丙烯酶催化氧化制取环氧丙烷—活细胞包埋法制备、再生固定化生物催化剂

采用海藻酸钙包埋法制备固定化细胞,将这种固定化的活细胞培养85h后,测其环氧化活性。催化剂经反应约6h失活,用甲烷/空气=1的混合气培养再生16h,催化剂完全恢复活性,经7次再生后的催化剂活性依然不变。文中还考察了催化剂活性与再生时间的关系,发现当再生时间为6.5h时,催化剂活性最高。用2％的甲醇培养再生16h,催化剂完全失活。用0.5％的甲醇培养基溶液再生30min,其活性可超过新制备的催化剂。还作了甲醛、甲酸钠使整细胞中NADH再生的试验。发现甲烷和空气是使细胞内NADH再生的最好方法。     

丙烯酶催化氧化制环氧丙烷反应产物的气相色谱分析

近年来,生物技术在石油化工中的应用引起了人们的极大兴趣。很多有机化工产品都可由生物化学方法生产。生物催化法与化学催化法相比具有反应条件温和、选泽性高等优点。在某些合成步骤比较复杂的精细化工产品的生产中,生物催化将逐步取代化学催化法。环氧丙烷是一种重要的精细化工原料。采用酶催化氧化方法从丙烯制取环氧丙烷已引起人们的广泛注意。本文选择不同担体制备的填充色谱柱,在不同的检测器上进行考察,建立了丙烯酶催化氧化制环氧丙烷及卤代醇的反应产物气相色谱分析测试方法。     

反应控制相转移催化用于丙烯氧化制环氧丙烷

1.论文名称　Reaction- Controlled Phase- Tra-nsfer Catalysis for Propylene Epoxidation toPropylene Oxide2 .发表刊物　Science,2 0 0 1 ,2 92 ( 5 5 1 9) :1 1 393.研究者　奚祖威 ,周宁 ,孙渝 ,李坤兰 (中国科学院大连化学物理研究所　大连 1 1 60 2 3)4.评介者　林励吾 (中国科学院大连化学物理研究所　大连 1 1 60 2 3)5 .研究工作简介2 1世纪化学工业面临的严重挑战是彻底解决化学品生产中排放所造成的污染问题。各种新催化过程都朝着低温、低压、高选择性、低排放的方向发展。 90年代初期 ,国外学者在研究以过氧化氢( H2 O…     

甲烷生物催化氧化制甲醇:固定化细胞催化剂的制备及其催化性能的研究

研究了利用无机载体（活性炭、氧化铝、分子筛等）吸附法和天然藻胶（海藻酸钙等）包埋法制备的固定化甲烷氧化细菌的催化性能及其在生物反应器中的反应，结果表明，在进行甲烷制甲醇的反应中、活性炭吸附制备的固定化细胞的操作稳定性最好，但其初始酶活性与休止游离细胞相比损失了６０％￣８０％，海藻酸钙包埋的固定化细胞初始酶活性高（与游离细胞相比，可保持５５％￣９０％的酶活性），但反应中甲醇累积速度很低，而双重介质（     

TS-1催化丙烯环氧化过程中环氧丙烷的开环反应研究

环氧丙烷的开环反应是TS-1催化丙烯环氧化制备环氧丙烷过程的副反应,本文对醇溶剂中开环反应进行了研究,分析了该反应的酸性催化机理,酸性主要来自TS-1与H2O2的相互作用产生的质子酸,醇溶剂能显著增强体系酸性从而加快环氧丙烷的开环反应速度。三种醇按酸性增强程度的顺序为甲醇>异丙醇>仲丁醇。根据反应的Eley-Rideal 机理（吸附态的PO与游离态的醇发生开环反应,表面反应为控制步骤）再考虑各组分在TS-1上的吸附特点提出反应的机理模型。用实验数据进行了回归,得到了令人满意的动力学方程式,实验数据与模型计算值平均偏差小于10％。     

甲烷制取中CaO-Mx(O)n催化氧化研究

甲烷制取是大学基础有机化学中一个重要实验内容[1,2],其制取方法文献至今仍有争议,据不完全的统计,国内从70年代至90年代有近30篇的文献用CaO-Mx(O)n来催化制取CH4[3,4],同现有催化氧化理论相矛盾,利用CaO-Mx(O)n催化制取甲烷产气量低.为探究其问题实质,本文在50多次的CH4制取实验基础上,对其系统研究,并从CaO-Mx(O)n与CH4反应的FMO能量,制取反应的△GT,及催化剂的活性角度进行探讨,提出一些不同的看法.本研究在教学上、理论研究上及对我国丰富的天然气资源的应用上都具有重要的现实意义.     

