酶膜反应器论文-苏子然

酶膜反应器论文-苏子然

导读:本文包含了酶膜反应器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:寡聚右旋糖酐,右旋糖酐酶,酶膜反应器,膜污染

酶膜反应器论文文献综述

苏子然[1](2018)在《酶膜反应器生产均一分子量的寡聚右旋糖酐》一文中研究指出重均分子量在5.0-8.0 kDa范围内的寡聚右旋糖酐可用于制备右旋糖酐铁注射液,在临床上用于治疗缺铁性贫血。目前主要采用微生物发酵生产大分子右旋糖酐,再通过酸解和多级乙醇沉淀来制备寡聚右旋糖酐。但这种生产工艺得到的寡聚右旋糖酐产品分子量不均一,还引入多种杂质,会造成临床上的免疫风险。同时生产过程中乙醇消耗量大,产生大量难处理的高盐废水,给环境治理带来极大的负担。本文构建了用于寡聚右旋糖酐生产的酶膜反应器(Enzymatic membrane reactor,EMR)原型,使用酶解法替代传统的酸解法,并采用超滤技术对寡聚右旋糖酐进行在线分离,避免目标产物的进一步水解,并通过调控EMR的过滤行为控制产品的分子量,使其均一性提高。实验结果表明,膜材料对渗透通量和寡聚右旋糖酐的跨膜传质影响显着。切割分子量为20 kDa的聚醚砜(PES)超滤膜对目标寡聚右旋糖酐分离选择性高,可将产品分子量控制在目标范围内且分布较窄,其渗透通量也有突出优势。在120分钟的酶解反应-分离后,较高跨膜压力(3 bar)和较低搅拌转速(160 rpm)下获得寡聚右旋糖酐产率超过50%。较高的渗透通量能将目标产物及时移出反应器,防止其被过度水解,但过高的渗透通量也会带来目标产物的高截留率,降低产率。膜分离过程中严重的浓差极化现象会导致大分子寡聚右旋糖酐在膜表面积累并扩散过膜,造成透过液中寡聚右旋糖酐分子量分布变宽,产品质量变差,而在膜面施加高剪切力可缓解这一现象。在酶解过程中,右旋糖酐酶和右旋糖酐均会对超滤膜造成不可逆污染。基于膜污染的机理,利用超滤膜对右旋糖酐酶溶液进行预过滤,不仅可以实现部分酶在膜表面的固定化,还可调节膜孔径分布,并透过杂蛋白从而提高酶比活力,从而构建出一种半固定化新型酶膜反应器。这种酶膜反应器生产的寡聚右旋糖酐分子量均一性更好,产品质量更高。本文通过选择合适的超滤膜构建酶膜反应器,并通过调控超滤膜的过滤行为来控制寡聚右旋糖酐的分子量及其分布,得到高质量的目标寡聚右旋糖酐产品,在工业上具有应用潜力。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所)》期刊2018-06-01)

郭义宗,洪晓,朱薛妍,黄小军[2](2017)在《基于仿生修饰梯度孔中空纤维膜的酶膜反应器性能研究》一文中研究指出具有协同催化-分离性能的酶膜反应器有效地实现了固定化酶的实际应用。酶膜反应器的催化效率与载体膜息息相关,尤其是膜孔微结构、膜表面与酶蛋白之间的界面相互作用。作为理想的固定化酶载体,聚合物膜孔微结构不仅具备高孔隙率以增加载酶量,同时减小酶催化/分离过程中的渗透阻力以提高酶膜反应器的催化效率。因此,本文通过制备具有梯度孔微结构的聚砜中空纤维膜作为固定化酶载体,充分利用叁维分布的梯度孔微结构以实现高负载量固定化酶;同时,受细胞膜类磷脂流动镶嵌模型启发,利用优异生物相容性的卵磷脂对梯度孔中空纤维膜骨架进行仿生修饰,以改善膜表面与酶蛋白之间的界面相互作用来提高固定化酶活性,从而构建具有高催化效率的酶膜反应器。通过催化分解甘油酯系统研究卵磷脂浓度、底物浓度、膜通量和温度对膜载酶量、催化活性的影响规律。研究发现,卵磷脂修饰聚合物膜的固定化酶活性提高了41.8%,酶膜反应器的催化效率提高了77.6%。(本文来源于《中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题K:高性能高分子》期刊2017-10-10)

