《发酵工程》是生物工程专业的一门专业必修课。由于发酵工程是整个生物技术的核心, 是工业微生物实现实验室与工厂化生产的具体操作是生物技术在生产实践中应用的原理及 方法的一部分,是基因工程及酶工程等生物技术工业化的过程与方法。因此,通过对《发酵 工程》的学习,不仅掌握发酵工程原理及发酵优化控制过程,而且对系统了解生物技术及其 工业化应用都具有深远的意义。另外,通过《发酵工程》实验及发酵工程各论的了解,不仅 能够掌握发酵工艺操作从小试到放大的具体过程及反应过程控制方法,而且进一步了解了目 前发酵行业的具体产品生产工艺,从理论到方法学会发酵工程这一门技术,对发酵生产能够 进行指导与分析

以高浓度铜氰溶液为研究对象，通过添加次亚磷酸盐，进行了高碱条件下电积回收铜与氰化物的研究.研究了次亚磷酸盐用量、温度对铜和氰化物沉积过程的影响；利用线性循环伏安、恒电位电解并结合X射线衍射分析阳极沉淀物的物相，分析了阳极反应机理和次亚磷酸盐抑制氰化物分解的机理；采用电解后余液进行金的氰化浸出实验.结果表明：次亚磷酸盐可有效抑制电沉积过程中氰化物的分解，其抑制效果随温度升高而增强.电解过程中阳极表面生成的Cu2+是造成氰化物分解的主要原因；次亚磷酸盐通过优先与Cu2+发生氧化还原反应从而抑制氰化物的分解.处理后余液对金的氰化浸出无不良影响，通过电解可综合回收铜氰废水中金属与氰化物，处理后废水可循环利用

借鉴流体黏性的表征方式,引入粉体颗粒表观黏度的概念表征粉体颗粒间的相互作用力,基于能量耗散原理,利用旋转黏度计测定了含SiO2纳米添加剂的Fe2O3颗粒在不同温度条件下的表观黏度.实验结果表明,Fe2O3颗粒表观黏度随温度升高而增大,纳米SiO2的加入使颗粒表观黏度明显降低,主要原因是纳米SiO2对Fe2O3颗粒形成了包覆,抑制了颗粒间的团聚和烧结.此外,本研究利用微型流化床研究了含纳米SiO2的Fe2O3颗粒在流化还原过程中发生黏结失流的过程,进一步验证了纳米SiO2对Fe2O3颗粒表观黏度的影响.结果表明,加入纳米SiO2显著提高了还原样品的金属化率,延长了还原过程中的黏结时间;扫描电镜分析表明纳米SiO2有效包覆在Fe2O3颗粒表面,降低了铁原子的扩散活性,并充分阻隔新鲜铁之间的接触,抑制新鲜铁的烧结,从而导致Fe2O3颗粒之间难以形成黏结点,由此证明纳米SiO2对流化床内Fe2O3颗粒的还原过程中的黏结失流具有明显抑制作用

借助有机涂层预应变施加方法，跟踪观察户内加速试验过程中受到外加应变的航空有机涂层表面形貌变化，利用环境扫描电子显微镜进行显微组织表征，利用电化学阻抗谱进行特定频率的阻抗模值分析，进而综合研究航空有机涂层在外加应变和热带海洋大气环境耦合作用下的损伤规律和失效模型.研究发现，外加拉应变导致有机涂层的防护性能下降，外加拉应变水平越高，有机涂层损伤越严重，防护性能下降越多.进行户内加速试验过程中，受到外加拉应变的涂层防护性能进一步下降，外加拉应变越大，下降越快.受外加拉应变的涂层防护性能下降的原因是相应的应力水平超过有机涂层材料的断裂强度，从而在涂层内部形成微裂纹，构成外界溶液到达有机涂层/合金界面的通道.受到外加压应变后，有机涂层的防护性能不发生明显变化.进行户内加速试验过程中，受到外加压应变的涂层防护性能缓慢丧失，受到外加压应变水平越高，涂层防护性能下降越缓慢

