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生物基材料研发态势分析

中国生物工程杂志 2024年第1期44卷 142-151页

作者：江洪李晓南高倩张宏翔中国科学院武汉文献情报中心武汉430071 中国科学院大学经济与管理学院北京101408 中国科学院文献情报中心北京100190 中国生物工程学会北京100101

近年来,绿色低碳、环境友好、资源节约的生物基材料(bio-based materials)在生产生活中的应用规模不断扩大。基于Incopat专利数据库,梳理近五年世界范围内生物基材料领域的专利,分析其主要技术构成、主题聚类及高价值专利,并综合国内外... 详细信息

近年来,绿色低碳、环境友好、资源节约的生物基材料(bio-based materials)在生产生活中的应用规模不断扩大。基于Incopat专利数据库,梳理近五年世界范围内生物基材料领域的专利,分析其主要技术构成、主题聚类及高价值专利,并综合国内外热点文献,深入剖析生物基塑料、生物基化学纤维、生物基橡胶、生物基涂料、生物基材料助剂、生物基复合材料及其他生物基制品等不同类型生物基材料的研究现状与应用前景。

关键词：生物基材料生物基塑料生物基化学纤维生物基橡胶生物基涂料

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生物基材料在碘吸附中的研究进展

中国塑料 2023年第11期37卷 178-191页

作者：马俊丞徐双平王馨甜贾宏葛张明宇蘧延庆齐齐哈尔大学材料科学与工程学院黑龙江齐齐哈尔161006 黑龙江省聚合物基复合材料重点实验室黑龙江齐齐哈尔161006

综述了近年来生物基材料在碘吸附领域的研究进展,从材料制备、吸附机理和作用方面进行介绍,对影响生物基材料碘吸附性能的因素,如热解峰值温度、停留时间、活化方法等进行了总结和评估,对化学活化法中不同活化法对生物基材料的活化机理... 详细信息

综述了近年来生物基材料在碘吸附领域的研究进展,从材料制备、吸附机理和作用方面进行介绍,对影响生物基材料碘吸附性能的因素,如热解峰值温度、停留时间、活化方法等进行了总结和评估,对化学活化法中不同活化法对生物基材料的活化机理进行了深入讨论;最后对生物基材料在碘吸附领域中未来研究方向进行了展望。

关键词：生物基材料碘吸附吸附机理活化机理研究进展

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生物基材料核心单体分离纯化技术研究进展

过程工程学报 2023年第8期23卷 1137-1149页

作者：王坤纪秀玲蔺琨黄玉红郑州大学河南先进技术研究院河南郑州450000 中国科学院过程工程研究所离子液体清洁过程北京市重点实验室北京100190 郑州中科新兴产业技术研究院河南郑州450000

石化基材料生产消耗大量不可再生资源,并对环境造成一定程度污染。而利用可再生资源生产的生物基材料性能可以与石化基材料相媲美,符合绿色、低碳、环保的发展理念,为实现“碳达峰、碳中和”的目标提供强有力的技术支撑。近年来,随着国... 详细信息

石化基材料生产消耗大量不可再生资源,并对环境造成一定程度污染。而利用可再生资源生产的生物基材料性能可以与石化基材料相媲美,符合绿色、低碳、环保的发展理念,为实现“碳达峰、碳中和”的目标提供强有力的技术支撑。近年来,随着国内外政策对生物基材料的支持,生物基材料已成为国内外争相发展的新材料,为生物基材料行业的发展提供了良好的契机。利用生物法生产的生物基材料核心单体具有生产条件温和、价格低廉、绿色环保等优点,但发酵液内成分复杂以及单体浓度偏低,导致分离难度增加,严重制约了生物基材料整个行业的发展。生物基材料生产要求单体纯度高,少量杂质会影响生物基材料的外观性能。现有的生物基材料核心单体的分离研究及应用中,充分发挥化工分离技术的优势,开发出了获得高纯度生物基材料核心单体的分离纯化工艺。本综述介绍了生物基材料的生产现状,综述了近年来几种应用广泛的生物基材料核心单体分离纯化技术的研究进展,分析了目前分离技术的优缺点,最后对生物基材料核心单体分离纯化技术的发展趋势进行了展望。要点:(1)介绍了目前全球生物基材料行业的生产状况,以及对生物基材料核心单体的需求。(2)阐述了目前生物基材料核心单体分离面临的问题。(3)总结了生物基材料核心单体的分离纯化技术,对未来生物基材料核心单体的分离进行了展望。

