检索结果-内蒙古大学图书馆

中国科学院院刊 2025年第1期40卷 36-46页

作者：杜志强门萍周宇张璇黄雪年吕雪峰中国科学院青岛生物能源与过程研究所、山东省合成生物学重点实验室青岛266101 青岛新能源山东省实验室青岛266101 山东能源研究院青岛266101 济南大学智能材料与工程研究院济南250022

丝状真菌作为支撑生物制造产业发展的一类重要工业微生物,广泛应用于医药、食品、农业和材料化工等多个领域,与人类日常生活密切相关。近年来,合成生物技术的发展进一步推动了工业丝状真菌在生物制造领域的应用。文章综述了该领域的最... 详细信息

丝状真菌作为支撑生物制造产业发展的一类重要工业微生物,广泛应用于医药、食品、农业和材料化工等多个领域,与人类日常生活密切相关。近年来,合成生物技术的发展进一步推动了工业丝状真菌在生物制造领域的应用。文章综述了该领域的最新进展,涵盖了工业丝状真菌遗传改造技术的最新发展,通过理性改造策略推动现有产品生产工艺提质增效的成功案例,以及工业菌株作为底盘细胞在生产植物源天然产物、生物基化学品和功能性蛋白方面的新技术。文章对上述工作进行了总结和分析,并对工业丝状真菌在生物制造领域的发展前景和面临的挑战进行了展望和讨论。

关键词：合成生物学生物制造工业丝状真菌细胞工厂生物基化学品

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Zn(HMDS)_(2)催化剂对丙交酯的开环聚合研究

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高分子学报 2025年第3期56卷 442-448页

作者：杨雪梅郭泫华何晓智徐广强王庆刚中国科学院青岛生物能源与过程研究所太阳能光电转化与利用重点实验室青岛266101 山东能源研究院青岛266101 东北大学理学院化学系沈阳110819 中国科学院大学材料科学与光电子工程中心北京100049

双(双三甲基硅基)胺锌(Zn(HMDS)_(2))作为一种新型、结构简单、无需配体、低毒性的催化剂用于丙交酯的开环聚合,对拓宽其在生物领域的应用具有重要的科学意义.本研究深入探索了Zn(HMDS)_(2)催化丙交酯L-LA和D-LA开环聚合过程,探讨了聚... 详细信息

双(双三甲基硅基)胺锌(Zn(HMDS)_(2))作为一种新型、结构简单、无需配体、低毒性的催化剂用于丙交酯的开环聚合,对拓宽其在生物领域的应用具有重要的科学意义.本研究深入探索了Zn(HMDS)_(2)催化丙交酯L-LA和D-LA开环聚合过程,探讨了聚合活性、可控性以及聚合物的结晶性能和热性能.结果表明,使用Zn(HMDS)_(2)/苯甲醇(BnOH)催化体系可以实现丙交酯单体的高效可控开环聚合反应,并且所得聚合物保持高的立构规整度,P_(m)均大于0.99.用示差扫描量热法(DSC)分析了所得聚合物的热性能,发现随着聚乳酸聚合度的增长,冷结晶温度(T_(c))、玻璃化转变温度(T_(g))、熔融温度(T_(m))都呈现一定的变化规律.

关键词：聚乳酸 Zn(HMDS)_(2) 开环聚合

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半纤维素基水凝胶的制备及应用研究进展

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林业工程学报 2025年第2期10卷 1-12页

作者：吴美燕余雪景龚润竹于光刘超唐艳军李滨浙江理工大学纺织科学与工程学院杭州310018 中国科学院青岛生物能源与过程研究所中国科学院生物基材料重点实验室青岛266101

近年来,随着生物质精炼技术和材料科学的不断进步,利用可降解、可再生的木质纤维素资源构筑环境友好的水凝胶材料受到了广泛的关注。半纤维素是木质纤维原料的主要组分之一,是陆地上含量仅次于纤维素的可再生多糖。半纤维素来源广泛、... 详细信息

