2025年, 第44卷, 第02期　
刊出日期：2025-03-15

  

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  来源于生孢噬纤维菌的木聚糖酶的异源表达及酶学性质

  王梓懿, 荆晓凤, 庄迎, 李宪臻, 陈晓艺

  大连工业大学学报. 2025, 44(02): 79-85. https://doi.org/10.19670/j.cnki.dlgydxxb.2025.0201

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  从生孢噬纤维菌Sporocytophagasp.CX11基因组中克隆出一个木聚糖酶基因Sm＿0081,该基因大小为3093bp,编码1031个氨基酸,编码蛋白理论分子质量为109.9ku。将该基因在大肠杆菌中异源表达,经Ni-NTA亲和层析纯化获得目的蛋白。酶学性质测定结果表明,木聚糖酶Sm＿0081的最适温度为45℃,最适p H为7.5;温度低于40℃和p H 5.0～9.0条件下保持稳定,酶活力最高为113.2U/mg。Sm＿0081具有良好的Na Cl耐受性,Mg²⁺对其酶活力有一定的促进作用。此外,木聚糖酶Sm＿0081具有广泛的底物特异性,水解榉木木聚糖的产物以木二糖为主,其次是木三糖,随反应时间延长木糖的含量逐渐增多。木聚糖酶Sm＿0081可用于低聚木糖的生产。
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  丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/热塑性聚氨酯/氮化硅/石墨导热复合材料的制备及性能

  刘雪婷, 夏英, 陈浩哲, 金志翔, 于洪健, 王事捷

  大连工业大学学报. 2025, 44(02): 86-91. https://doi.org/10.19670/j.cnki.dlgydxxb.2025.0202

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  以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）、热塑性聚氨酯（TPU）为基体,氮化硅（Si₃N₄）和石墨（FG）为导热填料,采用熔融共混、模压成型技术制备了ABS/TPU/Si₃N₄（ATS）与ABS/TPU/Si₃N₄/FG（ATSG）填充型导热复合材料。分析了Si₃N₄和FG导热填料对复合材料导热性能、力学性能、微观形貌、热稳定性、流变性能的影响。结果表明,随着Si₃N₄和FG添加量的增加,复合材料导热率增加,热稳定性显著提高。当Si₃N₄用量为30%、FG用量为5g时,复合材料导热系数最高,达到0.53 W/（m·K）,与ABS/TPU相比,导热系数提高了221.56%。Si₃N₄和FG在ABS/TPU基体中堆叠并接触,形成致密互联的导热网络,此时的复合材料在低频振荡区域有一个明显的储能模量与损耗模量变化不大的平台区,说明此用量下可形成流变渗透导热网络,提高了复合材料的导热性能。
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  PEK-PPI/CF耐磨复合材料的制备与性能

  王向地, 孙雁宾, 王志超, 夏英, 王书唯, 王志鹏, 李晓丹

  大连工业大学学报. 2025, 44(02): 92-97. https://doi.org/10.19670/j.cnki.dlgydxxb.2025.0203

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  以无定形聚芳醚酮（PEK-PPI）为基体树脂,碳纤维（CF）为耐磨填料,采用球磨机粉末共混法和高温模压法制备了PEK-PPI/CF耐磨复合材料,探究了碳纤维长度和含量对PEK-PPI/CF复合材料摩擦磨损性能和力学性能的影响。研究结果表明,碳纤维的引入有利于转移膜的形成,摩擦系数降低,同时可以有效提升PEK-PPI/CF复合材料的耐磨性能。碳纤维越长、含量越高,PEK-PPI/CF复合材料的体积磨损率越低,耐磨性越好。当碳纤维为50目、质量分数为40%时,复合材料体积磨损率达到最小值5.782×10^-16,耐磨性较纯PEK-PPI树脂提升两个数量级。碳纤维加入后,复合材料的导热系数明显提高,便于摩擦点附近温度的扩散,有利于降低体积磨损率。
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  短乳杆菌NM-1谷氨酸脱羧酶基因的克隆表达及其酶活力