关键词：生物基材料核心单体发酵液分离纯化

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基于木质纤维素的生物基材料

化学进展 2024年第5期36卷 709-723页

作者：徐斌刘建国张兴华陈伦刚张琦马隆龙中国科学技术大学能源科学与技术学院合肥230026 东南大学能源与环境学院南京210096 中国科学院广州能源研究所广州510640

随着化石能源的不断消耗和生态环境的不断破坏,开发环境友好型的可再生电化学储能装置与生物医疗材料尤为迫切。木质纤维素类生物质作为重要的可再生资源,具有成本低、易于获得、环境友好、孔隙结构丰富等优势,其作为一种可再生、可生... 详细信息

随着化石能源的不断消耗和生态环境的不断破坏,开发环境友好型的可再生电化学储能装置与生物医疗材料尤为迫切。木质纤维素类生物质作为重要的可再生资源,具有成本低、易于获得、环境友好、孔隙结构丰富等优势,其作为一种可再生、可生物降解、具有生物相容性的优秀改性材料基质,具有广泛的应用前景。生物质材料的处理已经从传统方法(包括燃烧法、饲料化、肥料化与基质化处理),逐步走向能源化、生态化、材料改性,以及制备新型生物基功能与智能材料产品,如:高性能储能装置与生物医疗装备。总之,以生物质材料为主要原料,开发新型基质与功能材料是发展趋势。本文对制备用于高性能储能装置与生物医疗领域的生物质衍生材料的最新研究进展进行了总结与展望,同时指出面临的问题与挑战。

关键词：木质素纤维素半纤维素生物基材料合成材料

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生物基材料在食品包装中的应用

现代化工 2002年第S1期22卷 197-199,208页

作者：王海英郭祀远陈玲华南理工大学轻化工研究所广州510640

作为解决人类生存环境中日益严重的“白色污染”问题的一条理想途径,天然生物基材料越来越受到人们的关注。介绍了各种天然生物基材料在食品包装中的应用情况,存在的问题及应用前景。

关键词：生物基材料食品包装

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国内生物基材料产业发展现状

生物工程学报 2016年第6期32卷 715-725页

作者：刁晓倩翁云宣黄志刚杨楠王希媛张敏靳玉娟北京工商大学材料科学与工程系北京100048 中国塑协降解塑料专业委员会北京100048

近年来,生物基材料正逐步成为引领当代世界科技创新和经济发展的又一新的主导产业。文章综述了国内生物基材料产业的最新进展,对整个生物基材料产业市场进行了综合分析,包括生物基化学品如乳酸、1,3-丙二醇、丁二酸等,可生物降解生物基... 详细信息

近年来,生物基材料正逐步成为引领当代世界科技创新和经济发展的又一新的主导产业。文章综述了国内生物基材料产业的最新进展,对整个生物基材料产业市场进行了综合分析,包括生物基化学品如乳酸、1,3-丙二醇、丁二酸等,可生物降解生物基塑料如二元酸二元醇共聚酯、聚乳酸、二氧化碳共聚物、聚羟基烷酸酯、聚己内酯、热塑性生物质塑料,非生物降解生物基塑料如生物基聚酰胺、聚对苯二甲酸丙二醇酯、生物基聚氨酯,以及生物基纤维等材料的产业现状。

关键词：生物基材料生物降解生物基塑料生物基纤维

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中国“生物基材料”研究和产业化进展

生物工程学报 2015年第6期31卷 955-967页

作者：陈国强王颖清华大学生命科学学院北京100084

本文回顾了我国在生物基材料包括聚羟基脂肪酸酯(PHA)、聚乳酸(PLA)、丁二酸丁二醇共聚物(PBS)及其单体丁二酸、二氧化碳共聚物(PPC)等产业化领域取得的进展。

关键词：生物基材料聚羟基脂肪酸酯聚乳酸丁二酸丁二醇共聚物丁二酸二氧化碳共聚物

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生物基材料制备纳米碳酸钙工艺研究

生物基材料制备纳米碳酸钙工艺研究

作者：陈磊北京化工大学

学位级别：硕士

纳米碳酸钙作为一种重要的无机填料广泛应用于各行各业当中,无毒无害的纳米碳酸钙由于具有更高的生物利用度可广泛用于食品和医药行业作为补钙剂,满足广大缺钙人群的补钙需求。本论文选用安全无毒,来源广泛的生物基材料鸡蛋壳和毛蛤壳... 详细信息