以氧化铝溶胶为黏结剂、金属Fe为烧结助剂, 采用冷压-烧结制备出铝电解用Fe-TiB2/Al2O3复合阴极材料, 利用20A电解试验研究其电解性能; 利用能谱仪(EDS) 对电解试验前后的复合阴极材料进行了成分物相分析, 研究电解过程中各种元素迁移行为.研究结果表明: 金属Fe作为烧结助剂在烧结过程中能有效的填充骨料之间的空隙, 使该复合阴极材料的烧结致密度显著提高; 20 A电解试验过程电压稳定, 电流效率93. 2%, 原铝中铝元素质量分数为99. 47%, 杂质元素质量分数为0. 53%.在电解试验后, 铝液能有效润湿阴极表面, 表明Fe-TiB2/Al2O3复合阴极材料具有较理想的可润湿性; 从复合阴极电解后的能谱分析可知, 在电解过程中, 碱金属主要是通过液态电解质渗透进入阴极材料中, 随后又逐渐渗透进入黏结剂相中, 并在骨料之间氧化铝溶胶和金属烧结助剂均未能充分填充的空隙进行富集. K元素较Na元素对黏结相的渗透力更强; 与此同时, 阴极表面生成的Al通过复合材料的空隙进入阴极内部, 而Fe金属会利用材料内部的空隙反向扩散至铝液层中.在试验中, 阴极表面的铝液层的稳定存在是该阴极高效稳定运行的基础

采用分子动力学模拟方法研究了不同尺寸Au纳米颗粒在烧结过程中晶型转变及烧结颈长大机制.研究发现纳米颗粒的烧结颈生长主要分为两个阶段：初始烧结颈的快速形成阶段和烧结颈的稳定长大阶段.不同尺寸纳米颗粒烧结过程中烧结颈长大的主要机制不同：当颗粒尺寸为4 nm时，原子迁移主要受晶界（或位错）滑移、表面扩散和黏性流动控制；当尺寸在6nm左右时，原子迁移主要受晶界扩散、表面扩散和黏性流动控制；当颗粒尺寸为9 nm时，原子迁移主要受晶界扩散和表面扩散控制.烧结过程中Au颗粒的fcc结构会向无定形结构转变.此外，小尺寸的纳米颗粒在烧结过程中由于位错或晶界滑移、原子的黏性流动等因素会形成hcp结构

一切现实的电化学过程都是不可逆过程,而应用 Nernst方程式处理电化学体系时, 都有一个前提,即该体系需处于热力学平衡态。从而可见,应用Nernst方程所能研究的 问题范围具有很大的局限性。所以对不可逆电极过程进行的研究,无论是在理论上或实 际应用中,都有非常重要的意义。因为要使电化学反应以一定的速度进行,无论是原电 池的放电或是电解过程,在体系中总是有显著的电流通过。因此,这些过程总是在远离 平衡的状态下进行的。研究不可逆电极反应及其规律性对电化学工业十分重要,因为它 直接涉及工艺流程、能量消耗、产品单耗等因素

基于激光电子散斑干涉技术(ESPI),对涂层失效过程的电子散斑干涉技术检测平台进行设计搭建,在不破坏涂层前提下,观察到浸泡失效过程中涂层的原位、实时和动态干涉条纹,并对其进行优化处理.将原位、实时观察到的条纹与零时刻条纹图像相减后进行计算机二值化处理,得到反映涂层失效信息的原位、实时及动态图像.针对环氧色漆/碳钢涂装体系,证实了电子散斑干涉技术分析的有效性,并根据其检测图像的变化,将环氧涂层的浸泡过程分为三阶段:初期没有斑点,涂层完好;中期出现模糊的斑点,涂层防护作用下降;后期出现清晰的黑色大斑点,涂层丧失防护能力.实现了涂层/金属界面失黏、膜下金属腐蚀微观发展过程原位、实时和动态的无损检测

聚合物的结晶过程是聚合物分子链由无序的排列转变成在三度空间中有规则 的排列，结晶的条件不同，晶体的形态及大小也不同，结晶过程是合成纤维和塑料 加工成型过程中的一个重要环节，它直接影响制品的使用性能。因此，对聚合物结 晶速度的研究和测定是一件很有意义、很重要的工作。 测定聚合物等温结晶速度的方法很多，其原理都是基于对伴随结晶过程的热力 学、物理或力学性质的变化的测定，如比容、红外、X 射线衍射、广谱核磁共振、 双折射诸法都是如此

针对基于流态化技术利用硅粉直接氮化合成氮化硅粉的新工艺,建立了悬浮床内热过程的二维数学模型,并借助CFD商业软件FLUENT对悬浮床内热过程进行了数值模拟,分析了氮气速度、粉气比和氮化温度等因素对温度场和硅转化率的影响.结果表明,模拟计算值与实验值误差小于5%,该模型可以用来预测悬浮床内的热过程.在本文条件下,当以平均粒径2.7μm的硅粉为原料、氮化温度为1 380℃、氮化时间为54.5 s时,硅的转化率为22.5%.模型预测表明,如果将氮化温度升至1 450℃、氮化时间延长至7.1 min,那么硅转化率可达98.6%,氮化硅纯度达98%以上