVO 公司采用基因技术改良黑曲霉生产。柒酶也可作用于木质素,有分解木质素的作用。木聚糖酶用于布坯漂白处理,可去除木质素及粘附纤维上之棉子壳。 (2) 毛织物蛋白酶防毡缩整理 毛织品若不经整理水洗后便发生收缩毡化不能再穿(如劣质羊毛衫洗涤后缩得很小) ,必须防缩防毡化处理,洗后才能保持原状。防毡化防腐处理已有100 多年历史,过去用氯、H2O2 、过硫酸盐处理,污染严重,90 年代才开发了无氯防缩剂。利用蛋白酶改变羊毛结构可用于防毡防缩处理,40 年代就有人研究,60 年代日本报道,用木瓜酶处理可防毡缩,并可进行低温染色,提高染色率,减少污水,改善毛织物手感和观感。70 年代我们也曾试用酸性蛋白酶处理,进行低温染色,取得良好结果,染色率提高3. 6 % ,污水减少62 %。每千锭断纱率降到145 根,抗伸力、抗拉力、手感都有明显提高。80 年代以来,酶法防毡缩在国内外重新引起重视,日、英、美等国发表了大量研究文章,取得了一定进展。研究过的蛋白酶有胰酶、木瓜酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶、酸性蛋白酶等,相信不久这些工艺会成熟而得到推广。 2. 7 酶在造纸工业上的应用 造纸工业是环境污染的重要源头。随着人们对环保意识增强,造纸工业使用生物技术受到了重视。酶法生产纸浆引起了各国浓厚兴趣,关键是降解木质素。最近国内有人利用多种微生物作用制造纸浆,已经取得可喜进展,目前正在筹备扩大试验。酶在造纸工业的应用现在主要是脂肪酶用于原木脱树脂,纤维素酶半纤维素酶和脂肪酶用于废报纸回收后脱油墨;以及木聚糖酶用于纸浆漂白。 (1) 原木脱树脂: 造纸用的原木因含树脂,打浆抄纸时,树脂污染设备,影响生产,降低纸品质量。为此需要在室外堆放很长时间(3 个月以上) ,使树脂分解。这样影响生产周期,还占用大片场地。日本造纸研究机构对原木成份进行研究,发现树脂的成份中96 %是油酸和亚油酸,使用脂肪酶处理就可除去。自从90 年代在生产上采用后,纸品的质量提高,原木堆积成本下降,树脂吸附剂用量减少,经济效益提高。当时所用脂肪酶由NOVO 公司供应,在pH6~10 ,40~60 ℃作用良好,近来又发现使用耐热性70 ℃的脂肪酶效果更佳。 (2) 纸浆漂白: 纸浆为了除去色素来源木质素,要用氯、次氯酸、二氧化氯等氯化物处理,污染严重,因此60 年代就有人考虑用木质素酶将其分解。木质素是以苯基丙烷为骨干的高分子聚合物,只有将其分解木质素才会崩解。已发现对木质素有分解力的酶有木质素过氧化酶(L IP) 、锰依赖性过氧化酶(MNP) 、柒酶(LAC) ,但至今未找到适用的木质素酶。近年芬兰提出了一种化学和酶法相结合的处理法,取得了较好的效果。先用木聚糖酶切断木质素同纤维素之间的联系物(木聚糖和半纤维素) ,使木质素游离,再用碱蒸煮后,由纸浆游离出的木聚糖可再次吸附在纤维的表面,用木聚糖酶将其分解,可增加孔隙,于是氯素的浸透性提高,并使木质素容易从纸浆内部出来,此工艺活性氯用量可减少30 %。 (3) 废报纸回收利用中的脱墨 废纸回收后打纸浆时,需用碱、非离子表面活性剂、硅酸钠及H2O2 进行脱墨处理。日本在脱墨时添加碱性纤维素酶、半纤维素酶0. 1 %反应2 小时,抄纸白度可提高4~5 % ,强度并未降低。由于防止油墨印刷品弄脏手,油墨中加有亚油酸、亚麻酸和油酸等的高级三甘油酯,故脱墨时再添加脂肪酶效果更好,白度可提高2. 5 %。废报纸脱墨,我国山东大学也进行过不少研究。 2. 8 其它 植酸酶除作为饲料添加剂用以提高饲料中有机磷的利用率,减少粪便中磷对环境的污染,节省饲料另加磷酸盐用量。近年植酸酶还用于酿造,以改善原料中磷的利用,以及用于去钾大豆蛋白食物的生产,成为肾脏病人蛋白质的来源。α- 葡萄糖基转移酶还用于甜叶菊加工,用以脱苦涩味。淀粉的液化和糖化几乎占了工业上酶反应的绝大部分,由于目前的酶液化、糖化要在不同pH 和温度下进行,为简化工艺、节省水和能源,有必要开发耐酸性高温α2淀粉酶和耐热性糖化酶,如果α2淀粉酶可在pH4. 5 时进行液化,而糖化酶能在60 ℃以上温度下进行,试想将这些带来多大的效益? 不仅如此在pH4. 5 液化,还可避免麦芽酮糖生成。耐酸性α2淀粉酶和耐热性糖化酶在国外已经进行多年研究,已有不少报道。例如日本报道已选育出一株耐酸性α2淀粉酶( KOD - 1) ,在30 %淀粉浆中,pH4. 5 ,105 ℃下反应10 分钟,残留酶活75 %。将该酶在pH4. 5 ,60 ℃时液化30 %粉浆60 分钟,得到DE14 液化液,加糖化酶0. 1 %糖化48 小时,葡萄糖含量达95. 5 % ,与对照枯草杆菌α2淀粉酶的结果于pH5. 8 液化者相同(葡萄糖含量95. 7 %) 。此外,利用蛋白质工程将地衣芽孢杆菌α2淀粉酶分子中7个蛋氨酸用其它氨基酸置换后,耐酸性增强。这类酶的产业化一旦成功,将大大改变糖化有关工业的面貌。 3 结束语 随着世界能源的日益减少,而人口却在不断增加,水资源和粮食日见短缺。由于人类对环保意识的加强,使得工业界用酶来改革传统工艺的需求更为迫切。因此,提高酶的产量,降低生产成本,开发酶的新品种、新用途更是当务之急。基因工程、蛋白质工程的发展,为酶制剂工业发展创造了有利条件。开发耐热、耐酸碱,对底物有特殊作用的酶,以及将动植物生产的酶改由微生物发酵方法来生产,或者将还不能使用的微生物所产的酶改由安全菌种来生产,都将成为现实。

糖类药物的研究与应用论文

你是想问什么,是哪个题目比较容易或更有前景?我推荐生物制品类药物,因为在以后的资源匮乏社会中,生物制品就显得格外显眼,况且现在生物制品的发展也已经初具规模,比较容易找题材,也更有前途!

5  异丙酚(Propofol,丙泊酚,disoprofol)   异丙酚是一种新型静脉麻醉药,因具有起效快、时效短、苏醒迅速的优点,在临床广泛应用。其在发挥麻醉作用的同时,可使血糖升高,该作用对糖尿病人尤为明显,但停药后血糖迅速降至用药前水平。虽然该药升血糖作用持续时间短,但糖尿病人因自身糖代谢异常加之异丙酚的升血糖作用,血糖升高幅度大于非糖尿病人,所以应避免大剂量持续输入,从而减轻其升血糖作用[20]。异丙酚对血糖升高作用机制尚不明确。   6  其它   如糖皮质激素、甲碘胺、甲状腺素、甲状腺球蛋白、肾上腺素、烟酸及其衍生物、吩噻嗪类药物、促肾上腺皮质激素、雌激素与黄体酮样衍生物、双香豆素、去甲基麻黄碱等药物,均有增高血糖浓度的作用,使用时应注意监测血糖,避免引起高血糖或糖尿。   7  结语   正常水平的血糖对于人体各组织器官的生理功能是极其重要的。上述药物虽非糖类,但用药后均可不同程度的引起糖代谢异常,导致血糖升高。特别是长期应用时,可引起血糖持续增高,引发由高血糖所致的高血浆渗透压、渗透性利尿、毛细血管扩张、通透性增加、周围循环衰竭、血粘滞度升高、脑缺氧、脑水肿等。因而在使用这些药物期间应当定期监测血糖,避免引起高血糖。尤其是对糖尿病患者,多种药物所致的血糖升高作用比非糖尿病人更明显。加之糖尿病人本身就易出现血糖异常,因此他们更应慎重应用上述药物