罗建泉,苏子然,万印华[3](2017)在《酶膜反应器生产均一可控分子量右旋糖酐》一文中研究指出右旋糖酐是由alpha-1,6糖苷键连接的葡聚糖,右旋糖酐在医药上的应用很广泛,它的胶体溶液具有扩充血容量,维持血压的功效,供出血和外伤休克时急救使用。根据右旋糖酐分子量的不同,其产品功效各异,例如用于合成补铁剂的微分子量右旋糖酐,其分子量范围为5.0-7.5 k Da。目前药用右旋糖酐生产工艺主要以酸或碱水解微生物发酵得到的右旋糖酐为(本文来源于《中国生物工程学会第二届青年科技论坛暨首届青年工作委员会学术年会摘要集》期刊2017-04-08)

罗建泉,苏子然,万印华[4](2017)在《酶膜反应器生产均一可控分子量右旋糖酐》一文中研究指出右旋糖酐是由alpha-1,6糖苷键连接的葡聚糖,右旋糖酐在医药上的应用很广泛,它的胶体溶液具有扩充血容量,维持血压的功效,供出血和外伤休克时急救使用。根据右旋糖酐分子量的不同,其产品功效各异,例如用于合成补铁剂的微分子量右旋糖酐,其分子量范围(本文来源于《中国生物工程学会第二届青年科技论坛暨首届青年工作委员会学术年会论文集》期刊2017-04-08)

王星燚,胡徐趣[5](2016)在《酶膜反应器内流场的叁维数值模拟与叶片优化研究》一文中研究指出新世纪以来,膜过滤技术在污水处理、生物过滤、海水淡化等工业分离过程中广泛应用。众所周知,膜污染现象会显着降低膜通量、缩短膜寿命,严重影响膜过滤系统的使用成本和运行效率。大量研究表明,利用旋转部件改变反应器内部流场特性,增加膜面剪切力可以显着控制膜污染的发展。该类动态过滤技术(Dynamic filtration)因其易操作低成本的特点而广受关注。本文着眼于常见的磁搅拌式酶膜反应器(Amicon 8050,Millipore),利用计算流体力学建模方法,对叶片旋转激励下反应器内的流场特性展开模拟与分析,并从速度分布、剪切力大小与均匀度等角度出发,对该类反应器叶片形状展开优化研究。由于该反应器具有边界曲率大、旋转流动速度高等特点,本研究采用单一旋转坐标系(Single Reference Frame),利用多孔介质模型模拟薄膜过滤特性,并基于RNG k-e湍流模型对叶片搅拌旋流展开叁维数值建模。与实验结果的对比表明,本文的数值模型有较好地准确度和可靠性。结果表明,叶片旋转作用引起膜表面涡旋生成,漩涡强度和分布与旋转速度密切相关。膜面速度、剪切力等随叶片旋转速度增加而不断增大,但其分布不均匀,膜中心部位的低速、低剪切区域能显着降低膜的利用率。膜中心部位的低速、低剪切区域均随着转速的提高逐渐缩小,证明了高转速对膜污染现象的控制作用。随后,本文针对多种叶片形状(直棱型、叁棱型、四棱型、六棱型和圆盘型等)展开叶片优化研究,结果表明,叶片分布密度的增加能显着提高反应器内流强度;但当叶片为圆盘状时(叶片分布密度最大),反应器和膜面流动强度均显着下降。定量分析表明,多种转速下六棱型叶片引起的膜面剪切力大小、分布均匀度等力学参数均相对较好。本文获得的结果,可在一定程度上加深人们对酶膜反应器内流特性的认识,对控制膜污染现象、提高膜利用效率、优化叶片行为等膜过滤技术中的现实问题的解决,有较强的理论参考价值。(本文来源于《第九届全国流体力学学术会议论文摘要集》期刊2016-10-20)