  李文杰, 谭琛, 刘昊, 张春枝

  大连工业大学学报. 2025, 44(02): 98-102. https://doi.org/10.19670/j.cnki.dlgydxxb.2025.0204

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  谷氨酸脱羧酶(GAD)能将底物L-谷氨酸(L-Glu)转化成γ-氨基丁酸(GABA),谷氨酸脱羧酶的酶活力是影响GABA合成效率的关键因素。为了提高GABA的产量,本实验从自然界中筛选出一株产谷氨酸脱羧酶的乳酸菌,初步鉴定为短乳杆菌,命名为短乳杆菌NM-1。分别克隆短乳杆菌NM-1中编码GAD的基因gadA和gadB,连接到pET-30a(+)表达质粒,构建重组质粒,并将重组质粒通过热激法转入E.coli BL21(DE3),构建得到基因工程菌E.coli BL21(DE3)/pET-30a(+)-gadA和E.coli BL21(DE3)/pET-30a(+)-gadB(分别简称GadA-30a和GadB-30a)。结果表明,在相同培养条件下,GadB-30a全细胞催化能力远高于GadA-30a,提示短乳杆菌NM-1的GAD活性依赖于gadB基因。GadB-30a的GAD酶活力为6.52 U/mL,比活为9.59 U/mg。
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  甲基黄嘌呤N₇-脱甲基酶CdnC的可溶性表达及其酶学性质

  李双岐, 燕云, 高子晴

  大连工业大学学报. 2025, 44(02): 103-108. https://doi.org/10.19670/j.cnki.dlgydxxb.2025.0205

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  以实验室前期筛选得到的咖啡因降解菌Paraburkholderia caf feinilytica CF1产的甲基黄嘌呤N₇-脱甲基酶CdnC为研究对象,通过密码子优化和pMAL-c5X表达载体成功可溶性表达并纯化出N₇-脱甲基酶蛋白,并对该酶进行酶学性质表征。CdnC底物专一,与氧化还原酶CdnD及谷胱甘肽硫转移酶CdnE共同作用脱去7-甲基黄嘌呤的N₇位甲基,不能作用于咖啡因3,7-二甲基黄嘌呤和1,7-二甲基黄嘌呤的N₇位甲基。SDS-PAGE和分子筛层析确定CdnC-MBP是一个分子质量为76.3 ku的单倍体蛋白。对CdnC进行酶学性质表征,其最适反应温度为30℃,最适反应pH为8.0,pH稳定区间为7.0～8.0。对CdnC的最适缓冲体系进行筛选,确定其最适缓冲液为50 mmol/L Tris-HCl+50 mmol/L NaCl（pH 8.0）。本实验成功实现了N₇-脱甲基酶的可溶性表达,并确定了CdnC在咖啡因降解中的功能。
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  N-脱甲基酶电子转移受体蛋白CdnD及其Rieske型[2Fe-2S]结构域的功能表征

  李会佳, 燕云, 孟亦轲, 高子晴

  大连工业大学学报. 2025, 44(02): 109-114. https://doi.org/10.19670/j.cnki.dlgydxxb.2025.0206

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  通过对咖啡因降解菌ParaburkholderiacaffeinilyticaCF1中咖啡因降解相关基因簇上的N-脱甲基酶电子转移受体蛋白基因cdnD对应的CdnD蛋白进行异源表达、纯化及酶活力测定,确定其功能。对CdnD酶性质研究发现,其较同家族其他氧化还原酶多了一个Rieske型[2Fe-2S]结构域。为研究这一结构域在N-脱甲基过程中的功能,敲除了CdnD的Rieske型[2Fe-2S]结构域,构建敲除突变株CdnDΔD1,并研究了其对N₁-脱甲基酶CdnA与N₇-脱甲基酶CdnC活性的影响。结果表明,CdnDΔD1与CdnA共同作用可脱去底物的N₁-甲基,而与Cdn C和Cdn E协同作用不能脱去底物的N₇-甲基,因此确定Cdn D的Rieske型[2Fe-2S]结构域在N₇-脱甲基过程中起到电子传递结构域的作用。
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  一步法制备Fe掺杂ZnWO₄光催化剂及其固氮性能