甲基弯菌IMV 3011整细胞催化甲烷氧化合成甲醇的研究

研究了在甲基弯菌（Methylosimus trichosporium)IMV 3011整细胞催化甲烷制甲醇的反应过程中，菌体浓度、阻断剂乙二胺四乙酸（ethylenediamine tetraacetic acid,简称EDTA）浓度、外源性电子给体、混合气组分及压力与甲醇积累的关系。批式反应的实验结果表明，在菌体浓度为7.4mg/mL时，以2mmol/L EDTA作阻断剂效果最好；作为电子给体，甲酸钠（20mmol/L)的效果优于琥珀酸钠（40mmol/L)，使用前者时的甲醇积累量是用后者时的2.8倍左右；当甲烷与空气的体积比为1：1.7时，转化率为6.0%，甲醇积累量最大；压力选用0.16MPa。连续反应中，于培养基中无铜离子培养的细胞与有铜离子的相比，持续时间长，甲醇积累高（最大产量达374μmol),前者是后者的2倍。     

甲烷生物催化氧化制甲醇—甲基球菌3021中甲烷单加氧酶催化性能的研究

甲基球菌３０２１中的甲烷单加氧酶在甲烷生物催化氧化制甲醇的反应中具有重要的作用。实验结果表明，３０２１菌的热稳定性好于其它甲烷氧化细菌可在４５℃反应５ｈ。在２００ｍｍｏｌ／Ｌ磷酸缓冲液中，它的甲醇累积速率比甲基弯菌ＩＭＶ３０１１高。乙二胺四乙酸，甲酸钠，ＮａＣｌ可明显增加甲醇累积量。     

丙烯气相一步氧化制环氧丙烷用Ag-Mo催化剂的研究

 用浸渍法和溶胶－凝胶法制备了一系列以银及氧化钼为活性组分，负载于不同载体上的催化剂．在以分子氧为氧化剂，且原料气中不添加任何抑制剂的情况下，采用微反－色谱联合装置考察了催化剂对丙烯气相一步氧化制环氧丙烷的催化性能．结果表明，载体和助剂对催化剂上丙烯环氧化性能产生明显的影响．以TiO2－ZrO2为载体，CsNO3－NaCl为助剂的Ag－MoO3催化剂具有较好的催化性能，在400℃下，氧的转化率和环氧丙烷的选择性可分别达到11．3％和34．8％；在450℃下，氧的转化率和环氧丙烷的选择性可分别提高到33．0％和35．3％．采用溶胶－凝胶法制备的MoO3／SiO2催化剂对丙烯气相一步环氧化反应也具有一定的催化活性．     

酶和细胞的固定化

本文对酶和细胞固定化技术的近期发展作了较为全面的扼要综述。     

不同沉淀剂制备的Ag／TS－1催化丙烯直接气相氧化合成环氧丙烷

 在423K、常压固定床石英反应器中，以丙烯直接气相氧化为探针反应，考察了催化剂制备方法、沉淀剂的种类和浓度对制备的Ag／TS－1催化剂催化性能的影响，采用TEM，XRD和UV－Vis等表征手段对Ag／TS－1催化剂进行了分析．结果表明，沉积－沉淀法是最佳的催化剂制备方法，但浸渍法也可制得具有环氧丙烷选择性的催化剂．K2CO3是一种良好的沉淀剂．以K2CO3为沉淀剂，硅钛比为64的TS－1为载体制备的Ag／TS－1催化剂上的丙烯转化率为1．72％，环氧丙烷选择性为98．2％．少量单质银的存在有利于环氧丙烷的生成，除银粒子的分散状态外，银粒子与载体TS－1间的相互作用对提高催化剂的选择性具有决定性作用．     

