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纤维素乙醇高温发酵的研究进展与展望

生物工程学报 2013年第3期29卷 274-284页

作者：乐易林邵蔚蓝江苏大学环境学院生物质能源研究所江苏镇江212013

利用高温细菌发酵,纤维素乙醇生产有望实现"生物质降解-乙醇发酵-乙醇蒸馏"过程的同步化,从而最大限度地降低纤维素乙醇的生产成本;这是一个目标更高、道路更远、科学性更强的可再生能源发展策略。纤维素乙醇高温发酵研究已经取得了重... 详细信息

利用高温细菌发酵,纤维素乙醇生产有望实现"生物质降解-乙醇发酵-乙醇蒸馏"过程的同步化,从而最大限度地降低纤维素乙醇的生产成本;这是一个目标更高、道路更远、科学性更强的可再生能源发展策略。纤维素乙醇高温发酵研究已经取得了重要进展,目前面临的主要挑战包括发酵乙醇的高温细菌的遗传转化系统不够稳定、缺少内源的高活性和耐热性纤维素酶,以及乙醇代谢调控机理有待进一步解析。这些科技难题将会在DNA生物合成和进化技术、细胞生物学技术,以及合成生物学技术的发展中得到解决。

关键词：纤维素乙醇高温发酵细菌代谢调控遗传转化系统合成生物学

昆虫与生物质能源利用：一个新的交叉学科前沿

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昆虫知识 2010年第6期47卷 1033-1042页

作者：孙建中陈春润江苏大学环境学院江苏大学生物质能源研究所镇江212013

昆虫与生物质能源利用密切相关。这些昆虫包括白蚁类、甲虫类、树蜂类、食叶类水生昆虫、衣鱼类、大蚊类等。它们能在树木、枯枝以及落叶上生活,并具有了相当可观的降解和转化木质纤维素的能力,是自然界中协助进行碳循环的一类重要节肢... 详细信息

昆虫与生物质能源利用密切相关。这些昆虫包括白蚁类、甲虫类、树蜂类、食叶类水生昆虫、衣鱼类、大蚊类等。它们能在树木、枯枝以及落叶上生活,并具有了相当可观的降解和转化木质纤维素的能力,是自然界中协助进行碳循环的一类重要节肢动物。近几年来,这些昆虫独特的肠道消化能力以及它们的生物质催化转化系统已引起了科学家和研究人员的极大兴趣,希望能通过发现新的降解木质纤维素的酶及酶系统、掌握相关的这些酶的表达和其功能控制基因、并能解开昆虫肠道的消化及其相关机制的谜;更高效的降解和转化植物细胞壁中的碳水化合物并用来生产不同种类的生物能源或生物基材料。目前,对这类昆虫高效降解木质纤维素能力的认识和相关降解机制的研究已发展成为一个与生物质能源应用密切相关的新兴研究领域,成为新的交叉学科前沿。本文将简要讨论这类昆虫消化木质纤维素的几种不同作用机制、共生微生物与昆虫所产生的不同木质纤维素酶以及相互间的协同作用的基础上,还探讨了当前第二代生物质能源研究与开发中所面临的主要挑战、消化木质纤维素类昆虫,特别是白蚁所处的独特地位、潜在的科学和应用价值,以及今后的主要研究方向。

关键词：利用木质纤维素的昆虫生物质生物质能源生物催化与生物降解食木白蚁

生物质裂解油催化裂解精制机理研究(Ⅱ)——生物质油沥青质的分子模型

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太阳能学报 2012年第2期33卷 243-248页

作者：戎欣黄清发谢丹许庆利王复李洪宇颜涌捷华东理工大学生物质能源研究中心上海200237

测定生物质裂解油和催化裂解精制油沥青质的平均分子质量和元素含量,计算两种沥青质基本结构单元的平均分子式。通过1H-NMR,13C-NMR波谱计算得到一系列平均结构参数,建立生物质裂解油和催化裂解精制油沥青质的分子模型,并用傅里叶变换... 详细信息