史前时期,人类就已知道从鲜果、蜂蜜、植物中摄取甜味食物。后发展为从谷物中制取饴糖,继而发展为从甘蔗甜菜中制糖等。制糖历史大致经历了早期制糖、手工业制糖和机械化制糖3个阶段。 早期制糖阶段 中国是世界上最早制糖的国家之一。早期制得的糖主要有饴糖、蔗糖,而饴糖占有更重要的地位。 制饴 将谷物用来酿酒造糖是人类的一大进步。中国西周的《诗经·大雅》中有“周原膴膴,堇荼如饴”的诗句,意思是周的土地十分肥美,连堇菜和苦苣也象饴糖一样甜。说明远在西周时就已有饴糖。饴糖被认为是世界上最早制造出来的糖。饴糖属淀粉糖,故也可以说,淀粉糖的历史最为悠久。 饴糖是一种以米(淀粉)和以麦芽经过糖化熬煮而成的糖,呈粘稠状,俗称麦芽糖。自西周创制以来,民间流传普遍,广泛食用。西周至汉代的史书中都有饴糖食用、制作的记载。其中,北魏贾思勰所著的《齐民要术》(第89篇“饧�”)记述最为详尽。书中对饴糖制作的方法、步骤、要点等都作了叙述,为后人长期沿用。时至今日,这类淀粉糖的甜味剂仍有生产,也有较好的市场,在制糖业中仍有一定地位。但通常所说的制糖是指以甘蔗、甜菜为原料制糖。 甘蔗制糖 甘蔗制糖最早见于记载的是公元前 300年的印度的《吠陀经》和中国的《楚辞》。这两个国家是世界上最早的植蔗国,也是两大甘蔗制糖发源地。在世界早期制糖史上,中国和印度占有重要地位。 在中国,最早记载甘蔗种植的是东周时代。公元前4世纪的战国时期,已有对甘蔗初步加工的记载。屈原的《楚辞·招魂》中有这样的诗句:“胹鳖炮羔,有柘浆些”。这里的“柘”即是蔗,“柘浆”是从甘蔗中取得的汁。说明战国时代,楚国已能对甘蔗进行原始加工。 西晋陈寿所著的《三国志·吴书·孙亮传》中,有"亮使黄门以银椀并盖,就中藏吏取交州所献甘蔗饧……"的记述。交州在现今的广东、广西一带,与上述的楚国同是中国的南方,是甘蔗制糖最早的地区。甘蔗饧是一种液体糖,呈粘稠状,是将甘蔗汁浓缩加工至较高浓度(粘稠),便于储存食用。这里的加工技术已经提高了一大步。 东汉张衡著的《七辨》中,有“沙饴石蜜”之句。这里“沙饴”二字,是指制得的糖有微小的晶体,可看作是砂糖的雏形。 6世纪时陶弘景著的《名医别录》中写到:“蔗出江东为胜,卢陵也有好者,广州一种数年生,皆大如竹,长丈余,取汁为沙糖,甚益人。”这里描述的种蔗区域更加广阔了,种蔗的技术也已提高,且已经制出砂糖。这种砂糖是将蔗汁浓缩至自然起晶,成为带蜜的糖。比先前的甘蔗饧的加工技术又提高一步。 手工业制糖阶段 自战国时代开始从甘蔗中取得蔗浆以后,种植甘蔗日益兴盛,甘蔗制糖技术逐步提高,经近千年的发展,至唐宋年间,已形成了颇具规模的作坊式制糖业。 公元647年,唐太宗派人去印度学习熬糖法。欧阳修、宋祁撰的《新唐书》中有这样的记载:“……贞观二十一年,始遣使自通天子,献波罗树,树类白杨。太宗遣使取熬糖法,即诏扬州诸蔗,柞沈如其剂,色味愈西域远甚。”说明在中、印频繁的文化、科技交流中,其中也有制糖技术的经验交流。 从唐宋开始形成的手工业制糖以来,制糖技术逐步得到发展,一些新的技术、新的工艺相继出现,土法制取的白糖、冰糖等新品种也相继出现,同时也产生了一些制糖的理论著作。 公元674年,中国发明用滴漏法制取土白糖。该法用一套漏斗形的陶器,配以瓦缸和其他小设施,将蔗汁熬至相当浓度后倒入瓦溜(漏斗形陶器)中,从上淋入黄泥浆,借助黄泥浆的吸附脱色制取土白糖。白糖的出现,标志着制糖技术达到了一个新的高度。这种土法制糖在中国沿用了千余年。 唐大历年间(766~779),四川遂宁一带出现用甘蔗制取冰糖。冰糖的制作,为制糖业增添了独特的产品。 唐宋制糖手工业昌盛,所产之糖的品种和质量都达到相当高的水平。糖产品不仅销售国内各地,还远销波斯、罗马等地,促进了国际间的贸易往来。广泛兴起的制糖手工业,扩展至全国的很多区域,如现今的广东、广西、福建、四川等地。宋、元期间,大量的闽、粤移民至台湾,同时也带去了种蔗制糖技术。由于台湾气候适宜于种植甘蔗,制糖业很快得到发展,并成为中国主要制糖基地之一。 8世纪中叶,中国制糖技术传到日本。13世纪左右,传入爪哇,成为该岛糖业的起源。15~16世纪,中国的侨民也在菲律宾、夏威夷等地传播制糖法。 当中国的甘蔗制糖技术向外传播的时候,世界上的另一个甘蔗制糖发源地印度,也不断向各国传播甘蔗制糖技术。7世纪,阿拉伯人把印度的甘蔗种植技术传入西班牙、意大利。自此,地中海沿岸开始有甘蔗种植,随后甘蔗的种植技术又传入北美洲的一些国家。15世纪末,哥伦布将甘蔗制糖技术传至西印度群岛,很快又传至古巴、波多黎各。15世纪20~30年代,甘蔗制糖技术先后传到墨西哥、巴西、秘鲁等,不久,甘蔗制糖业在南北美洲都发展起来。 在长期的制糖实践中,很多制糖方法逐步被总结出来。 北宋王灼于 1130年间撰写出中国第一部制糖专著——《糖霜谱》。全书共分7篇,内容丰富,分别记述了中国制糖发展的历史、甘蔗的种植方法、制糖的设备(包括压榨及煮炼设备)、工艺过程、糖霜性味、用途、糖业经济等。1637年初刊的明代宋应星所著《天工开物》卷六(《甘嗜》)中,记述了种蔗、制糖的各种方法,比《糖霜谱》一书更系统、更详尽。这些方法,在中国民间一直沿用到20世纪。书中记述的采用牛拉石辘(或木辘)多次压榨取汁的方法(压榨法),与现代的甘蔗多重压榨原理相似。在蔗汁澄清方面,书中首次总结了石灰法澄清工艺,其原理在现代的制糖业中仍有沿用。“甘嗜”中总结的具有系统性的压榨取汁、石灰法澄清、浓缩煮糖等手工业制糖工艺,成为现代机械化制糖的工艺基础。 机械化制糖阶段 18世纪末至19世纪初,甜菜制糖的成功极大地推动了制糖业的发展,直接导致了制糖业的机械化。 甜菜制糖业的兴起 长期以来,用来制糖的主要原料是甘蔗,而甘蔗只能生长于热带、亚热带地区,寒冷地区则不能种蔗制糖。18世纪末期,一种新的制糖原料——甜菜终于被发现,给制糖业的发展带来重大突破。 1747年,德国化学家A.马格拉夫发现甜菜块根中含有蔗糖,但未受到重视。1786年,马格拉夫的学生.阿哈尔德在柏林近郊试种甜菜成功,实现了从甜菜中提取蔗糖并开始进行甜菜的选择和育种工作。1799年阿哈尔德发表论文,宣告可以用甜菜制糖。1802年,阿哈尔德在东欧西里西亚附近的库内恩建立了世界上第一座甜菜糖厂。同年,俄国也建成一座甜菜糖厂。1811年,法国又建成一座甜菜糖厂。此后,欧洲各国相继建厂,甜菜制糖业很快兴起。1810年,俄国的甜菜糖厂已达10座。1824年,乌克兰开始建立甜菜糖厂,此后15~20年间,已发展到67座,乌克兰遂成为俄国的主要产糖区。 甜菜制糖业在欧洲的迅速崛起和发展,有着重要的政治、经济原因。19世纪初,拿破仑对不列颠岛实行封锁,英国则从海上对欧洲大陆实行经济封锁,欧洲海上运输因之受阻,一些急需物资和食品如甘蔗糖等无法从海上运往欧洲大陆,这种情形客观上促使了欧洲甜菜制糖业的迅速发展。不久,甜菜制糖技术便越过大西洋,传播到美洲,继而传播到亚洲,遍及世界各地。 机械化制糖业的发展 甜菜糖的发源和生产主要是在欧洲,而19世纪又是欧洲资本主义发展的时代,先进的工业和发达的科学技术,给制糖业实行机械化提供了很多有利条件。现代机械化制糖的工艺和设备大多始于欧洲的甜菜制糖业。19世纪初至19世纪60年代的这段时间,是机械化制糖工业的主要形成时期,许多制糖新工艺新设备不断涌现。