稀土氯化物催化丙烯直接环氧化反应研究

以氯化稀土为催化剂,以锌粉为还原剂,对不同羧酸和溶剂条件下的丙烯直接用氧气环氧化进行了研究,并对它的催化反应机理进行了初步探讨,实验结果表明,氯化稀土中有EuCl3对丙烯直接环氧化起催化作用,并且要在锌粉和羧酸共同存在下才有效,所用羧酸中丙酸的效果最佳,使用有机溶剂比不用溶剂效果更好,但不能用碱性物质作为反应体系的溶剂。反应气压力越高越有利于 环氧丙烷（PO）的生成,但反应温度不宜过高,在EuCl3、锌粉、羧酸催化体系中,EuCl3起电子传递的桥梁作用,锌粉提供电子,羧酸提供质子,推测的反应机理与实验结果吻合。     

甲烷催化氧化制含氧化合物的研究*

本文对甲烷催化氧化制含氧化合物的研究, 从多相催化和液相催化两个方面进行了综述; 对多相催化的研究从催化剂的选择、反应温度、反应压力、氧源、反应添加物、反应器及反应机理等方面进行了总结, 液相氧化的研究则对不同的研究体系进行了详细的综述。     

固定化对恶臭假单胞菌腈水合酶催化特性的影响

酶法代替铜催化法使丙烯腈转化制内烯酰胺的研究,70年代起在国外开始进行.近年来,国内也相继开展了这方面的工作.他们筛选得到的恶臭假单胞菌JP-1具有较高腈水合酶活力,其完整细胞的腈水合酶催化特性也已进行了研究.本文研究了采用海藻酸钙包埋法制备的恶臭假单胞菌固定化细胞的酶学性质.     

甲烷氧化细菌催化二氧化碳生物合成甲醇的研究

甲烷氧化细菌中包含的甲烷单加氧酶(MMO)、甲醇脱氢酶(ADH)、甲醛脱氢酶(FaldDH)、甲酸脱氢酶(FateDH)经过一系列反应能够把甲烷深度氧化生成二氧化碳，并生成一定的能量物质．把二氧化碳还原为甲醇是一个需要能量的过程，目前还没有已知的有机体在温和条件下完成这一反应．研究发现，甲基弯菌Methylosi-nus trichosporium IMV 3011可以催化二氧化碳生物转化生成甲醇．在休眠的悬浮细胞中充人二氧化碳后，反应一段时间在反应液中检测到了甲醇．二氧化碳转化成甲醇是一个需要能量推动的反应，为了补充反应所消耗的能量．反应一段时间后需要用甲烷进行再生，以恢复细胞中的还原当量NADH．我们进行了反应再生的交替连续批式反应，甲醇积累量能够维持在一个比较稳定的水平．理论上，反应不会增加温室效应，这是一个有效的、环境友好的、可恢复的反应过程．     

NOx催化的甲烷气相氧化反应

 考察了没有固体催化剂时NOx对甲烷气相氧化的催化作用，并用原位红外光谱研究了CH4－O2－NOx体系随温度的变化．实验结果表明，NOx对甲烷气相氧化有很高的催化活性．在20％CH4－10％O2体系中加入0．05％～0．2％的NO后，反应温度可降低200～300℃，在650～700℃下反应时，CH4转化率和CO选择性可分别达到38％和90％，产物中的n（H2）／n（CO）比为0．4～0．7．反应产物中可观察到有甲醛、甲醇和乙烯等，通过改变反应条件可以控制各组分的相对浓度．     

环己烷催化氧化制取顺酐和醋酸的催化剂研究

为研究气态环己烷催化氧化制取顺酐及醋酸的新反应，采取不同的方法制备了系列固体VPO催化剂.借助XRD、FT-IR对催化剂进行了主体晶相确定，用氧化还原滴定方法测定了不同晶相催化剂中钒的平均氧化数.结合催化反应的活性评价，发现催化剂主体晶相、结晶度、活化气氛和催化剂的V4＋/V5＋比均对目标反应的催化活性产生影响，5种催化剂中以(VO)2P2O7晶相催化剂的活性为最高.