测定生物质裂解油和催化裂解精制油沥青质的平均分子质量和元素含量,计算两种沥青质基本结构单元的平均分子式。通过1H-NMR,13C-NMR波谱计算得到一系列平均结构参数,建立生物质裂解油和催化裂解精制油沥青质的分子模型,并用傅里叶变换红外光谱进行验证。分析结果表明:精制后的催化裂解精制油的沥青质含量减少,分子量降低,含氧官能团明显少于生物质裂解油沥青质,而芳环数目增加。由此可见,经过精制反应后的催化裂解精制油沥青质的分子量变小,氧含量降低,芳香度增加,从而会影响生物质油的品质。

关键词：生物质裂解油催化裂解精制油沥青质平均结构参数分子模型

运动发酵单胞菌益生拮抗效应的研究现状及展望

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四川师范大学学报(自然科学版) 2025年第1期48卷 15-27+149页

作者：何明雄庄勇陈茂李建婷吴波龚贵平秦晗刘林培谭芙蓉农业农村部成都沼气科学研究所生物质能技术研究中心农业农村部成都农村可再生能源开发与利用重点实验室

运动发酵单胞菌(Zymomonas mobilis)是一种唯一通过ED途径兼性厌氧发酵葡萄糖的微生物食品安全级菌株(GRAS),具有许多独特的生理特征与优良的工业生产特性.基于合成生物学方法和代谢工程改造，综述运动发酵单胞菌独特的生理特性及其在... 详细信息

运动发酵单胞菌(Zymomonas mobilis)是一种唯一通过ED途径兼性厌氧发酵葡萄糖的微生物食品安全级菌株(GRAS),具有许多独特的生理特征与优良的工业生产特性.基于合成生物学方法和代谢工程改造，综述运动发酵单胞菌独特的生理特性及其在食品、医药等不同领域的应用，重点介绍运动发酵单胞菌益生效应因子及其涉及的拮抗效应、群体感应等方面的研究进展及瓶颈.同时探讨持续开发、完善高效精准的基因编辑技术、理性和非理性设计代谢途径定向调控方法及高通量筛选手段，在运动发酵单胞菌益生特性的发现以及生物治疗与固氮等方面的突破，推动合成生物学理论研究和实践生产的发展.

关键词：运动发酵单胞菌益生效应群体感应底盘细胞合成生物学

来源：博看期刊

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微生物解聚木质素合成聚羟基脂肪酸脂的研究进展

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中国生物工程杂志 2023年第2期43卷 152-164页

作者：尚华蓉孙建中朱道辰江苏大学生物质能源研究院环境与安全工程学院镇江212013

聚羟基脂肪酸脂(PHAs)作为一种具高生物降解性和易加工性的细胞内储能物质,有希望代替石油基塑料,在全球生物塑料市场受到越来越多的关注。木质素作为地球上最为丰富的天然可再生芳香聚合物,可作为底物通过微生物降解转化为苯酚等单环... 详细信息

聚羟基脂肪酸脂(PHAs)作为一种具高生物降解性和易加工性的细胞内储能物质,有希望代替石油基塑料,在全球生物塑料市场受到越来越多的关注。木质素作为地球上最为丰富的天然可再生芳香聚合物,可作为底物通过微生物降解转化为苯酚等单环芳香化合物,然后芳香化合物进一步转化,最终合成PHAs。综述了木质素降解转化合成PHAs的微生物及其相关途径,阐述了目前存在的问题和困难。深入探讨了提高木质素降解转化合成PHAs的生产效率及产物性能的研究进展。同时提出了木质素转化合成PHAs面临的挑战以及对未来发展的展望。

关键词：木质素聚羟基脂肪酸脂(PHAs) 发酵基因工程代谢调控生物转化

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玉米秸秆的渗滤式稀酸预处理

太阳能学报 2011年第2期32卷 276-280页

作者：张素平李琰许庆利任铮伟颜涌捷华东理工大学生物质能源研究中心上海200237

对玉米秸秆的渗滤式稀酸预处理进行了考察,通过对温度、酸浓度、渗滤速度、液固比等影响因素的实验分析,得到了优化的工艺条件:反应温度170℃,硫酸浓度0.25%,液固比为10:1,渗滤速度150mL/min,70%水解液排出后,渗滤速度降为100mL/min。... 详细信息