纳米碳酸钙作为一种重要的无机填料广泛应用于各行各业当中,无毒无害的纳米碳酸钙由于具有更高的生物利用度可广泛用于食品和医药行业作为补钙剂,满足广大缺钙人群的补钙需求。本论文选用安全无毒,来源广泛的生物基材料鸡蛋壳和毛蛤壳作为绿色钙源,采用超重力碳化法在实验室中制备出了纳米碳酸钙,考察了碳化工艺中Ca（OH）2悬浊液初始浓度、气液比、碳化温度、超重力水平、CO2浓度以及钙源对纳米碳酸钙晶体形貌和粒径的影响,探究了煅烧温度和煅烧时间对于煅烧产物氧化钙（CaO）活性的影响,并对纳米碳酸钙中钙的生物利用度进行了研究,进行了 X射线荧光衍射、电感耦合等离子发射光谱、热重、扫描电镜、透射电镜、比表面积、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、粒度分布、原子吸收分光光度等分析表征,取得如下研究成果:（1）对鸡蛋壳和毛蛤壳进行了热重分析,根据热重曲线确定最低的煅烧温度为800℃,煅烧温度和时间都会影响煅烧产物CaO的活性,轻烧或过烧会降低产物CaO的活性,本实验确定鸡蛋壳的最佳煅烧条件为800℃,2.5 h,毛蛤壳的最佳煅烧条件为900℃,2h。通过热重分析对鸡蛋壳、毛蛤壳、石灰石和纳米碳酸钙中的碳酸钙煅烧分解动力学进行了研究,结果表明纳米碳酸钙最容易分解。（2）消化产物氢氧化钙（Ca（OH）2）的活性会影响最终碳酸钙的晶型和粒径大小,首先以鸡蛋壳为钙源,探究了消化过程中水的初始温度、消化时间和CaO活性对于Ca（OH）2活性的影响,粒度分析和扫描电镜结果表明鸡蛋壳900℃煅烧2.5 h得到的CaO、温度90℃、时间1 h为最佳消化条件。碳化结果表明,Ca（OH）2初始浓度为6.8 wt.%,气液比为2,温度为22℃,超重力水平为490.55,CO2浓度为100 vol.%时,制备出的纳米碳酸钙平均粒径较小,粒径范围为50～70 nm,分布较窄,形貌主要为立方体。在最佳的碳化条件下,以毛蛤壳为钙源制备出了平均粒径大小为69 nm、形貌主要为立方体形的纳米碳酸钙。所制备的纳米碳酸钙中的重金属含量很低,符合国家食品级碳酸钙的标准。（3）本论文对自制的平均粒径为112nm的碳酸钙、市售微米级碳酸钙和钙尔奇D钙片（主要成分是碳酸钙）的生物利用度进行了研究,结果表明,所制备的纳米碳酸钙中钙的溶出度高于市售的微米级碳酸钙和市售碳酸钙钙片,且粒度越小,碳酸钙中钙的溶出度越高,用作补钙剂在人体中的生物利用度也越高。

关键词：纳米碳酸钙补钙剂生物基材料超重力碳化法分解动力学溶出度生物利用度

LB膜技术在生物基材料领域的应用与研究进展

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中国生物工程杂志 2024年第10期44卷 82-88页

作者：孔英俊张贵锋中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室中国科学院生物药制备与递送重点实验室北京100190

LB膜(Langmuir-Blodgett film)技术是一种能够在分子层面精确控制薄膜组装的技术,在生物模拟、传感技术、材料科学和生物医学等多个领域应用十分广泛。在生物基材料方面,LB膜技术能够制备出单层或多层的超薄生物基材料膜,并能通过调节L... 详细信息

LB膜(Langmuir-Blodgett film)技术是一种能够在分子层面精确控制薄膜组装的技术,在生物模拟、传感技术、材料科学和生物医学等多个领域应用十分广泛。在生物基材料方面,LB膜技术能够制备出单层或多层的超薄生物基材料膜,并能通过调节LB膜的组成来有效控制膜的物理化学性质,为构建具有特定功能和性能的生物基材料提供了强大的工具;在生物基材料改性方面,LB膜技术被用于改善材料表面性质和制备具有特殊功能的涂层,从而影响材料的生物相容性和功能性,满足特定的应用需求;在生物基材料界面相互作用方面,LB膜技术被用于构建检测特定生物标志物的高性能生物传感器和监测生物分子的相互作用。随着技术的进步和对生物基材料需求的增长,LB膜技术在未来生物基材料科学与技术中的应用潜力将持续扩大。

关键词： LB膜生物基材料材料制备材料改性界面相互作用