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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

黑胸散白蚁和台湾乳白蚁对镇江地区几种常见木材品种的取食偏好性研究

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应用昆虫学报 2015年第6期52卷 1451-1458页

作者：黄海娣田洁谢蓉蓉孙建中镇江市白蚁防治所江苏大学生物质能源研究所

【目的】本文研究了黑胸散白蚁Reticulitermes chinensis和台湾乳白蚁Coptotermes formosanus对镇江几种常见木材树种的取食偏好性,分析了白蚁种类和木材品种对白蚁取食偏好性和死亡率的影响,以期为本地区白蚁治理及预防提供科学依据。... 详细信息

【目的】本文研究了黑胸散白蚁Reticulitermes chinensis和台湾乳白蚁Coptotermes formosanus对镇江几种常见木材树种的取食偏好性,分析了白蚁种类和木材品种对白蚁取食偏好性和死亡率的影响,以期为本地区白蚁治理及预防提供科学依据。【方法】采取白蚁非选择性取食试验,研究两种白蚁分别取食香樟Cinnamonum campora、银杏Ginkgo biloba、水杉Metasequoia glyptostrodoides、垂柳Salix babylonica、广玉兰Magnolia grandiflora、枇杷树Eriobotrya japonica、马尾松Pinus massoniana 7种树种食料的取食偏好和死亡率,取食偏好采用白蚁取食率,即每克白蚁每天取食量(mg)评价。试验数据采用多因素方差分析。【结果】方差分析结果表明,白蚁种类和不同木材对白蚁取食率和死亡率均影响显著。在供试的7种木材中,黑胸散白蚁最喜食垂柳和马尾松,其取食率分别为31.46和30.59 mg;台湾乳白蚁最喜食马尾松、水杉和银杏,其取食率分别为26.53、21.82和21.81 mg。两种白蚁对银杏、垂柳、广玉兰这3种木材的取食率有显著差异,而对其他4种木材的取食率差异不显著。【结论】白蚁取食率和死亡率受白蚁种类和木材品种影响明显。7种供试木材中,两种白蚁都对马尾松显示出明显偏好,且死亡率最低。

关键词：黑胸散白蚁台湾乳白蚁木材取食偏好

江苏镇江地区主要白蚁种类分布、危害状况及防治策略

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应用昆虫学报 2014年第4期51卷 1075-1085页

作者：黄海娣田洁谢蓉蓉孙建中镇江市白蚁防治所江苏大学生物质能源研究所

【目的】本文旨在明确镇江市白蚁种类分布、危害状况和防治策略。【方法】本文按照镇江市人口密度和园林绿化分布特点,将全市划分为商住区、工业区、园林区三个主要不同的生态区域。通过2012—2013年两年时间的调查与数据收集,在各生态... 详细信息

【目的】本文旨在明确镇江市白蚁种类分布、危害状况和防治策略。【方法】本文按照镇江市人口密度和园林绿化分布特点,将全市划分为商住区、工业区、园林区三个主要不同的生态区域。通过2012—2013年两年时间的调查与数据收集,在各生态区域共采集185份白蚁标本。运用传统白蚁形态学分类和现代分子生物学技术相结合的方法,对镇江市白蚁主要危害种类进行了鉴别确认。根据白蚁危害严重程度的不同,将镇江市不同生态区域分为蚁害严重区、较重区、一般区,以此确定镇江市白蚁分布危害的特点。【结果】本研究鉴别确认了镇江市主要白蚁种类为2科4属共7种白蚁,分别为黑翅土白蚁Odontotermes formosanus Shiraki、黄翅大白蚁Macrotermes barneyi Light、台湾乳白蚁Coptotermes formosanus Shiraki、黑胸散白蚁Reticulitermes chinensis Snyder、尖唇散白蚁Reticulitermes aculabialis Tasi et Hwang、圆唇散白蚁Reticulitermes Labralis Hsia et Fan和黄胸散白蚁Reticulitermes flaviceps Oshima。根据镇江市主要白蚁种类危害发生空间生态分布情况,镇江市的白蚁危害面广,各区域都有不同程度发生,其中城中区域白蚁分布最为密集。黑胸散白蚁在各个生态区域均有危害分布,且分布范围最广。三个不同生态区域中,蚁害严重区都集中在商住区,且散白蚁危害较大。园林区多为蚁害较重区,且土白蚁危害比较突出。工业区多为白蚁危害一般区,其散白蚁和土白蚁危害程度基本相同。根据镇江市近5年主要白蚁种群及蚁害发生时间,镇江地区的白蚁危害在全年各个月份都有发生,其危害的高峰期主要集中在4—6月,在5月达到高峰值。【结论】通过系统研究与调查,我们掌握了镇江市的白蚁种类以及主要白蚁种群的生态分布区域,明确了镇江地区白蚁发生的时间规律、区域分布特征及其危害严重程度。以此为基础,本文提出了有针对性的镇江地区食木白蚁综合防治策略,为今后更有效地开展白蚁防治工作,保护珍贵园林树种及古典建筑,进一步提高我国白蚁防治和管理水平提供了有效的科学依据及其防治策略。

关键词：食木白蚁分子鉴定生态分布防治与管理

热解温度对玉米秸秆催化热解制取高值燃气的影响

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可再生能源 2023年第7期41卷 853-860页

作者：刘乐桐王雯代建军刘广青北京化工大学生物质能源与环境工程研究中心北京100029

文章利用管式炉反应器研究了玉米秸秆热解制取高值燃气的特性和物质的迁移转化规律。首先探究了玉米秸秆在不同热解温度下的热解反应规律,进而添加催化剂进一步促进中间产物的转化并提高氢气的生成。研究结果表明:提升热解温度可以显著... 详细信息