对玉米秸秆的渗滤式稀酸预处理进行了考察,通过对温度、酸浓度、渗滤速度、液固比等影响因素的实验分析,得到了优化的工艺条件:反应温度170℃,硫酸浓度0.25%,液固比为10:1,渗滤速度150mL/min,70%水解液排出后,渗滤速度降为100mL/min。水解液中木糖浓度达到22g/L,糖得率达到约80%。经过稀酸预处理后的玉米秸秆进行酶水解,纤维素转化率达到80%。

关键词：玉米秸秆稀酸预处理渗滤式

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酶酸联合水解玉米秸秆的实验研究

太阳能学报 2010年第4期31卷 478-481页

作者：章冬霞张素平许庆利亓伟朱振兴颜涌捷华东理工大学生物质能源研究中心上海200237

开发了一种通过酸酶联合水解处理玉米秸秆以得到可发酵单糖的工艺方法,进行了稀硫酸预处理玉米秸秆的研究。得到最佳的工艺条件,木糖收率达到84.90%。用纤维素酶水解酸处理过的玉米秸秆,考察了pH值、温度、时间对酶水解率的影响,结果表... 详细信息

开发了一种通过酸酶联合水解处理玉米秸秆以得到可发酵单糖的工艺方法,进行了稀硫酸预处理玉米秸秆的研究。得到最佳的工艺条件,木糖收率达到84.90%。用纤维素酶水解酸处理过的玉米秸秆,考察了pH值、温度、时间对酶水解率的影响,结果表明:酶解温度为50℃,pH值为4.8,水解时间为60h时,酶水解率达到91.71%。该工艺达到了节能高效地转化玉米秸秆为可发酵单糖的目的。

关键词：生物质玉米秸秆酸水解酶水解

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生物质气合成二甲醚实验研究

太阳能学报 2009年第5期30卷 673-676页

作者：许庆利颜涌捷张素平李庭琛任铮伟华东理工大学生物质能源研究中心上海200237

采用水蒸汽气化木屑制备生物质气,在下游的重整反应器内,通过两段催化重整焦油,焦油裂解率高得96.70%。在双功能催化剂JC207/HZSM-5催化剂上,对生物质气合成二甲醚进行了实验研究。利用原生物质气以及脱碳生物质气考察了不同温度、压力... 详细信息

采用水蒸汽气化木屑制备生物质气,在下游的重整反应器内,通过两段催化重整焦油,焦油裂解率高得96.70%。在双功能催化剂JC207/HZSM-5催化剂上,对生物质气合成二甲醚进行了实验研究。利用原生物质气以及脱碳生物质气考察了不同温度、压力和空速对合成二甲醚的影响。结果表明,在260℃,4 MPa、2400 L/(kgcat·h)条件下,原生物质气的CO单程转化率达到67.95%,单位质量催化剂的最大二甲醚时空收率0.338g/(gcat·h)。脱碳生物质气的CO单程转化率达到75.52%,单位质量催化剂的最大二甲醚时空收率0.583g/(gcat·h)。

关键词：生物质合成二甲醚催化裂解

生物质裂解油催化裂解精制机理研究(Ⅲ)——生物质裂解油模拟物的催化裂解机理

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太阳能学报 2012年第3期33卷 359-362页

作者：谢丹黄清发戎欣许庆利王复李洪宇颜涌捷华东理工大学生物质能源研究中心上海200237

分析生物质油6种模拟物在裂解温度500℃,不同质量空速条件下的催化裂解产物。不含芳环的生物质油模拟物(乙酸、甲醇、环戊酮和糠醛)经过HZSM-5分子筛催化剂催化裂解后的产物中,均含有苯、萘、茚和多环芳烃及其衍生物,而苯酚和间甲酚经过... 详细信息

分析生物质油6种模拟物在裂解温度500℃,不同质量空速条件下的催化裂解产物。不含芳环的生物质油模拟物(乙酸、甲醇、环戊酮和糠醛)经过HZSM-5分子筛催化剂催化裂解后的产物中,均含有苯、萘、茚和多环芳烃及其衍生物,而苯酚和间甲酚经过HZSM-5分子筛催化裂解后,产物中主要是酚类化合物。根据模拟物催化裂解产物,推测不同类型化合物的催化裂解反应途径,说明生物质裂解油催化裂解精制反应过程主要发生脱氧和芳烃化反应,为生物质油催化裂解精制机理研究提供了理论依据。

关键词：生物质裂解油催化裂解模拟物裂解精制机理