1、燃料電池(Fuel Cells)是一種工作效率高、對(duì)環(huán)境友好的新型發(fā)電裝置,被稱為繼水力、火力、核能之后第4代發(fā)電裝置和替代內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力裝置。國際能源界預(yù)測(cè),燃料電池是21世紀(jì)最具有吸引力的發(fā)電方法之一,其中質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)以其工作能量密度高、工作壽命長、應(yīng)答速度快,操作溫度低等優(yōu)點(diǎn)成為新一代燃料電池,在未來移動(dòng)能源方面的應(yīng)用前景格外引人注目。 PEMFC的燃料主要來源是碳?xì)浠衔镏卣频玫母粴錃怏w,但由于富氫氣

2、體中一般含有1％左右的CO,而PEMFC要求氫氣中的CO含量低于10ppm,否則會(huì)導(dǎo)致電池的電極中毒。選擇性氧化是將富氫氣中CO脫除至ppm級(jí)的最簡單有效的方法,作為選擇性氧化催化劑,非貴金屬催化劑CuO-CeO2表現(xiàn)出良好的CO選擇性催化氧化活性,并逐漸成為該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。 本論文系統(tǒng)地研究了CuO-CeO2催化劑對(duì)富氫氣中CO選擇性催化氧化性能?？疾炝瞬煌苽浞椒▽?duì)CuO-CeO2催化劑催化性能的影響,重點(diǎn)考察了制備條件對(duì)

3、機(jī)械混合法和水熱法制備的CuO-CeO2催化劑催化性能的影響,同時(shí)還研究了銅鈰協(xié)同作用機(jī)理以及反應(yīng)條件對(duì)CuO-CeO2催化劑催化性能的影響,得到-些有價(jià)值的研究成果。 首先,比較了機(jī)械混合法、浸漬法和水熱法等制備方法對(duì)CuO-CeO2催化劑在富氫氣中CO選擇性氧化反應(yīng)催化性能的影響,發(fā)現(xiàn)水熱法制備的CuO-CeO2催化劑表現(xiàn)出良好的催化性能。 其次,考察了制備條件對(duì)CuO-CeO2催化劑(機(jī)械混合法和水熱法)在富氫氣中

4、CO選擇性氧化反應(yīng)催化性能的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),這兩種催化劑均在銅負(fù)載量為5wt％和焙燒溫度為500℃時(shí)表現(xiàn)出最佳的催化性能。并進(jìn)一步優(yōu)化了水熱法制備條件,制備出了具有良好催化性能的CuO-CeO2催化劑,該催化劑在富氫氣中對(duì)CO選擇性氧化反應(yīng)的催化活性和選擇性接近或高于貴金屬催化劑和文獻(xiàn)報(bào)道的CuO-CeO2催化劑。在空速為60,000 ml g-1h-1和反應(yīng)溫度為130℃時(shí),CO的氧化轉(zhuǎn)化率和選擇性分別達(dá)到了99.6％和57.4％,且

5、具有一個(gè)較寬的CO高轉(zhuǎn)化率的溫度窗口。 作為重要的昆蟲病原真菌,球孢白僵菌(Beauveria bassiana)很難通過口器攝入經(jīng)腸壁侵染寄主,但其機(jī)理不明。本研究首先篩選出一株穩(wěn)定表達(dá)綠色熒光蛋白的球孢白僵菌遺傳轉(zhuǎn)化菌株,然后模擬昆蟲中腸環(huán)境處理其兩種孢子,采用流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)處理后孢子熒光強(qiáng)度的變化以反映孢壁的受損程度,并用掃描電子顯微鏡觀測(cè)處理后孢壁表面形態(tài),最后測(cè)定處理后兩種孢子的萌發(fā)率以反映對(duì)孢子活力的影響。主要內(nèi)容和

6、結(jié)果分述于下： 遺傳轉(zhuǎn)化菌株的生物學(xué)篩選從六個(gè)轉(zhuǎn)化子菌株中篩選出能代表野生型菌株生理生化特征的高效表達(dá)綠色熒光蛋白的菌株。測(cè)定六個(gè)轉(zhuǎn)化子菌株的分生孢子熒光強(qiáng)度強(qiáng)弱,結(jié)果顯示Bb2860G6是最優(yōu)的熒光強(qiáng)度最強(qiáng)的菌株。耐熱力測(cè)定結(jié)果顯示,菌株Bb2860G6、Bb2860G12和Bb2860G4在熱脅迫后的殘存活孢率均在55％以上,孢子耐熱力極強(qiáng)。測(cè)定Bb2860G0、Bb2860G1、Bb2860G6和Bb2860G8四個(gè)菌株的

7、菌落生長情況,Bb2860G1的菌落面積顯著較低,其他三個(gè)菌落面積差異不顯著。用Bb2860G0、Bb2860G6和Bb2860G8這三株菌進(jìn)行對(duì)桃蚜的生物測(cè)定,結(jié)果表明三個(gè)菌株的孢子懸液對(duì)桃蚜的劑量效應(yīng)與時(shí)間效應(yīng)都極顯著,Bb2860G6與Bb2860G0的時(shí)間效應(yīng)值接近,殺蚜效應(yīng)接近。綜合各項(xiàng)生物學(xué)篩選指標(biāo),最終選取Bb2860G6菌株為最終的研究對(duì)象。 模擬昆蟲中腸環(huán)境對(duì)分生孢子的影晌配置單一或者復(fù)合的模擬昆蟲中腸消化液,

8、使Bb2860G6分生孢子懸浮于其中,恒溫水浴后,采用流式細(xì)胞術(shù)測(cè)定其熒光強(qiáng)度的變化情況,結(jié)果顯示：不同濃度的蛋白酶K、胰蛋白酶、鏈霉蛋白酶E、纖維素酶處理后均引起被檢熒光強(qiáng)度的上升,并呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。α-淀粉酶、蝸牛酶、葡萄糖苷酶、昆布多糖酶處理組只引起被檢熒光強(qiáng)度的輕微變化,并呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)。經(jīng)兩種復(fù)合酶模擬消化液處理后,兩種復(fù)合酶液均引起被檢熒光強(qiáng)度的下降,然而下降幅度有所差異：蛋白酶K和纖維素酶引起孢子熒光強(qiáng)度降低8％-