近年来,随着生物质精炼技术和材料科学的不断进步,利用可降解、可再生的木质纤维素资源构筑环境友好的水凝胶材料受到了广泛的关注。半纤维素是木质纤维原料的主要组分之一,是陆地上含量仅次于纤维素的可再生多糖。半纤维素来源广泛、成本低廉、生物相容性好,还含有大量亲水性的含氧基团,这种高度分支化和亲水性的特点,赋予其水凝胶材料许多优异的特性。半纤维素基水凝胶作为一种具有三维网络状结构的天然聚合物材料,具有良好的保水性、安全无毒、可生物降解、易于化学改性等优势;因此,其在生物医药、导电传感、环境保护等领域的应用前景十分广阔,有望代替传统的石油基水凝胶材料。笔者简要介绍了半纤维素的种类、结构、性质与提取方法,综述了近年来半纤维素基水凝胶的研究进展,包括从物理交联和化学交联两个方面介绍了半纤维素基水凝胶的制备方法、形成机理和应用性能,并重点阐述了半纤维素基水凝胶在高效吸附、药物控释、组织工程、导电传感、3D打印等领域的应用进展。最后,总结了半纤维素基水凝胶的开发与应用领域所面临的挑战,并展望了该水凝胶材料的应用前景和未来的研究方向。

关键词：半纤维素水凝胶木聚糖交联生物降解

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纳米纤维素的制备及产业化

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化学进展 2018年第4期30卷 448-462页

作者：杜海顺刘超张苗苗孔庆山李滨咸漠中国科学院青岛生物能源与过程研究所中国科学院生物基材料重点实验室青岛266101

纳米纤维素因其独特的结构及优越的性能引起了学术和企业界的广泛关注与重视,日渐成为新材料和纤维素科学领域的研究热点。以木质纤维资源为原料,可分离出两种主要类型的纳米纤维素:纤维素纳米晶体(CNC)和纤维素纳米纤丝(CNF)。本文详... 详细信息

纳米纤维素因其独特的结构及优越的性能引起了学术和企业界的广泛关注与重视,日渐成为新材料和纤维素科学领域的研究热点。以木质纤维资源为原料,可分离出两种主要类型的纳米纤维素:纤维素纳米晶体(CNC)和纤维素纳米纤丝(CNF)。本文详细综述了CNC和CNF的制备方法,着重介绍了近几年新兴的制备方法,包括可回收的有机酸水解法综合制备CNC和CNF,美国高附加值制浆(AVAP)法制备木质素包覆的CNC和CNF,低共熔溶剂预处理结合机械剪切高效制备CNC和CNF,以及微极性环境下可调控机械剥离制备亲疏水性CNF等。同时,讨论了各种制备方法的优缺点,并介绍了国内外纳米纤维素的产业化研究进展。最后,我们提出纳米纤维素的制备方法未来将朝着绿色、高效和可持续的方向发展。

关键词：纤维素纳米纤维素纤维素纳米晶体纤维素纳米纤丝制备产业化状况

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基于第一性原理方法研究ReO_x在ReO_x-Rh/ZrO_2和ReO_x-Ir/ZrO_2催化的甘油氢解反应中的作用机制(英文)

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催化学报 2013年第9期34卷 1656-1666页

作者：关静陈秀芳彭功名王喜成曹泉兰峥岗牟新东中国科学院青岛生物能源与过程研究所中国科学院生物基材料重点实验室山东青岛266101 中国科学院青岛生物能源与过程研究所青岛市太阳能与储能技术重点实验室山东青岛266101

采用密度泛函理论研究了ZrO2负载的Ru基、Rh基以及Re改性的Rh基、Ir基催化剂上甘油氢解生成1,2-丙二醇和1,3-丙二醇的热力学过程, 重点考察了ReOx调变催化剂活性和选择性的作用机制. 结果表明, Ru/ZrO2和Rh/ZrO2催化剂上甘油分解经由脱... 详细信息