甜菜制糖业在这段时间里,完成了渗出提汁、糖汁加灰二次碳酸饱充清净、多效蒸发、真空煮糖结晶和离心分蜜成糖等基本技术。 19世纪初期,良好的吸附剂骨炭已应用于甜菜糖汁的脱色,并取得了较好效果。1821年,东巴勒将甜菜块根切成薄片,以热水浸渍提取糖分,改变了早期用压榨甜菜取汁的做法,成为渗出法的先导。到1830年,东巴勒发明渗出法。但由于未找到理想的澄清方法,取得的糖汁不易澄清。1840年,库尔曼发明二氧化碳饱充法,在澄清糖汁方面取得突破性的进展。1843年多效蒸发罐的发明使糖汁得以蒸浓。同时,采用高效能的离心分蜜工艺使糖膏中糖晶粒和糖蜜完全分离,得到的不再是带蜜的糖,而是干净的砂糖。1849年,卢梭发明了碳酸法制糖工艺。1849年,应用二氧化硫漂白糖汁取代成本较高的骨炭,糖汁的清净技术进一步提高。1859年,佩里耶和波塞茨将碳酸法改良为双碳酸法,澄清效果显著提高,但糖汁的沉淀颗粒仍不易除去。1864年,德耐克发明过滤机使糖汁沉淀颗粒得以分离。同年,奥地利人J.罗伯特制成间歇式渗出罐组,它与双碳酸法清净工艺相配合后被普遍采用。20世纪发展了连续渗出器,逐渐取代了罗伯特渗出罐。至此,较完善的碳酸法制糖工艺基本形成,成为现代制糖技术的先导。 由于甜菜制糖大部分工艺也适用于甘蔗制糖,因而很快被甘蔗制糖业所采用,但甘蔗制糖和甜菜制糖在澄清工艺上有较大的不同。在取汁方面,甘蔗糖厂仍基本上采用压榨取汁方式。18世纪末甘蔗制糖已采用了三辊压榨机。 19世纪初期,真空结晶(煮糖)罐制造成功。中期,已开始用蒸汽机带动压榨机,并开始采用离心分蜜机。此后,随着制糖工艺渐趋成熟和适合于工业化生产的设备不断出现,制糖业遂进入大规模工业化生产阶段。 中国机械化制糖 19世纪末至20世纪初,是中国机械化制糖的酝酿、探索时期。20世纪30年代,中国兴起机械化制糖热潮,但未形成机械化制糖工业体系,制糖业基本上还处于手工业阶段。1949年后,不断发展成为完整的现代制糖工业体系。 1878年,英商怡和洋行在香港设中华精糖公司,机器购自英国,以土糖为原料生产精炼糖,每日能处理4000担土糖。1880年,怡和洋行又在广东汕头角石开设分厂。此外,英国商人在香港的太古洋行也创办太古炼糖公司。继英国之后,美国、日本等商人也来中国建立机械制糖厂,制糖工艺、技术、设备均从外国引入。由于社会动荡、经营管理不善等原因,这些糖厂未能长久生存下去。 1905年,中国东北开始种植糖用甜菜。1908年建成一座日加工甜菜350吨的甜菜制糖厂(阿城糖厂)。 1915年又建成一座日加工甜菜 350吨的甜菜制糖厂(呼兰糖厂)。 1916年,日本人在中国东北成立“南满洲制糖株式会社”,并在沈阳郊区建立一座日加工500吨甜菜的奉天糖厂,1917年投产。1922年又在铁岭建成铁岭糖厂,这两座糖厂都于1926年停产。 1920年,北京溥益公司在山东济南兴建溥益糖厂,于1921年投产,1929年停产。 20世纪30年代以前,不论是甜菜制糖厂,或是甘蔗制糖厂,或是精炼糖厂;不论是外资兴办,或是民族资本创办的糖厂,都没有成功,中国的机械化制糖业未能形成,仍然处于手工业制糖阶段。牛拉石辘压取甘蔗的古老制糖法依然盛行,土糖寮、土糖房、小作坊式的制糖遍布城乡民间。糖的产量及质量都不及先进国家。尚需大量进口食糖。1929年,食糖进口量达最高峰(亿千克),价值银一万万两,居全国进口货物的第二位。 30年代开始,中国限制洋糖任意进口,保护国内糖业的发展。1929~1933年,资本主义世界爆发严重经济危机,许多公司、商人急于推销滞销的货物和积压设备。中国成为他们资本输出的一大市场。例如,美国的檀香山铁工厂,捷克斯可达工厂,即在此时来到广东,推销他们积压的制糖设备。广东省的军阀企图通过创办糖业,充实自己经济实力,巩固和扩大自己的政治地位,极力支持、兴办机械化制糖业。广东制糖历史悠久,制糖原料(甘蔗)丰富,客观上也利于制糖业的发展。1933年8月至1936年1月,在檀香山铁工厂、捷克斯可达厂两家厂商的承包下,在广东建成了市头、顺德、东莞、新造、惠阳、揭阳等 6座机械化制糖厂。其设计的总生产能力为每天压榨甘蔗7000吨,每天产白糖700吨。机器设备全部由外国进口,工艺技术、设备规模都是空前的。广东遂成为全国机械化制糖业的重要基地。 广东兴办机械化制糖业的热潮,也波及可以用甘蔗制糖的其他省份,继之纷纷建立机械化糖厂。但由于时局动乱,工业基础薄弱,这些新式的机械化制糖厂,未能得到发展和繁荣,不少糖厂被迫关闭、停业。 20世纪以来,台湾省机械化制糖业发展较快。最早的机器制糖厂建立于1901年,至1945年,全省已有42家机械化制糖厂。1934~1943年间,台湾糖业发展迅速,糖产量剧增,并有大量出口。1938~1939年制糖期,机制糖产量达到137万吨。 1949年后,中国大陆的制糖业不断得到发展。甘蔗制糖业主要分布在广东、广西、云南、福建、海南、四川等地。甜菜制糖业集中在黑龙江、内蒙古、吉林、新疆等地。甘蔗糖与甜菜糖的产量之比约4:1。发展到 80年代,中国已成为世界上制糖大国之一。 我国糖料和食糖生产发展情况[编辑本段] 1、糖料亩产、面积和食糖产量波动中上升 经过建国以来五十多年、特别是改革开放以来的建设,中国糖业获得了巨大的发展。全国糖料播种面积由1949年万亩扩大到2003年万亩。其中,甘蔗从万亩增加到万亩,甜菜从万亩增加到372万亩(见图2)。值得注意的是我国甜菜种植面积近几年呈萎缩趋势,这是由于近年甜菜比较效益逐年下降,在新疆与棉花和西红柿争地,在东北和粮食,也就是大豆和玉米争地。2004年农产品价格全面上涨,许多糖农改种其他作物,甜菜糖厂很难征到定单,闲置了很多压榨能力。 甘蔗亩产从1949年的吨提高到2003年的吨,甜菜亩产从吨提高到吨。总体上看糖料亩产近20年来都呈比较平稳的上升趋势(见图3)。甘蔗亩产最高地区是广西,每亩达到吨;甜菜亩产最高的地区是新疆,由于高糖甜菜品种推广速度较快,亩产已经高达吨。随着高糖品种推广速度的增加,甘蔗和甜菜亩产还有望进一步提高。 与糖料面积同步起伏的是糖料和食糖的产量。全国食糖产量由1949/1950榨季的万吨提高到2002/2003榨季的万吨(其中,甘蔗糖产量由24万吨提高到万吨,甜菜糖产量由2万吨提高到万吨)。如图4所示,我国甘蔗糖产量一路上升,03/04榨季达历史最高水平944万吨;而甜菜糖产量近年却呈下滑趋势,目前只有59万吨,占总产量的份额只有,相当于历史最高水平1991年的36%。 2、蔗糖生产向优势地区集中 90年代以来,我国甘蔗生产区域布局发生了剧烈变化。由于东南沿海地区产业结构升级和农业结构调整,甘蔗生产局逐渐向西部地区转移。甘蔗原产地如广东、海南、福建的种植面积在过去十年间大幅度下降。广东和福建的蔗糖产量分别比10年前下降46%和77%。全国甘蔗业生产进一步向优势地区集中。目前最大的蔗糖基地广西种植面积已在1000万亩以上,占全国总面积的45%以上;广西、云南、广东、海南和新疆五大产区产糖量为960万吨,占全国产糖总量的96%,其中广西和云南产量占全国的58%和19%。 3、制糖企业发展迅猛我国制糖企业也获得了长足的发展。全国机制糖厂由1949年的3家增加到2000年的539家。2000年我国糖业进行了史无前例的结构调整,国家拿出120多亿资金关闭破产150家制糖企业。