  程小会, 董晓丽, 郑楠, 王宇

  大连工业大学学报. 2025, 44(02): 115-119. https://doi.org/10.19670/j.cnki.dlgydxxb.2025.0207

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  采用一步溶剂热法合成了具有花球结构的Fe掺杂Zn WO₄（Fe-ZWO）光催化剂。通过XRD、SEM、DRS和电化学等测试方法对催化剂进行表征,在实验过程中通入氮气利用纳氏比色法研究了FeZn WO₄样品的光催化活性。实验结果表明,Fe离子掺杂缩小了Zn WO₄的带隙,提高了其光生载流子的分离效率,使光催化剂固氮性能有效提升。掺入的Fe离子与Zn WO₄摩尔比为0.05∶1时得到的5% Fe-Zn WO₄样品具有最高的光催化固氮活性,光照2h后固氮速率达到140.91μmol/（g·h）,是Zn WO₄的8.9倍。3次循环实验后5% Fe-Zn WO₄样品仍具有较好的光催化固氮活性。
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  聚多巴胺改性钴-钴普鲁士蓝类似物活化过一硫酸盐降解盐酸四环素

  胡佩, 王冠龙, 马红超, 王国文, 孙德栋

  大连工业大学学报. 2025, 44(02): 120-125. https://doi.org/10.19670/j.cnki.dlgydxxb.2025.0208

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  采用聚多巴胺（PDA）对钴-钴普鲁士蓝类似物(PBA_Co-Co)进行改性,通过简单的原位聚合法成功制备了聚多巴胺-普鲁士蓝类似物复合材料(PDA@PBA_Co-Co),并用来活化过一硫酸盐（PMS）去除水中的盐酸四环素（TCH）。催化降解实验结果表明,在20℃、120min内,300mg/L的氧化剂和100mg/L的催化剂对15mg/LTCH的去除效果能达到97.1%。经过4次循环实验,盐酸四环素的去除率仍能达到91.6%,表现出了较为优异的稳定性和重复利用性。PDA改性促进了Co³⁺/Co²⁺的氧化还原循环,增强了催化活性。PDA@PBA_Co-Co复合材料制备简单,具有高催化活性,可重复使用,是一种有效的废水修复催化剂。
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  CoS/CdS光催化剂的制备及其性能

  邱淑慧, 郑楠, 王宇, 董晓丽

  大连工业大学学报. 2025, 44(02): 126-131. https://doi.org/10.19670/j.cnki.dlgydxxb.2025.0209

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  采用两步溶剂热法构建了CoS/CdS异质结光催化剂。利用XRD、SEM、DRS与电化学测试等对样品的晶体结构、微观形貌和光电特性进行表征。通过在可见光照射下对罗丹明B进行降解考察样品的光催化活性。结果表明,CoS/CdS异质结材料对罗丹明B的降解效果显著优于CoS和CdS,质量比为0.05:1的CoS/CdS样品光催化性能最佳,其在30 min内对罗丹明B的降解效率可达97.7%,且经过4次循环后CoS/CdS(0.05:1)异质结材料仍能保持较好的光催化活性。
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  铁镍尖晶石硫化物催化过硫酸盐处理四环素废水

  郭帅广, 王冠龙, 郝军, 张新欣, 孙德栋

  大连工业大学学报. 2025, 44(02): 132-137. https://doi.org/10.19670/j.cnki.dlgydxxb.2025.0210

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  采用水热法制备了铁镍尖晶石硫化物（FeNi₂S₄）催化剂;利用XRD、EDS、SEM和FT-IR对FeNi₂S₄催化剂的结构和表面形貌进行表征;以盐酸四环素溶液为污染物模型,通过研究FeNi₂S₄催化剂活化过一硫酸盐降解盐酸四环素评价其催化活性。实验结果表明,在室温条件下,加入100mg/L催化剂、400mg/L氧化剂,在60min内15mg/L盐酸四环素的降解效率达到93.1%。自由基猝灭实验及电子顺磁共振分析表明,FeNi₂S₄活化过一硫酸盐产生的硫酸根自由基、羟基自由基、单线态氧和超氧自由基均参与了盐酸四环素的去除过程。催化剂历经4次循环后降解盐酸四环素效率仍能达到88.1%。FeNi₂S₄具有良好的重复利用性能,是用于污水处理的有效催化剂。
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  Bi₁₂TiO₂₀纳米粒子的制备及其光催化性能