采用密度泛函理论研究了ZrO2负载的Ru基、Rh基以及Re改性的Rh基、Ir基催化剂上甘油氢解生成1,2-丙二醇和1,3-丙二醇的热力学过程, 重点考察了ReOx调变催化剂活性和选择性的作用机制. 结果表明, Ru/ZrO2和Rh/ZrO2催化剂上甘油分解经由脱水-加氢反应途径, 1,2-丙二醇的生成是热力学有利过程, 其中Ru基催化剂活性更高. 在Re修饰的Rh基和Ir基催化剂上, 反应遵循直接氢解机理, 其中金属表面解离的氢原子进攻ReOx团簇上与醇盐紧邻的C-O键是催化甘油转化为丙二醇最核心的步骤. Re-Ox-Rh/ZrO2催化剂上1,2-丙二醇为主要产物, 并伴随1,3-丙二醇的生成, ReOx的修饰则显著提高了Ir/ZrO2催化剂上1,3-丙二醇选择性. 与单金属催化剂上发生的间接氢解机理相比, 修饰催化剂上1,3-丙二醇选择性的提高可主要归因于Rh(Ir)-Re协同催化的直接氢解反应过程, 其中羟基化铼官能团有利于末端醇盐中间体的生成. ReOx-Ir/ZrO2催化剂上较大的Ir-Re团簇使得末端金属醇盐的立体优选性比次级醇盐更为突出, 从而具有最高的1,3-丙二醇选择性.

关键词：密度泛函理论甘油氢解丙二醇铼修饰金属催化剂热力学

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大相比鼓泡油膜萃取氰化废水中的低浓度金

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中国有色金属学报 2018年第1期28卷 199-204页

作者：刘杰黄焜吴怀之刘会洲中国科学院青岛生物能源与过程研究所中国科学院生物基材料重点实验室青岛266100 中国科学院过程工程研究所中国科学院绿色过程与工程重点实验室北京100190

提出一种大相比鼓泡油膜萃取新方法,从氰化提金废水中萃取回收极低浓度金。考察季铵盐N263萃取体系大相比鼓泡油膜萃取过程的水相流量、油相流量、有机相负载量、有机相再生等因素对极低浓度金萃取回收的影响。结果表明:大相比鼓泡油膜... 详细信息

提出一种大相比鼓泡油膜萃取新方法,从氰化提金废水中萃取回收极低浓度金。考察季铵盐N263萃取体系大相比鼓泡油膜萃取过程的水相流量、油相流量、有机相负载量、有机相再生等因素对极低浓度金萃取回收的影响。结果表明:大相比鼓泡油膜萃取可高效、经济地回收氰化提金废水中的极低浓度金。萃余液中金浓度可降至0.01 mg/L以下,金萃取回收率达99%以上。低浓度金的萃取速率取决于水相流量、气泡表面包覆的有机萃取剂油膜层厚度、以及有机油膜层中的金属离子负载量等。

关键词：萃取大相比油膜氰化低浓度金

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聚氨酯的生物降解研究进展

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应用与环境生物学报 2018年第5期24卷 985-992页

作者：闫华张汝兵咸漠中国科学院青岛生物能源与过程研究所中国科学院生物基材料重点实验室

聚氨基甲酸酯（PU）因具有高强度、抗撕裂、耐磨损等诸多优势,广泛应用于各个领域,但是聚氨酯材料不易降解,给生态环境安全造成很大危害.使用生物方法降解聚氨酯成为当今的研究热点.概述聚氨酯的现状、生物降解机理和研究进展,并结合近... 详细信息