经过结构调整,淘汰落后生产能力,全国糖厂由539家减少到359家,保留制糖能力780万吨,其中甘蔗和甜菜糖厂分别为340家和19家、制糖能力分别为695万吨和85万吨,主要分布在广西、云南、广东、海南、新疆、内蒙和黑龙江等省区。2002/2003榨季,全国共有制糖生产企业(集团)213家,开工糖厂315家,其中:甜菜糖生产企业(集团)39家,糖厂40家;甘蔗糖生产企业(集团)165家,糖厂266家;炼糖企业9家。目前,产糖量超过10万吨的糖业集团已有20个,合计产糖670万吨,占全国产糖量的67%。 目前制糖业共有工业职工20多万人,与糖业生产相关的农业人口近4000万人;已经建成了包括糖业教学、科研、设计、设备制造、土建安装的体系,可以自主进行糖业研发、建设。糖厂综合利用也获得了巨大发展,以食糖副产品蔗渣、废(菜)丝、废蜜为原料的产品有:纸、纸浆板,纤维板,食用、药用、饲料酵母,甜菜颗粒粕,柠檬酸,味精,糖蜜酒精等。据不完全统计,在我国以食糖为原料或辅料的食品共有3000多个品种。糖的化学分类[编辑本段] 糖类物质是多羟基醛或酮,据此可分为醛糖(aldose)和酮糖(ketose)。 糖还可根据碳原子数分为丙糖(triose),丁糖(terose),戊糖(pentose)、己糖(hexose)。最简单的糖类就是丙糖(甘油醛和二羟丙酮)由于绝大多数的糖类化合物都可以用通式Cn (H2O)n表示,所以过去人们一直认为糖类是碳与水的化合物,称为碳水化合物。现在已经这种称呼并不恰当,只是沿用已久,仍有许多人称之为碳水化合物。糖还可根据结构单元数目多少分为:(1)单糖(monosaccharide):不能被水解称更小分子的糖。(2)寡糖(disaccharide):2-6个单糖分子脱水缩合而成,以双糖最为普遍,意义也较大。(3)多糖(polysaccharide):均一性多糖:淀粉、糖原、纤维素、半纤维素、几丁质(壳多糖)不均一性多糖:糖胺多糖类(透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素等)(4)结合糖(复合糖,糖缀合物,glycoconjugate):糖脂、糖蛋白(蛋白聚糖)、糖-核苷酸等(5)糖的衍生物:糖醇、糖酸、糖胺、糖苷糖类的生物学功能[编辑本段] (1) 提供能量。植物的淀粉和动物的糖原都是能量的储存形式。 (2) 物质代谢的碳骨架,为蛋白质、核酸、脂类的合成提供碳骨架。 (3) 细胞的骨架。纤维素、半纤维素、木质素是植物细胞壁的主要成分,肽聚糖是原核生物细胞壁的主要成分。 (4) 细胞间识别和生物分子间的识别。细胞膜表面糖蛋白的寡糖链参与细胞间的识别。一些细胞的细胞膜表面含有糖分子或寡糖链,构成细胞的天线,参与细胞通信。红细胞表面ABO血型决定簇就含有岩藻糖。糖怎么被人体吸收[编辑本段] 糖包括蔗糖(红糖、白糖、砂糖、黄糖)、葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖、淀粉、糊精和糖原棉花糖等。在这些糖中,除了葡萄糖、果糖和半乳糖能被人体直接吸收久,其余的糖都要在体内转化为葡萄糖后,才能被吸怀利用。糖对人体的功能[编辑本段] 糖的主要功能是提供热能。每克葡萄糖在人体内氧化产生4千卡能量,人体所需要的70%左右的能量由糖提供。此外,糖还是构成组织和保护肝脏功能的重要物质。下午2点吃糖减少车祸 许多研究人员研究证实,只要适量摄入,掌握好吃糖最佳时机,对人体是有益的。如洗浴时,要大量出汗和消耗体力,需要补充水和热量,吃糖可防止虚脱;运动时,要消耗热能,糖比其他食物能更快提供热能;疲劳饥饿时,食糖可迅速被吸收提高血糖;当头晕恶心时,吃些糖可升血糖稳定情绪,有利恢复正常;饭后进食点糖食品,可使人在学习和工作时,精神振奋,精力充沛。据报道,美国科学家对千余名中小学生实验表明,饭后吃一些巧克力,下午1-2节课打瞌睡者才2%,而对照者(不吃巧克力)却高达11%。此外,对数百名驾驶员试验发现,当他们按要求每天下午2点吃点巧克力、甜点心或甜饮料时,车祸要少得多。 糖对人体的危害[编辑本段] 蔗糖是含有最高热值的碳水化合物,过量摄入会引起肥胖、动脉硬化、高血压、糖尿病以及龋齿等疾病。 吃糖过多影响小孩长高 吃糖过多可影响体内脂肪的消耗,造成脂肪堆积;吃糖过多,还可以影响钙质代谢。有些学者认为吃糖量如果达到总食量的16-18%,就可使体内钙质代谢紊乱,妨碍体内的钙化作用。据日本一项调查表明,小儿骨折率有所增加,他们认为糖过多是造成骨折的重要原因。 吃糖过多,会使人产生饱腹感,食欲不佳,影响食物的摄入量,进而导致多种营养素的缺乏。儿童长期高糖饮食,直接影响儿童骨骼的生长发育,导致佝偻病等。儿童多吃糖如果又不注意口腔卫生,则为口腔的细菌提供了生长繁殖的良好条件,容易引起龋齿和口腔溃疡。 为了避免龋齿、近视、软骨症、消化道等疾病,世界卫生组织呼吁:家长不要让孩子吃太多的甜食。 糖是人类赖以生存的重要物质之一 糖是人体三大主要营养素之一,是人体热能的主要来源。糖供给人体的热能约占人体所需总热能的60~70%,除纤维素以外,一切糖类物质都是热能的来源。 糖是自然界中最丰富的有机化合物。糖类主要以各种不同的淀粉、糖、纤维素的形式存在于粮、谷、薯类、豆类以及米面制品和蔬菜水果中。在植物中约占其干物质的80%,在动物性食品中糖很少,约占其干物质的2%。 甜食吃得太多易患各种疾病 有些专家认为,糖比烟和含酒精的饮料对人体的危害还要大。世界卫生组织曾对23个国家人口死亡原因作了调查后得出结论:嗜糖之害,甚于吸烟,长期食用含糖量高的食物会使人的寿命缩短20年。因此,世界卫生组织于1995年提出“全球戒糖”的新口号。世界卫生组织调查发现,食糖摄人过多会导致心脏病、高血压、血管硬化症及脑溢血、糖尿病等。 长期高糖饮食,会使人体内环境失调,进而给人体健康造成种种危害。由于糖属酸性物质,吃糖过量会改变人体血液的酸碱度,呈酸性体质,减弱人体白血球对外界病毒的抵御能力,使人易患各种疾病。 长期嗜好甜食的人,容易引发多种眼病。有关专家还提出老年性白内障与甜食过多也有关。他们调查了50例白内障患者,发现其中有34%的患者有酷爱甜食的习惯,他们认为,这与葡萄糖代谢障碍有关。 吃糖引发肥胖病没有依据 我国许多食品营养及医学界专家认为,单纯性肥胖是由于总热量的摄入与消耗之间失去平衡所致,不能把肥胖归结于糖。美国食品和药物管理局特别工作小组对食糖研究的结果,认为食糖引发肥胖是没有根据的。理由是:每汤匙食糖含热量16卡,而每汤匙黄油或其他脂类食物含热量是100卡,所以食糖不是使人发胖的原因。 瑞典几位医学家的研究更进一步证实,食用糖不会导致人体内形成脂肪层,这一研究成果被称为“小型革命”。根据医学家的观察,胖人的食物中脂肪总是比糖多,所以减肥的人首先应减少食用脂肪性食物。欧洲的主要饮食营养学家、瑞典的阿斯特鲁认为,如果不滥食过多脂肪食物,那就可以安心地提高糖的用量,而不必担心肥胖。 食用适量,不会影响健康 近年来,由于报道糖对人体健康危害的文章越来越多,一些片面宣传的舆论使人们对进食糖顾虑重重,感到“吃糖可怕”。美国食品和药物管理局特别工作小组对食糖研究的结论是:食糖除导致龋齿外,对引起其他疾病是没有根据的。作为合理搭配饮食的一部分,吃糖如同吃其他东西一样,只要食用适量,是不会有碍健康的。