文章利用管式炉反应器研究了玉米秸秆热解制取高值燃气的特性和物质的迁移转化规律。首先探究了玉米秸秆在不同热解温度下的热解反应规律,进而添加催化剂进一步促进中间产物的转化并提高氢气的生成。研究结果表明:提升热解温度可以显著提升热解气产率和H_(2)产量,H_(2)产量从400℃时的1.2 mL/g上升至800℃时的54.1 mL/g,其占总热解气的比例也从0.9%提升至22.3%;进一步提升热解温度会促进氢气向其他气体的转化反应,使得H_(2)产量下降至32.3 mL/g,占总热解气的比例下降至14.3%;添加CaO可以显著提升热解气产率和氢气产量,热解气产率提高到了38.8%,H_(2)产量达到了98.7 mL/g。

关键词：玉米秸秆热解温度催化剂氢气

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玉米秸秆催化热解制取富氢气体

可再生能源 2023年第11期41卷 1421-1429页

作者：刘乐桐王雯代建军刘广青北京化工大学生物质能源与环境工程研究中心北京100029

文章利用管式炉反应器研究了12种催化剂对玉米秸秆热解制取富氢气体的影响,并结合气相、固相、液相产物的特性以及催化剂表征探究了物质的迁移转化规律。研究结果表明:添加10%Ni/CaO-sg的实验组达到了最佳效果,热解气产率从无催化热解时... 详细信息

文章利用管式炉反应器研究了12种催化剂对玉米秸秆热解制取富氢气体的影响,并结合气相、固相、液相产物的特性以及催化剂表征探究了物质的迁移转化规律。研究结果表明:添加10%Ni/CaO-sg的实验组达到了最佳效果,热解气产率从无催化热解时的27.8%提升至46.5%,H_(2)产量从53.7 mL/g上升至142.0 mL/g,H_(2)所占比例也从24.2%上升至32.1%;在CaO主剂的催化作用下,原料的无序性热解反应进行得更加充分,热解炭产率降低,进而在负载镍的10%Ni/CaO-sg催化作用下,热解油中的重组分芳香烃类化合物裂解成较轻的酚类,同时烷烃和烯烃含量增多,这些反应均促使热解气产率增加及氢气产量的提升。

关键词：玉米秸秆催化热解氢气镍氧化钙

木质纤维素的自然生物转化系统及其过程特征与仿生利用

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生物产业技术 2017年第3期 56-62页

作者：耿阿蕾孙建中谢蓉蓉吴建肖楠江苏大学生物质能源研究所镇江212013

规模化和产业化开发利用木质纤维素类生物质面临着许多科学和技术上的挑战,这些挑战的核心是如何实现木质纤维素生物质的高效分离与有效转化。然而,在自然界中,不同生物系统分别进化出了其独特的木质纤维素降解与转化的生物过程机制,通... 详细信息

规模化和产业化开发利用木质纤维素类生物质面临着许多科学和技术上的挑战,这些挑战的核心是如何实现木质纤维素生物质的高效分离与有效转化。然而,在自然界中,不同生物系统分别进化出了其独特的木质纤维素降解与转化的生物过程机制,通过采用不同的策略与途径来克服生物质的抗降解屏障。综述了不同自然生物转化系统在降解生物质过程中的策略与过程特征,并着重分析了食木白蚁肠道消化系统在生物质降解过程中高效转化与利用的独特系统特点。向白蚁生物系统学习,利用自然生物系统的启迪及其相关基因与酶资源,结合生物仿生技术可望建立新型的生物质降解工艺,逐渐实现生物质的低能耗、低污染、高效率、全值化利用。

关键词：生物质转化木质纤维素生物仿生白蚁

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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

我国草本纤维素类能源作物产业化发展面临的主要挑战与策略

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生物产业技术 2015年第2期 22-31页

作者：蒋建雄孙建中李霞高璐耿小燕江苏大学生物质能源研究所镇江212013

能源供应和环境问题日益成为制约我国社会经济可持续发展的两大挑战。根据我国的实际情况,利用宜能边际性土地资源,大力发展草本纤维素类能源作物种植产业具有广阔的前景。文章简要介绍了我国发展草本纤维素类能源作物的迫切性和必要性... 详细信息

能源供应和环境问题日益成为制约我国社会经济可持续发展的两大挑战。根据我国的实际情况,利用宜能边际性土地资源,大力发展草本纤维素类能源作物种植产业具有广阔的前景。文章简要介绍了我国发展草本纤维素类能源作物的迫切性和必要性,其产业化过程中所面临的主要科学问题与技术挑战,以及对这些问题的思考及对策。

关键词：能源作物纤维素类能源供应土地资源边际性种植产业生物质原料能源消费生物质利用可再生能源

自然生物系统在生物质高效转化利用中的科学价值与应用前景

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生物产业技术 2015年第2期 32-40页

作者：谢蓉蓉孙建中耿阿蕾吴建朱道辰江苏大学生物质能源研究所镇江212013

开发利用可再生的生物质资源对于解决人类发展面临的资源与环境危机具有重要意义。在自然界中，很多生物系统能够有效地克服生物质抗降解屏障，研究和利用自然高效生物转化系统是解决生物质高效转化这一重大科学问题最具潜力的有效途径... 详细信息

开发利用可再生的生物质资源对于解决人类发展面临的资源与环境危机具有重要意义。在自然界中，很多生物系统能够有效地克服生物质抗降解屏障，研究和利用自然高效生物转化系统是解决生物质高效转化这一重大科学问题最具潜力的有效途径之一。文章综述了自然生物转化系统的生物预处理机制及其生物催化资源与微生物资源以及过程仿生原理在生物产业技术中的科学价值与应用前景。

关键词：生物质资源转化利用科学价值生物系统自然界应用转化系统微生物资源