聚氨基甲酸酯（PU）因具有高强度、抗撕裂、耐磨损等诸多优势,广泛应用于各个领域,但是聚氨酯材料不易降解,给生态环境安全造成很大危害.使用生物方法降解聚氨酯成为当今的研究热点.概述聚氨酯的现状、生物降解机理和研究进展,并结合近年来开展的聚氨酯生物降解实例,重点阐述细菌和真菌降解聚氨酯的机理及进展情况.研究发现,真菌降解聚氨酯主要通过分泌酶进行作用,真菌附着在聚氨酯材料的表面,通过生物体的繁殖和菌丝的生长破坏聚氨酯材料的结构,同时分泌水解酶、尿素酶、蛋白酶等进一步作用,共同完成聚氨酯的生物降解;而细菌降解聚氨酯时,自身先产生一种水溶性胞内酶连接细菌的细胞膜和聚氨酯材料,然后分泌胞外酶破坏聚氨酯底物,将聚氨酯材料分解为小分子物质,而降解生成的小分子则可被细菌生物体直接代谢,最终完成聚氨酯的降解.最后探讨聚氨酯生物降解存在的问题,并展望发展趋势,指出未来应依据聚氨酯的种类、特点来筛选针对性的降解菌株,并开展生物降解作用机理研究,为聚氨酯生物降解工艺技术的研发提供理论支撑.

关键词：聚氨酯生物降解绿色降解生物酶解生物氧化

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MgO负载金属双功能催化剂用于生物基山梨醇氢解制丙二醇、乙二醇和甘油（英文）

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催化学报 2015年第9期36卷 1614-1622页

作者：王喜成刘晓然徐悦彭功名曹泉牟新东中国科学院青岛生物能源与过程研究所中国科学院生物基材料重点实验室山东青岛266101 中国科学院大学北京100049 中国地质大学水资源与环境学院北京100083

甘油、丙二醇和乙二醇是非常重要的化工原料和合成聚酯类、聚醚类树脂的单体,也可作为功能化合物直接应用于化妆品、食品及制冷等领域.随着生物炼制行业的发展,其作为生物基平台化合物在未来可以获得更为广泛的应用.从富含氧原子的纤维... 详细信息

甘油、丙二醇和乙二醇是非常重要的化工原料和合成聚酯类、聚醚类树脂的单体,也可作为功能化合物直接应用于化妆品、食品及制冷等领域.随着生物炼制行业的发展,其作为生物基平台化合物在未来可以获得更为广泛的应用.从富含氧原子的纤维素出发制备甘油和二元醇,符合绿色化学化工的原子经济性、工艺经济性和生产过程清洁等原则,也是生物质资源化利用的重要途径.因此,近年来以纤维素及其衍生物糖和糖醇为原料,通过氢解反应制备甘油和二元醇的研究在国外已广泛开展.在目前已报道的氢解糖和糖醇研究中,几乎均采用包含金属催化剂和液体碱助剂的耦合催化体系,所用液体碱为NaO H,KOH和Ca(OH)2等,使用量很大.这些碱性助剂可以提高金属催化剂对糖醇加氢和氢解反应的催化活性,促进底物转化,但同时也不可避免地加剧了二醇产物进一步氢解和自身缩合反应,使产物选择性降低.在产物分离和提纯过程中,过高的碱浓度也会诱导甘油和二醇产品自身缩合,使分离困难,提高了分离成本.反应液的强碱性还增加了生产过程的设备成本.本文以固体碱MgO为载体,分别负载Ni,Co和Cu等金属制备出Ni-MgO,Co-MgO和Cu-MgO等双功能催化剂,应用于糖醇氢解反应,从而减少或避免使用液体碱添加剂.木质纤维素降解得到的单糖中含量最大的是六碳糖,本文以六碳糖加氢衍生物山梨醇为模型底物,考察了所制MgO负载金属双功能催化剂催化糖醇氢解制甘油和二元醇的活性和选择性,研究了反应条件对山梨醇氢解生成二醇和甘油的影响.山梨醇氢解反应在不锈钢反应釜中进行.采用气相色谱-质谱联用对氢解产物进行定性分析,采用气相色谱和离子色谱分别对反应中低沸点和高沸点产物进行定量分析.结果表明,在Ni-MgO,Co-MgO和Cu-MgO(其中活性金属和载体MgO的比例为1:3)三种催化剂上山梨醇均能高效转化为乙二醇、1,2-丙二醇和甘油;无论是否添加Ca(OH)2,山梨醇氢解活性顺序均为Ni-MgO>Co-MgO>Cu-MgO.三种催化剂上产物选择性有较大差异,Ni-MgO和Co-MgO对乙二醇和1,2-丙二醇具有较好的选择性,其中1,2-丙二醇与乙二醇比例约为2,而Cu-MgO催化剂对1,2-丙二醇选择性较高,1,2-丙二醇与乙二醇比例约为7.同时,考察了反应温度、压力和反应时间对三种催化剂上山梨醇转化活性和产物选择性的影响.随着温度升高,所有催化剂活性均显著增加,其中Ni-MgO和Cu-MgO催化山梨醇氢解对反应条件较为敏感,而Cu-MgO催化剂对反应条件不敏感.在Ni-MgO催化剂上,可以在较低的反应温度下获得较高的产物选择性.