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化工论文 范文 一:能源化学工程专业无机化学教学改革

能源化学工程专业[1]是利用化学、化工的理论与技术来解决能量的转换、储存及传输等问题,通过生产清洁、高效的新能源服务于人类生活的一门学科。无机化学是本专业所开设的第一门专业基础课,其教学质量直接影响到培养的应用创新型人才的质量。而目前无机化学的教学中面临着很多问题,如大一新生刚从高中迈入大学,面临如此信息量大的课程感到迷茫;教师面对课时量日趋减少的趋势,而传递的信息量大的困扰,不知如何把握日常教学;另外,加上教师科研压力等方面的因素,使得其未能全身心地投入教学中。因此,无机化学教学的改革与探讨在本专业教学过程、人才培养模式中的地位尤为重要。例如:

(1)武汉工程大学化工与制药学院从优化课程内容入手,对无机化学的 教学 方法 进行了改革[2];

(2)钦州学院化学化工学院从无机化学的重要地位出发,结合无机化学的教学目的,对无机化学多媒体课件进行了构建和探讨[3]。菏泽学院是一个应用型的地方性教学型本科院校,于2012年成功申请了与国家战略性新兴产业密切相关的能源化工专业。我系主要从教学目标、教学内容、现代化的教学手段等方面对无机化学的教学进行了改革与探索。

1明确合理的教学目标

根据能源化学工程专业的培养目标及培养模式,结合无机化学课程特点,菏泽学院化学化工系于2012年制定了能源化工无机化学教学目标。通过该课程的理论基础及实验实践的学习,能够使学生掌握无机化学基本知识和技能,为培养成高素质劳动者和化工专业技能人才做好准备;同时,也为今后学习专业知识和职业技能打下坚实的基础。此目标主要分为以下几个方面的目标。

知识目标

主要分为了解、理解、掌握三个层次方面目标。通过该课程的教学,应使学生了解:气体的扩散定律,气体分子的速率分布和能量分布;反应速率的概念及反应速率理论;强电解质解离、离子氛、活度系数的概念;微观粒子运动的特殊性;路易斯结构式,等电子体原理,分子轨道理论;化学电源与电解;卤素单质的物理性质,金属卤化物、拟卤素和拟卤化物、互卤化物和多卤化物;硫和硫化物、单质硫、硫化氢和氢硫酸的物理性质;硅的单质、硅烷、硅的卤化物、硅的含氧化合物。通过该课程的教学,应使学生理解和掌握:气体的状态方程及混合气体的分压定律;热力学第一定律,化学反应的热效应、热化学方程式、盖斯定律、生成热的概念及应用,化学反应进行方向的判断方法;浓度对反应速率的影响;缓冲溶液的原理及应用;沉淀溶解平衡及移动;核外电子运动的描述,核外电子排布和元素周期律及基本性质的周期性;价键理论,价层电子互斥理论及杂化轨道理论;基本概念:原电池、电极电势和电动势及能斯特方程;卤素单质的化学性质,卤化氢和氢卤酸的化学性质;氧、氧化物、臭氧、过氧化氢的物理化学性质,硫的含氧化合物的化学性质。掌握氮的氢化物、氮的含氧化合物的化学性质。

专业能力与素质目标

能力目标方面主要是培养学生谦虚的品格、勤奋好学的习惯以及知识迁移的能力;培养学生勤于动手创作、做事严谨的良好作风;培养学生学会运用唯物主义辨证的思维分析问题及解决问题的能力;培养学生工程质量意识和规范意识以及严谨、认真的工作态度。专业能力目标方面使学生能够掌握重要元素及其化合物的主要性质、结构、存在、制法、用途等基本知识;培养学生独立进行化学计算和利用参考资料等方面的能力;具有通过对实验数据的分析,绘制出特性曲线,能够写出规范实验 报告 并加以 总结 概括的能力。素质目标方面主要是培养学生具备良好的职业道德;培养学生勤苦奋斗、勇于创新、敬业乐业的工作作风。

2丰富合理的教学内容

科研成果与课堂教学相结合,保持教学内容的前沿性

科研成果与课堂教学相结合包含两部分内容:一是在教学过程,教师能将自己的科研成果带入教学内容之中。这就要求教师教学的同时展开科研,而科研课题也要紧紧围绕教学内容展开,这样会更能了解学科的前沿动态并能深入把握,有利于增强教学的深度、广度,有效地提高教学质量[4]。另外教师将科研成果带入课堂分析中,将科研成果与教学有机地结合起来,将最新知识与信息传递给学生,科研推动教学,教学促进科研。二是在教学过程中结合学科发展情况,充分利用别人的研究成果,及时补充教学内容,进行教材建设。另外,在教学实践中可采用“案例教学”,对具体科研案例进行讨论、分析,比较各种方案的优缺点及产生原因,选择合理方案。在项目设计过程中,通过教师的引导作用,学生可以自主查阅资料并开展项目的研究性学习。

建设开放的无机化学实验教学环境,理论与实验相结合

充分利用我系基础实验室和化学工程实验中心的仪器设备和师资力量,结合我系化学能源工程专业及无机化学教学内容的特点,试图探索出一套完善的开放式无机化学实验教学模式,注重实验与课堂教学相结合、开展系内实验技能竞赛及无机化学创新实验设计竞赛等项目,激励学生的学习积极性及培养今后创新实践的能力。开展大学生创新研究计划,引导学生在大三下学期进入教师的科研室进行锻炼,参与课题的研究,培养学生的创新意识和实践能力;鼓励大二学生参加无机化学实验技能竞赛,鼓励学生进行科技创新;另外聘请国内外无机化学研究领域的专家学者来我系作学术报告,增加学生的科研兴趣及全面了解无机化学的前沿动态,为今后的科研之路做好准备。