吴排青[6](2016)在《酶膜反应器流场特性的叁维数值模拟与叶片优化研究》一文中研究指出新世纪以来,膜过滤技术在污水处理、生物过滤、海水淡化等工业分离过程中广泛应用。众所周知,膜污染现象会显着降低膜通量、缩短膜寿命,严重影响膜过滤系统的使用成本和运行效率。大量研究表明,利用旋转部件改变反应器内部流场特性,增加膜面剪切力可以显着控制膜污染的发展。该类动态过滤技术(Dynamic filtration)因其易操作低成本的特点而广受关注。本文着眼于常见的磁搅拌式酶膜反应器(Amicon 8050,Millipore),利用计算流体力学建模方法,首先对叶片旋转激励下反应器内单相流流场特性展开模拟与分析,并研究了转速对流场特性的影响。由于该反应器具有边界曲率大、旋转流动速度高等特点,本研究采用多重旋转坐标系(Multiple Reference Frame),运用多孔介质模型模拟薄膜过滤特性,并基于RNG k–ε湍流模型对叶片搅拌旋流展开三维数值建模。与实验结果的对比表明,本文的数值模型有较好地准确度和可靠性。然后膜污染行为涉及到污染物运输、对流、扩散、沉积及复杂的相间相互作用,是一个复杂的两相流问题。因而本文在单相流的基础上运用Eulerian“双流体”模型对反应器内污染物的传播扩散过程及膜污染行为进行了探讨。最后本文从速度分布、剪切力大小与均匀度等角度出发,基于单相流对该类反应器叶片形状展开优化研究。文中总共研究了文中总共研究了叁组不同形式或形状叶片(直棱型叶片、“T型”叶片、“倒T型”叶片),并进行了对比分析。单相流模拟结果表明,由于搅拌作用反应器内存在较明显的循环流动,这直接影响污染物的传播扩散过程。叶片旋转作用引起膜表面涡旋生成,漩涡强度和分布与旋转速度密切相关。膜面速度、剪切力等随叶片旋转速度增加而不断增大,但其分布不均匀,膜中心部位的低速、低剪切区域能显着降低膜的面积利用率。提高转速既能扩大循环流区域又能增强膜面剪切力强度有利于膜污染的控制,但无法改善其分布均匀性。两相流模拟结果表明,反应器内污染物分布浓度由大至小大致可分为叁个区域,且靠近膜表面区域浓度最低。提高转速能加速污染物的传播扩散过程并明显降低膜表面污染程度。叶片结构优化表明,“T型”叶片既能获得较强的剪切力强度同时又能取得较好的均匀性,而“倒T型”叶片效果较差。条件允许下适当增加“T型”叶片帽檐宽度能显着增强剪切力同时改善其分布均匀性。(本文来源于《湖南大学》期刊2016-05-10)

李永霞,张小永,黄洪媛,王瑶[7](2014)在《酶膜反应器及其应用》一文中研究指出酶膜反应器是一种新型的具有生物反应、分离、浓缩、回收功能的生物反应器,目前应用得越来越广泛。文章从酶膜反应器的原理、特点等方面对酶膜反应器进行了详细的介绍,对其应用,尤其是在食品工业中的应用进行了阐述。并对其以后的应用及发展作了展望分析。(本文来源于《食品安全导刊》期刊2014年26期)

任清,张晓平[8](2014)在《酶膜反应器制备燕麦抗氧化肽的研究》一文中研究指出研究酶膜反应器系统对酶活的影响,结果其对Alcalase具有很好的保留效果。其中蠕动泵运转过程对酶的破坏和超滤膜对酶的吸附是导致Alcalase酶活损失的主要原因。利用Design Expert 6.0.5设计四因素叁水平的响应面分析试验,求得酶膜反应器制备燕麦抗氧化肽的最佳工艺条件:底物含量3%、加酶量3.2%、料液流量45 L/h、操作压力0.07 MPa、温度55℃、pH 7.3。在该条件下产物的DPPH清除率可达57.39%。(本文来源于《中国食品学报》期刊2014年09期)