关键词：生物质氢解山梨醇氧化镁负载型金属催化剂双功能催化剂

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干湿循环下癸酸甘油酯的非生物合成及自组装

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高等学校化学学报 2018年第5期39卷 849-854页

作者：高静黄科科张显龙孙宇冯守华吉林大学化学学院无机合成与制备化学国家重点实验室长春130012 中国科学院青岛生物能源与过程研究所中国科学院生物基材料重点实验室青岛266101

模拟生命起源前的自然蒸干现象,使甘油和癸酸在近中性混合溶液中发生脱水缩合,生成了原始细胞膜前驱体癸酸甘油酯.随着温度升高到90℃,主产物一癸酸甘油酯的产率可达4.7%.对反应后的样品直接进行再水化时,能观测到形态良好的囊泡,证实... 详细信息

模拟生命起源前的自然蒸干现象,使甘油和癸酸在近中性混合溶液中发生脱水缩合,生成了原始细胞膜前驱体癸酸甘油酯.随着温度升高到90℃,主产物一癸酸甘油酯的产率可达4.7%.对反应后的样品直接进行再水化时,能观测到形态良好的囊泡,证实生成微量癸酸甘油酯的混合物体系能使两亲分子在更低浓度下自组装形成囊泡.当蒸干体系再水化过程中存在有机物溶质时,溶液体系中的有机化合物能在囊泡形成过程中被封装起来,因而膜结构为生命物质的稳定存在提供了保护场所,蒸干再水化的条件有利于增加细胞生命起源过程中两亲分子的稳定性.

关键词：脱水缩合干湿循环癸酸甘油酯原始细胞膜生命起源

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工程大肠杆菌生产高附加值有机酸、醇研究进展

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生物工程学报 2013年第10期29卷 1363-1373页

作者：王纪明刘炜徐鑫张海波咸漠中国科学院青岛生物能源与过程研究所中国科学院生物基材料重点实验室山东青岛266101

人类正面临日益严峻的化石资源枯竭与环境恶化等问题,利用可再生的生物质资源生产高附加值平台化合物受到越来越多的关注。文中主要讨论了代谢工程大肠杆菌Escherichia coli生产各种高附加值有机酸(琥珀酸、3-羟基丙酸、葡萄糖二酸)、醇... 详细信息

人类正面临日益严峻的化石资源枯竭与环境恶化等问题,利用可再生的生物质资源生产高附加值平台化合物受到越来越多的关注。文中主要讨论了代谢工程大肠杆菌Escherichia coli生产各种高附加值有机酸(琥珀酸、3-羟基丙酸、葡萄糖二酸)、醇(甘油、木糖醇)的最新研究进展。此外,还简述了2,5-呋喃二甲酸、天冬氨酸、谷氨酸、衣康酸、乙酰丙酸、3-羟基-γ-丁内酯、山梨糖醇等几种平台化合物的应用及生产方式,到目前为止未见使用***生产这些化合物的报道。

关键词：平台化合物生物基材料代谢途径

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