3多媒体与板书相结合的现代化教学手段

针对目前无机化学课时缩减而传递信息量大的情况,传统的板书教学手段已不能满足时代的需要,因此多媒体技术已广泛使用在课堂教学中。这样一方面将节省下的板书的时间能够用于重点难点的讲解,另一方面多媒体中引入一些无机化学演示实验、实物图像,将枯燥的理论教学表现的更加生动直观,提高了学生的学习积极性。然而仅利用多媒体也有一定的缺陷,如对一些公式的推导,仅利用多媒体会受到一定的限制,因此多媒体跟板书结合会更加有利于公式的推导。另外,还会避免仅利用多媒体的教学进度过快,学生不能融会贯通的缺点。总之,鼓励学生 课前预习 ,采用板书与多媒体技术相结合既能考虑教师的教学进度与学生的掌握程度,又能兼顾教学的广度与深度的问题,取得了较好的教学效果。

4结束语

无机化学是能源化学工程专业学生迈入大学的第一门专业基础课,其教学效果直接影响着学生学习本专业的积极性及掌握本专业基础知识的扎实程度。本系以上结合能源化学工程专业特点对无机化学的教学目标、教学内容及教学手段的初探具有一定的意义。今后会继续探索无机化学其他方面的改革。

化工论文范文二:油藏化学工程研究发展趋势

推动我国油藏化学工程研究与我国社会进步有着密不可分的联系。为了赶上发达国家对油藏化学工程研究的脚步,我国必须大幅度提升在这一方面的开发技术,更好地促进化学工程研究大步向前发展。

1油藏化学工程研究的发展背景

人类面临的最大危机之一就是能源问题,世界各国都在担忧石油问题。迄今为止,人类只开采了大约总储藏量1/3的原油,因此,油藏开发及提高效率是每一个科技工作人员的头等任务。半世纪以前,世界对石油的总需求量日益增长,工人们利用油藏工程的原理提高采收率来满足市场需求,同时也促进了油藏工程原理的发展。作为石油工程的重要组成部分,油藏工程主要负责各类研究,在掌握动态规律与原理的同时,也辅助了钻井与采油工程的开展。

2三次采油技术

自改革开放以来,世界各国石油界的精英们一直努力提高石油的采收率。一次和二次采油主要是靠自身压力和注气注水等方法,三次采油是采用之前的任何工业技术[2]。因而提高油藏采收率并没有局限在某一阶段或手段,它主要是靠原来油藏中没有的物料开采。它的定义与分类是不矛盾的。油藏化学工程是在三次采油的背景下发展起来的,它和化学工程学科共同发展。随着现代科技的迅猛发展,人们不断引进新技术,取得新成就。这一阶段也让人们认识到发展的多样性,开始探究多方面技术,涉及各种学科,主要有胶体与界面科学、化学工程学、化学反应动力学、渗流力学、热力学、计算数学等多种高等学科。

3化学复合驱技术

我国油田多数是陆相沉积,分布相当不均匀,原油中的蜡含量和芳烃含量比例较大,且黏度大,导致水驱采收率只在33%左右。三次采油的研究技术表明,化学复合驱能够有效提高采收率,它是在单一化学剂驱的基础上组合两种不同的化学剂,形成多种复合体系。通过实验证明,复合驱的相互作用比单一化学驱剂效果显著的多。随着各方面技术的发展和完善,复合驱逐渐成为我国提高原油采收率的主导技术。复合驱配方体系主要是由高浓度小段塞和低浓度大段塞2种体系组成。高浓度小段塞是利用表面活性剂和助剂,使油水形成中相微乳液体系,增强原油的乳化。典型的代表有胶束.聚合物驱体系,它的表面活性剂浓度在~,段塞小于,若形成微乳液,效率更大,能达到80%以上。低浓度大段塞是后期才引进的策略,它的驱油原理主要是毛管准数理论,利用碱和表面活性剂降低油水界面张力。这种体系应用相对广泛,高酸值和低酸值都适用。近年来,随着研究力度加强,新型产品不断出现,如梳形聚合物KYPAM,星形聚合物STARPAM,疏水缔合聚合物。这些新型耐温抗盐聚合物,有利于节约淡水资源,保护环境。也扩展了油藏水的矿化度和文档范围。

4油田堵水调剖技术

开发油田主要采用水驱开发在在这一过程中,因储存分布不均,导致注水过程中出现沿高渗透带窜流,水波效果差,油井含水快速上升,尤其当进入高含水阶段,会出现水短路的现象,加深开采工作难度。为改变这一现状,专家们提出采用“堵水调剖”这一方法。堵水调剖具有颇多优势,操作简洁、规模较小、周期短、效果显著,能有效提高注水开发效果。油田堵水调剖技术历经磨难,从单井油井堵水油井堵水到单井水井调剖,目前主要发展到调整深部调驱。直到2006年底,才开始着手整体堵水调剖示范工程,在采油研究院的带领下,全面开展现工作,有条理的分析堵水调剖工艺技术,给予独特的评价以及实地示范。为改善注水开发的现状,应做如下调整目标:将单井措施向区块整体转变;将近井剖面转向深部液流;阶段上实施一体化转变;评价上从单井向整体转变;应用上改用多种复杂油藏,不再局限在常规水驱油藏据调查,仍有多个区块可以进行整体调堵,由此看来,堵水调剖技术发展趋势将奋力往前。

5评价与改进

综上所述,虽然油藏采收率明显提高,技术也不断突破,但仍然要看清形势。在取得成果的同时,也要擅于总结 经验 ,找出不足,精心解析。例如耐温抗盐聚合物产品的溶解性和长期热稳定性都还不是很乐观,在现场实施过程中,不能有效地达到施工要求,高效率的完成任务。同样地,化学驱技术需要改进解决的问题也是各方面的,需要研究者在过程中分层次去进行。只有抱着永不止步的态度去钻研,去创新,去探索,才能攻克这些技术上遇到的“疑难杂症”,才能进一步将化学驱油技术往特色道路上发展,不断为油藏化学工程研究的发展做贡献。

6结束语

为推动我国油藏化学工程持续发展,还需加强工作。不停探索实验技术,顺应环境变化。掌握化学驱技术,在实际工作中解决问题。还要继续研究物理化学模型,对敏感参数进行验证。油藏化学工程研究的全方位发展,有利于解决能源紧缺问题,有利于稳定我国石油市场,有利于世界和平。