  张雨昊, 史非, 刘敬肖, 于晨

  大连工业大学学报. 2025, 44(02): 138-143. https://doi.org/10.19670/j.cnki.dlgydxxb.2025.0211

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  采用静电纺丝法制备了Bi₁₂TiO₂₀纳米粒子。探究了静电纺丝法制备Bi₁₂TiO₂₀粒子时煅烧温度对粒子微观结构和光催化性能的影响,发现在550℃下煅烧所得的粒子含有纯相Bi₁₂TiO₂₀,并具有更好的光催化性能,在氙灯辐照90min时四环素（TC）的降解率达到89.93%。通过自由基捕获实验研究了Bi₁₂TiO₂₀光催化降解TC的机理,结果表明,主要光催化反应活性物种为超氧自由基、自由电子和空穴。与水热法相比,采用静电纺丝法制备的Bi₁₂TiO₂₀纳米粒子具有更小的粒径以及更大的比表面积。
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  B₂O₃含量对Na₂O-ZnO-Al₂O₃-Sb₂O₃-P₂O₅系统玻璃性能的影响

  刘昕, 冯晓钰, 张晶晶, 王志强

  大连工业大学学报. 2025, 44(02): 144-149. https://doi.org/10.19670/j.cnki.dlgydxxb.2025.0212

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  采用熔融冷却法制备了不同掺杂质量分数（0～5%）B₂O₃的Na₂O-Zn O-Al₂O₃-Sb₂O₃-P₂O₅（NZASP）系统玻璃。采用X射线衍射仪、红外光谱仪、热膨胀分析仪、差热分析仪和荧光光谱仪等对玻璃的结构、热性能、化学稳定性和发光性能进行了测试表征。结果表明,B₂O₃掺入后玻璃呈非晶态结构,随着B₂O₃掺入量的增加,玻璃化转变温度和起始结晶温度不断提高,玻璃热稳定性和化学稳定性呈先增大后降低的趋势。在B₂O₃质量分数为4%时,玻璃的起始结晶温度与转变温度差为270℃,在99℃下水腐蚀1h失重率为0.319%,具有相对较高的热稳定性和化学稳定性;在254nm激发下可获得具有较高的荧光强度的蓝白光,在白光LED领域具有较高的潜在应用价值。
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  双网络疏水SiO₂气凝胶的结构调控及隔热性能

  孙慧君, 刘敬肖, 史非, 肖健彬

  大连工业大学学报. 2025, 44(02): 150-156. https://doi.org/10.19670/j.cnki.dlgydxxb.2025.0213

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  为了提升以正硅酸乙酯（TEOS）为硅源制备的SiO₂气凝胶的隔热性能,以TEOS和甲基三乙氧基硅烷（MTES）作为双硅源制备了双网络SiO₂气凝胶。通过改变MTES与TEOS摩尔比实现了对双网络结构SiO₂气凝胶的骨架结构和孔径的调控,经过结构调控后的SiO₂气凝胶的比表面积最高可达876.66m²/g,平均孔径为9.06nm。随着MTES与TEOS摩尔比的增大,双网络SiO₂气凝胶的力学性能逐渐增强,其隔热能力先减小后增大,其导热系数最低可达0.026 W/（m·K）,并且在红外灯照射下的自制隔热模型的最大温差可以达到35℃。MTES硅源的加入使得双网络SiO₂气凝胶的疏水性提高,与水的接触角可达130°。这种兼具优异力学性能和隔热性能的疏水性SiO₂气凝胶材料在保温隔热领域具有广泛的应用前景。
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  《荷香》

  于玲

  大连工业大学学报. 2025, 44(02): 157.

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