液滴在高压静电场中分散机理的研究及其应用

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1、大连理工大学硕士学位论文液滴在高压静电场中分散机理的研究及其应用姓名：于春健申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：于才渊20040614摘要静电喷雾是指将液滴引入高压电场从而使得其分散形成粒径在微米以下级微小雾滴的一种技术。至今仍然没有公认的可靠模型可以用来准确估算雾滴的平均粒径与外界条件及液体参数之间的关系。本实验以水和丙三醇分别做为低粘度液体和高粘度液体的典型物料，分别对其静电喷雾状态做了考察，并建立了数学模型用于测算分散雾滴的平均粒径，经对比，模型的估算值与实测数据吻合较好。运用包埋法进行

2、酶的固定化是一种新兴的固定化酶的方法，由于其成本低廉，操作简便而受到人们的重视。本实验选用木瓜蛋白酶作为研究对象，在传统的包埋法基础上进行了一定的改进．引入静电喷雾使得包埋形成的胶粒粒径更小，比表面积更大，与底物接触的面积也相应增大，使得酶活性在原有基础上进一步提高。在对液滴分散机理进行研究时，首先运用因次分析法对操作参数进行了简化：其次以水和丙三醇为主要研究对象，分别考察了外加电压和液体初始流量对于雾滴平均粒径的影响，得到结论，雾滴的平均粒径分别与外加电压的一o．j次方、仞始流量的o．4次方成正比

3、关系；最后运用联立关系求得雾滴平均粒径与外界条件之间的关联式为瓦D=3021．038"(一VV0)_o“(盖0)04+嚆广7m5DO、7。0’、“O’在清楚了各个参数对于喷雾雾滴的影响后，运用机理研究的成果对木瓜蛋白酶进行固定化实验，首先运用正交实验确定了固定化的最佳条件，然后将本实验固定化的酶与原有的游离态的酶以及混合酶的活性进行了对比，又对固定化酶的可重复使用性进行了考察，得到结果为：酶固定化的最佳条件褐藻酸钠浓度g／LCaCl2浓度g／L反应温度℃外加电压v5lO407200固定化酶的平均活力

4、达到59620U／ml，丽所选用的游离念酶平均活力为41737．5U／mg，未喷雾的混合酶的平均活力为34650U／m!。固定化酶比游离态酶的活力提高41．5％，比混合酶的活力提高量高达70．5％。和其它的固定化方法比较，活力的提高程度也达到了领先水平。将固定化好的酶进行测试发现，排除掉实验误差后该固定化酶的可反复使用性良好，可以应用于未来的工业生产中。关键词：静电喷雾，固定化酶，微，纳米技术．包埋法，木瓜蛋白酶Abs七ractElectrostaticatomizationisakindoftec

5、hnologybywhichaliquiddropinahighvoltageelectricalfieldcanbedividedintodropletswhosediametersareinthemicrometergrade．Thereisnotawidelyacceptedmodelwhichcanaccuratelycalculatetheaveragedropletsdiameterwiththeparametersoftheliquid．Waterandglycerinarechose

6、nasrepresentatiVematerialsandtheirdiameter-versus—-parameterrelationshiparestudiedtoconstructamathmodeltocalculatetheaveragedropletsdiameter．Thevalueiscontrastedwiththevaluemeasuredintheexperimentandtheygetagoodagreement．Encapsulationtechnologyisanewen

7、zymeimmobilizedmethodwhichisrecognizedbypeopleforitslowcostandeasyoperation．Thepapayaisencapsulatedintheexperiment．Theencapsulationtechnologyisimprovedonthebaseoftraditionbymakingthecolloidsphereformedintheencapsulationprocesssmallerwiththeelectrospray

8、method．Bythisway，thecolloidspheres’surfaceareaareincreasedsothattheactivityofenzymeisimprovedontheoriginalbase．Whenthemechanismisinvestigated，firstly，thedimensionlessanalysisisfirstlyusedtosimplifytheparameters；secondly，theeffectsofvolt