陈鹏程,黄小军,徐志康[9](2013)在《高性能固定化酶膜反应器的构建及其动力学研究》一文中研究指出将具有催化功能的酶固定于具有分离功能的膜材料上构建酶膜反应器,可以将两者有机地结合起来,实现反应过程中催化与分离的同步进行。因此酶膜生物反应器受到生物化工学家的广泛关注,已成为生物反应器中非常重要的领域之一。针对酶膜反应器普遍存在的如何从固定化酶的角度合理考量反应器效率这一问题,本文构建了基于丙烯腈-丙烯酸共聚物纳米(本文来源于《2013年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题F:功能高分子》期刊2013-10-12)

卞策,张春艳,关忠,马丽娜,孙贺[10](2012)在《用于大豆油脂脱胶的酶膜反应器的研究》一文中研究指出应用现有的脱胶技术,采用一种自制可拆卸的脱胶膜反应器,进行脱胶试验。该方法是在实验室小试基础上进行试验,通过搅拌桨对油脂进行搅拌,使其与磷脂酶膜进行充分的接触,并通过单因素试验和正交试验对脱胶的时间、温度和搅拌速度进行试验,并得出最佳工艺参数为:反应时间4h、脱胶温度40℃、搅拌速度45r/min、固定酶量25mg/kg、加水量2mL/100g油和pH值5.0,该设备与传统的酶法脱胶工艺相比,优势明显,具有良好的应用前景。(本文来源于《农业机械》期刊2012年36期)

酶膜反应器论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

具有协同催化-分离性能的酶膜反应器有效地实现了固定化酶的实际应用。酶膜反应器的催化效率与载体膜息息相关,尤其是膜孔微结构、膜表面与酶蛋白之间的界面相互作用。作为理想的固定化酶载体,聚合物膜孔微结构不仅具备高孔隙率以增加载酶量,同时减小酶催化/分离过程中的渗透阻力以提高酶膜反应器的催化效率。因此,本文通过制备具有梯度孔微结构的聚砜中空纤维膜作为固定化酶载体,充分利用叁维分布的梯度孔微结构以实现高负载量固定化酶;同时,受细胞膜类磷脂流动镶嵌模型启发,利用优异生物相容性的卵磷脂对梯度孔中空纤维膜骨架进行仿生修饰,以改善膜表面与酶蛋白之间的界面相互作用来提高固定化酶活性,从而构建具有高催化效率的酶膜反应器。通过催化分解甘油酯系统研究卵磷脂浓度、底物浓度、膜通量和温度对膜载酶量、催化活性的影响规律。研究发现,卵磷脂修饰聚合物膜的固定化酶活性提高了41.8%,酶膜反应器的催化效率提高了77.6%。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

酶膜反应器论文参考文献

[1].苏子然.酶膜反应器生产均一分子量的寡聚右旋糖酐[D].中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所).2018

[2].郭义宗,洪晓,朱薛妍,黄小军.基于仿生修饰梯度孔中空纤维膜的酶膜反应器性能研究[C].中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题K:高性能高分子.2017

[3].罗建泉,苏子然,万印华.酶膜反应器生产均一可控分子量右旋糖酐[C].中国生物工程学会第二届青年科技论坛暨首届青年工作委员会学术年会摘要集.2017

[4].罗建泉,苏子然,万印华.酶膜反应器生产均一可控分子量右旋糖酐[C].中国生物工程学会第二届青年科技论坛暨首届青年工作委员会学术年会论文集.2017

[5].王星燚,胡徐趣.酶膜反应器内流场的叁维数值模拟与叶片优化研究[C].第九届全国流体力学学术会议论文摘要集.2016

[6].吴排青.酶膜反应器流场特性的叁维数值模拟与叶片优化研究[D].湖南大学.2016

[7].李永霞,张小永,黄洪媛,王瑶.酶膜反应器及其应用[J].食品安全导刊.2014

[8].任清,张晓平.酶膜反应器制备燕麦抗氧化肽的研究[J].中国食品学报.2014

[9].陈鹏程,黄小军,徐志康.高性能固定化酶膜反应器的构建及其动力学研究[C].2013年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题F:功能高分子.2013

[10].卞策,张春艳,关忠,马丽娜,孙贺.用于大豆油脂脱胶的酶膜反应器的研究[J].农业机械.2012

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