全国三等奖作品序号:编码:第十届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛作品申报书作品名称: 超临界CO2介质中活性可控聚合的研究学校全称: 华东理工大学申报者姓名(集体名称): 赵镇,潘镱,努尔西达•普拉提,何洪波类别:■自然科学类学术论文□哲学社会科学类社会调查报告和学术论文□科技发明制作A类□科技发明制作B类报送方式:□省级报送作品■高校直送作品A2.申报者情况(集体项目)说明:1.必须由申报者本人按要求填写;2.申报者代表必须是作者中学历最高者,其余作者按学历高低排列;3.本表中的学籍管理部门签章视为对申报者情况的确认。申报者代表情况 姓名 赵镇 性别 男 出生年月 1985年10月学校 华东理工大学 系别、专业、年级 理工优秀生部 高分子材料专业 04级学历 本科在读 学制 4 入学时间 2004年9月作品名称 超临界CO2介质中活性可控聚合的研究毕业论文题目通讯地址 略去 邮政编码 200237办公电话 略去常住地通讯地址 略去 邮政编码 200237住宅电话 略去其他作者情况 姓 名 性别 年龄 学历 所在单位潘 镱 男 22 本科 华东理工大学 理工优秀生部努尔西达•普拉提 女 21 本科 华东理工大学 理工优秀生部何洪波 女 21 本科 华东理工大学 材料科学与工程学院资格认定 学校学籍管理部门意见 以上作者是否为2007年7月1日前正式注册在校的全日制非成人教育、非在职的高等学校中国籍专科生、本科生、硕士研究生或博士研究生。■是 □否 (部门签章)年 月 日院、系负责人或导师意见 本作品是否为课外学术科技或社会实践活动成果。■是 □否负责人签名:年 月 日B1.申报作品情况(自然科学类学术论文)说明:1.必须由申报者本人填写;2.本部分中的科研管理部门签章视为对申报者所填内容的确认;3.作品分类请按作品的学术方向或所涉及的主要学科领域填写;4.硕士研究生、博士研究生作品不在此列。作品全称 超临界CO2介质中活性可控聚合的研究作品分类 (E)A.机械与控制(包括机械、仪器仪表、自动化控制、工程、交通、建筑等)B.信息技术(包括计算机、电信、通讯、电子等)C.数理(包括数学、物理、地球与空间科学等)D.生命科学(包括生物、农学、药学、医学、健康、卫生、食品等)E.能源化工(包括能源、材料、石油、化学、化工、生态、环保等)作品撰写的目的和基本思路 本研究的目的是在超临界CO2这一“绿色”介质中实现丙烯酸氟烷基酯的RAFT活性可控聚合,制备出分子量和结构均可控、表面性能优异的新型含氟嵌段共聚物,并进行该类含氟嵌段共聚物的应用探索。基本思路:1. 由于环境友好的超临界CO2对含氟聚合物具有良好的溶解性,因此本研究将其作为的“绿色”反应介质,替代严重破坏大气臭氧层的传统氯氟烃溶剂,制备出高品质的含氟聚合物材料。2. 结合最新发展的活性可控自由基聚合技术,根据材料的性能要求,可以设计合成出分子量和化学结构均同时可控的新型含氟嵌段共聚物。3. 根据嵌段共聚物的结构特点,开发其用途。具体包括:a. 利用嵌段共聚物中含氟链段亲超临界CO2,而不含氟链段亲不含氟聚合物的特点,将嵌段共聚物用于其它不含氟单体在超临界CO2中聚合的分散稳定剂,从而促进不含氟单体超临界聚合技术的发展。b. 选择适当的溶剂,利用聚合物两种链段溶解性的差异使之在成膜时形成一些微纳米复合的粗糙结构,同时通过溶剂控制使含氟链段富集在聚合物膜的表面,最终可以获得表面性能优异的新型材料。作品的科学性、先进性及独特之处 科学性与先进性:本研究首次在超临界CO2这一“绿色”介质中实现丙烯酸氟烷基酯类单体的RAFT活性可控聚合,制备了出几类分子量和结构可控的新型丙烯酸氟烷基酯三嵌段共聚物,并对材料的结构与性能进行了系统的研究。本研究是一个涉及高分子化学和化学工程的交叉学科,具有很好的基础理论研究意义和实际应用价值,其特色在于:1. 本研究结合了超临界流体技术和活性聚合技术两大高分子领域的重要的研究热点,在超临界CO2这一绿色介质中,通过RAFT活性可控自由基聚合方法,成功地制备了分子量和结构可控的丙烯酸氟烷基酯的均聚物和嵌段共聚物,研究具有很好的理论意义和实际应用价值。2. 本研究首次在超临界CO2这一绿色介质中实现了含氟单体的RAFT聚合,并首次制备了一种新型的含氟三嵌段共聚物,因此本研究是对活性自由基聚合技术的又一重要补充和发展,具有很好的创新性。3. 本研究成功实现了对嵌段共聚物的分子结构和分子量的可控调节,对于开发高品质、高性能、无污染的新型含氟材料具有重要意义。4. 利用所制备的含氟嵌段共聚物的结构特点,开发了其作为超临界聚合分散稳定剂和超疏水表面制备两方面的用途,其方法和结果均具有创新性和先进性。5. 本研究采用多种表征手段对所制备的嵌段共聚物的分子量、化学结构和材料性能进行了系统研究,并揭示了材料结构和性能的关系,具有很好的理论性和科学性。作品的实际应用价值和现实意义 本课题的研究内容涉及了高分子化学和化学工程两个领域,其结果具有很好的理论研究意义和实际应用价值,其意义在于:1. 以超临界CO2作为分散介质进行丙烯酸氟烷基酯的聚合反应,替代了传统的有机溶剂,减少了有机物的使用和回收,特别是大大降低了氯氟烃等的挥发对环境造成的污染;同时原料CO2来源于石化工业的副产物,并很容易循环使用,同样减少了温室气体的排放,这在环境日益污染和全球气候变暖的今天,是十分必要和有意义的;2. CO2的临界温度和压力较低(31℃, MPa),超临界状态容易实现,聚合方法简便,产物易纯化且无溶剂残留,具有很好的工业应用前景。3. 首次在超临界CO2中实现了丙烯酸氟烷基酯的RAFT活性聚合,该活性聚合技术适用单体广,实施简便,具有很好的工业化前景。4. 在超临界CO2中通过RAFT聚合方法制备了结构可控的新型含氟嵌段共聚物,并开发了该嵌段共聚物的两种新用途,对于新材料的开发和应用具有重要意义。5. 利用所制备的含氟嵌段共聚物的特性将其应用作为其它不含氟单体超临界聚合的分散稳定剂,有效提高了其它单体超临界聚合的转化率,并成功制备了具有较高分子量和较规则形状的聚合产物,对于不含氟单体在超临界CO2的分散聚合的研究和工业应用具有促进作用。6. 利用所制备的含氟嵌段共聚物两段溶解性的差异,在适当的溶剂中使共聚物中不含氟链段团聚成核,而含氟链段富集在表面,从而形成了表面能更低的表面粗糙结构,获得了非常好的疏水疏油效果,进一步提高了材料的表面性能。7. 当氟聚合物作为防腐抗污材料使用时,可以以含少量氟单体的嵌段共聚物代替高含氟聚合物材料,使用性能不下降的情况下可以大大降低材料的成本。本研究在超临界CO2中进行丙烯酸氟烷基酯的RAFT聚合,制备结构和性能可控的新型含氟聚合物材料,对于环境保护和含氟材料的发展均具有重要意义。学术论文文摘超临界CO2是一种环境友好的绿色溶剂,对于含氟聚合物的制备和应用具有重要意义。本论文在超临界CO2介质中进行了丙烯酸氟烷基酯的RAFT活性聚合,设计合成了一系列分子量和结构可控的丙烯酸氟烷基酯的均聚物和嵌段共聚物。红外吸收光谱、凝胶渗透色谱、核磁共振谱以及氟元素分析等表征结果表明所合成的聚合物具有预期结构。本论文还对所合成的丙烯酸氟烷基酯嵌段共聚物的应用进行了探索,研究发现该嵌段共聚物可以作为普通单体超临界聚合分散稳定剂,使其聚合转化率和产物分子量明显提高,且产物形状规则,粒径较均一,此结果对于超临界聚合技术的发展具有很好的促进作用。本论文还利用嵌段共聚物两段溶解性的差异,制备出了氟元素富集于表面的具有微纳米复合结构的粗糙表面,该表面具有非常良好的疏水和疏油效果。作品在何时、何地、何种机构举行的会议上或报刊上发表及所获奖励 1. 粟小理,李慧,李欣欣,王康,赵镇,韩哲文,“丙烯酸氟烷基酯乳液聚合的研究”,有机氟工业,2006,3,3-72. 李慧,韩哲文,粟小理,赵玲,朱灵运,李斌,赵镇,“制备含氟嵌段共聚物的方法”,国家发明专利,申请号:。3. 李慧,赵镇,粟小理,赵玲,努尔西达•普拉提,韩哲文,“丙烯酸氟烷基酯在超临界CO2中的RAFT聚合”,2007全国高分子学术论文报告会,(2007年10月,成都),已接受。4. Hui Li, Xiaoli Su, Yu Fan, Zhen Zhao, Yi Pan,Ling Zhao, Pingping Wu and Zhewen Han, “Novel FMA/MMA/FMA triblock copolymers prepared by RAFT polymerization in supercritical CO2” , submitted to Macromolecular Rapid . 2007年4月 本作品获得 华东理工大学第七届“奋进杯”大学生课外学术科技作品竞赛 一等奖鉴定结果 无请提供对于理解、审查、评价所申报作品具有参考价值的现有技术及技术文献的检索目录 [1] J. L. Kendall, . Canelas, J. M. Desimone, Polymerizatin in supercritical carbon dioxide. Chemical Reviews. 