由杉木锯屑生物质制合成气:镍基整体式催化剂的表征及催化性能

以酸处理的蜂窝状堇青石为载体制得了一系列用于生物质热解气制合成气的不同NiO负载量的整体式催化剂,考察了该Ni基催化剂的催化性能.结果表明,酸处理后堇青石载体的比表面积和孔容分别可达156m2/g和0.099m3/g;NiO的负载使得比表面积和孔容急剧减小,并随着NiO负载量的增加而变化不大.NiO负载量对产气组分的影...     

合成气发酵梭菌C.autoethanogenum的生长特性与CO发酵性能

为探讨合成气发酵乙醇的新工艺,对梭菌C.autoethanogenum的生长特性及CO发酵性能进行了研究.考察了不同碳源对C.autoethanogenum生长的影响,发现木糖是其生长的最佳底物.对生长培养基进行了改良,使C.autoethanogenum的菌体质量浓度提高2倍以上,代谢产物以乙酸为主,只产生少量乙醇.利用1 L气体采样袋研究了C.autoethanogenum的CO发酵性能,在1.0 g/L酵母膏的发酵培养基中经过两次CO发酵后,乙醇质量浓度达3.464g/L,CO乙醇转化率达51.7%.研究表明:N2环境、180℃、4MPa下,20min高温液态水处理蔗渣得到的水解液可用于C.autoethanogenum的培养,培养液再进行CO发酵,经过一次发酵后得到的乙醇质量浓度为3.13g/L,CO乙醇转化率为46.9%,与之前两次发酵的结果接近,但是发酵时间大大缩短.     

纤维素酶水解动力学的人工神经网络模型研究

酶作用机制的模糊以及影响异相体系因素的大量存在, 使得纤维素水解的酶催化过程高度复杂, 很难为之建立理论模型. 采用非理论模型人工神经网络模拟和预测了纤维素酶水解反应, 并与常用的响应面模型进行了比较. 选取加酶量 X1, 底物浓度 X2 和反应时间 X3 作为自变量, 还原糖浓度 Y1 和原料转化率 Y2 作为响应值. 结果表明, 人工神经网络模型比响应面模型更适合作为研究纤维素酶水解的动力学工具. 在模拟过程中, 除中心试验点外, 只有 1 个试验点上人工神经网络模拟值 Y2 产生的误差大于响应面模型. 在预测过程中, 人工神经网络模型的预测值都比响应面模型更接近实验值.     

基于二级酶失活模型的纤维素酶反应动力学

 酶催化、失活机制的模糊以及影响异相体系因素的大量存在,使得纤维素水解的酶催化过程高度复杂,很难为之建立机理模型。假定纤维素酶失活模型为二级反应,由准稳态理论推导出最终产物葡萄糖浓度与时间,初始酶浓度关系的半经验半理论模型。该模型只含两个参数,能对试验数据很好的拟合,相关系数R2均在0.98以上。用Bailey改进的米式方程进一步拟合不同初始酶浓度下的初速度关系,相关系数R2=0.9773,求得最大反应速度为2.7425 g/(L·h),半饱和常数为3.010 6 g/L。该模型还表明酶失活速率常数随着初始酶浓度的增加而减小,呈线性关系。失活速度随着初始酶浓度的增加而增加。     

β-葡萄糖苷酶高产菌株及其应用研究

 对Hypocrea sp. W₆₃的β-葡萄糖苷酶酶学性质研究表明,该酶液体发酵最高酶活高达482.1 U/mL,最适反应pH值为4.8,最适反应温度为65 ℃;乙醇体积分数为10%时对酶活有最大促进效果,乙醇耐受能力高达30%;将该酶应用于同步糖化发酵研究中,发现发酵至120 h乙醇质量浓度可高达41.25 g/L,与对照相比,乙醇产量均提高近2倍。该菌株所产的β-葡萄糖苷酶较高的酶活力、耐热性能、乙醇耐受性和同步糖化发酵促进效果,预示着该菌在纤维素乙醇产业化应用中具有广阔的应用前景。     

纤维素酶降解机理的研究进展

纤维素酶在生物炼制过程中具有重要地位,因而十分有必要深度解析酶解作用机理.纤维素是由D-葡萄糖聚合形成的高分子聚合物,它的降解在木质纤维素解聚过程中最为关键,由于其分子结构相当稳定,需要纤维素酶各结构域及组分协同作用,才能将其高效降解为可利用的糖类.本文总结国内外学者对纤维素酶降解机理的最新进展,首先从纤维素酶分子结构与功能的相互作用出发,揭示结构与功能间的互作关系,阐述生物催化分子机制,可为优化酶结构增强酶功能提供理论依据;其次概述纤维素酶降解机理的作用特点,论述酶促协同及其外部环境对纤维素酶活力的重要影响,可为酶解体系优化设计提供借鉴;最后,结合纤维素酶降解机理总结概括了有效降低酶成本的途径.