1999, 99 (2): 543-563[2] J. M. Desimone, Z. Guan, . Elsbernd, Synthesis of fluoropolymers in supercritical carbon dioxide. Science, 1992, 257(5072): 945-947[3] J. M. Desimone, E. E. Maury. Dispersion polymerizations in supercritical carbon dioxide. Science, 1994, 265(5170): 356-359[4] A. Goto, K. Sato, Y. Tsujii, et al, Mechanism and Kinetics of RAFT-Based Living Radical Polymerizations of Styrene and Methyl Methacrylate. Macromolecules. 2001, 34(3): 402-408[5] J. Chiefari, Y. K. Chong, F. Erole et al. Living Free-Radical Polymerization by Reversible Addition-Fragmentation Chain Transfer: The RAFT Process, Macromolecules , 1998, 31, 5559-5562;[6] 潘景云,何军坡,姜洪进等,基于RAFT过程的MMA可控自由基聚合及嵌段共聚物的合成. 高等学校化学学报, 2004, 25, 1759~1764[7] 王国建,高分子合成新技术,化学工业出版社,2004[8] R. K. Bai, Y. Z. You, C. Y. Pan, 60Co γ-Irradiation-Initiated “Living” Free-Radical Polymerization in the presence of Dibenzyl Trithiocarbonate, Macromolecular Rapid Communications, 2001, 22, 315-319[9] 张兆斌,应圣康,活性自由基聚合研究的新动态—可逆加成-断裂链转移自由基聚合,合成橡胶工业,(3):135-139;[10] Feng L.,Lei Jiang et al,Creation of a superhydrophobic from an amphiphilic polymer,Angew. Chem. Int. Ed.,2003,42(7):800申报材料清单(申报论文一篇,相关资料名称及数量)1. 申报论文 1篇“超临界CO2介质中活性可控聚合的研究”,研究论文2. 专利 1项“制备含氟嵌段共聚物的方法”,国家发明专利3. 已发表的论文 1篇“丙烯酸氟烷基酯的乳液聚合”,期刊论文科研管理部门签章情况属实,同意推荐2007年6月12日C.当前国内外同类课题研究水平概述说明:1.申报者可根据作品类别和情况填写;2.填写此栏有助于评审。随着科学技术的不断进步,人们对环境问题越来越关注,而污染大户—化学化工企业,也迫切需要大力研究与开发减少和消除污染的绿色化学。超临界CO2是聚合反应中传统有机溶剂的理想替代品。超临界CO2尤其适合含氟聚合物的制备,通常含氟聚合物的合成往往采用氯氟烃(CFC)为溶剂,然而CFC对大气的臭氧层产生破坏而被禁止排放了,而含氟聚合物在超临界CO2却有着异常良好的溶解性,因此采用超临界CO2作为环境友好的绿色溶剂来合成氟聚合物具有重要意义。目前传统溶剂中的自由基聚合在工业上仍是聚丙烯酸氟烷基酯的主要聚合方法,而近期发展起来的活性聚合是合成具有特定结构和性能的聚合物的最有效手段,方便于对聚合物进行精密分子设计,控制聚合物的化学结构,制备具有预期的分子结构、分子量及分子量分布的单分散性聚合物。其中可逆加成-断链转移(RAFT)自由基聚合反应由于适用单体范围广、聚合温度低、可通过本体、溶液、乳液、悬浮等多种方法实现而成为最具有工业化前景的活性/可控自由基聚合。但是目前含氟单体RAFT聚合的报道几乎没有,这可能和含氟单体及聚合产物在通常有机溶剂中溶解性差有关系。含氟单体和聚合物在超临界CO2具有良好的溶解性,1992年美国北卡罗莱纳大学的Desimone教授等人以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,首次在超临界CO2中合成了具有较高分子量的聚1,1-二氢全氟代辛基丙酸酯,之后以超临界CO2作为绿色反应介质进行各种类型的聚合反应成为化学和化工领域的研究热点。目前这方面的研究主要集中在两个方面,一是含氟单体在超临界CO2中的均相溶液聚合的研究,二是加入一些含氟或含硅的嵌段共聚物作为分散稳定剂,来实现不含氟单体在超临界CO2中的聚合。而作为分散稳定剂的含氟嵌段共聚物多是在溶液中通过ATRP方法制备的。目前超临界中活性聚合的报道很少,其中一篇是用ATRP方法制备含氟嵌段共聚物,但该方法一是要合成特殊的含氟配位剂,二是需引入铜盐,而这将对产物的色泽和品质产生不良影响。而超临界CO2中RAFT聚合尚无文献报道,而该方法出了硫代碳酸酯作为RAFT试剂外无需添加其它助剂,产品的品质和色泽均佳,因此其研究具有较好的理论研究意义和实际应用价值。另外本研究还利用嵌段共聚物各链段溶解性的不同,使其在溶液中成膜时形成了一些具有微米纳米复合的粗糙表面结构,从而使材料具有更加优异的表面性能。而这类微纳米表面的制备与表征则是近几年来国内外的研究热点。D.推荐者情况及对作品的说明说明:1.由推荐者本人填写;2.推荐者必须具有高级专业技术职称,并是与申报作品相同或相关领域的专家学者或专业技术人员(教研组集体推荐亦可);3.推荐者填写此部分,即视为同意推荐;4.推荐者所在单位签章仅被视为对推荐者身份的确认。推荐者情况 姓 名 韩哲文 性别 男 年龄 67 职称 教授工作单位 华东理工大学通讯地址 上海市徐汇区梅陇路130号华东理工大学材料科学与工程学院 邮政编码 200237单位电话 略去 住宅电话 略去推荐者所在单位签章(签章) 年 月 日请对申报者申报情况的真实性作出阐述 申报者的申报情况属实。该作品是理工优秀生部和材料学院的四名同学共同完成的,该研究得到了李慧副教授的指导,研究论文数据可靠,结论正确。请对作品的意义、技术水平、适用范围及推广前景作出您的评价 申报作品进行的是含氟嵌段共聚物的合成,采用超临界CO2作为反应介质解决了含氟材料难溶的问题,并通过RAFT活性聚合成功组建了高分子的结构,并成功实现了含氟材料的化学构建和物理组装,从而制备了高品质的材料。研究结果具有很好的创新性和先进性,对于高性能、无污染的含氟材料的制备具有重要意义。签名:其它说明推荐者情况 姓 名 郑安呐 性别 男 年龄 59 职称 教授工作单位 华东理工大学通讯地址 上海市徐汇区梅陇路130号华东理工大学材料科学与工程学院 邮政编码 200237单位电话 略去 住宅电话 略去推荐者所在单位签章签章日期 年 月 日请对申报者申报情况的真实性作出阐述 申报者的情况属实。四名同学自2006年4月起,利用课余时间在教师的指导下开始从事相关的研究工作,目前已经获得较大进展,并已有相关的论文发表或投稿。请对作品的意义、技术水平、适用范围及推广前景作出您的评价 该研究结合了超临界流体技术和RAFT活性聚合技术两大热点课题,在超临界CO2这一绿色介质中实现了结构可控的新型含氟材料的制备,并积极开展了材料的应用研究,取得了良好的结果,其技术基本达到了世界先进水平。超临界聚合技术的发展对于解决化工企业,特别是含氟材料的生产企业的污染具有重要意义,而开发具有自主知识产权的含氟高端产品也是我国企业发展趋势,该研究目前也已经获得了国内最大的有机氟生产企业上海三爱富新材料股份有限公司的资助。签名:其它说明学校组织协调机构确认并盖章同意推荐(团委代章) 2007年6月12日校主管领导或校主管部门确认盖章同 意2007年6月12日各省(区、市)评审委员会初评意见评委签名: 年 月 日各省(区、市)组织协调委员会审定意见团 委 科 协 教 育 厅 学 联(签章) (签章) (签章) (签章)年 月 日E.全国组织委员会秘书处资格和形式审查意见组委会秘书处资格审查意见审查人(签名)年 月 日组委会秘书处形式审查意见审查人(签名)年 月 日组委会秘书处审查结果□合格 □不合格负责人(签名)年 月 日

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  • 低聚糖的研究与应用论文
  • 聚脂酰胺的应用与研究论文
  • 低聚果糖喷干燥实验研究论文
  • 糖类药物的研究与应用论文
  • 新型含氟聚合物的研究与应用论文
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