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我国工业生物技术发展回顾及展望 被引量：7
1
作者 欧阳平凯 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期3991-4000,共10页
工业生物技术是指以微生物或酶为催化剂进行物质转化,大规模地生产人类所需的化学品、医药、燃料、材料、食品等产品的生物技术。发展工业生物技术是人类由化石经济向生物经济过渡的关键路径,是解决人类目前面临的资源、能源及环境问题... 工业生物技术是指以微生物或酶为催化剂进行物质转化,大规模地生产人类所需的化学品、医药、燃料、材料、食品等产品的生物技术。发展工业生物技术是人类由化石经济向生物经济过渡的关键路径,是解决人类目前面临的资源、能源及环境问题的重要手段。中国科学院天津工业生物技术研究所是我国工业生物技术和生物制造领域的主力代表。本文结合该研究所成立十年来的发展,简要回顾了我国工业生物技术发展战略规划布局、重要技术突破进展和行业影响,并对我国工业生物技术和生物制造的未来发展进行了展望分析。 展开更多
关键词 工业生物技术 生物催化剂 生物制造 可持续发展 生物经济
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碱处理HZSM-5催化纤维素热裂解制备芳烃 被引量：6
2
作者 程浩 周峰 +4 位作者 陈皓 傅杰 陈可泉 乔凯 欧阳平凯 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期3329-3335,共7页
使用不同浓度的NaOH溶液(0.2~1.0mol/L)对不同硅铝比的HZSM-5沸石进行碱处理制备多级孔HZSM-5,研究了NaOH浓度对碱处理制备多级孔HZSM-5的影响规律以及多级孔HZSM-5在纤维素催化热裂解中的催化性能。采用N2吸附-脱附、XRD、TEM和NH_3-TP... 使用不同浓度的NaOH溶液(0.2~1.0mol/L)对不同硅铝比的HZSM-5沸石进行碱处理制备多级孔HZSM-5,研究了NaOH浓度对碱处理制备多级孔HZSM-5的影响规律以及多级孔HZSM-5在纤维素催化热裂解中的催化性能。采用N2吸附-脱附、XRD、TEM和NH_3-TPD对催化剂进行表征:XRD结果显示HZSM-5碱处理后,多级孔HZSM-5依然有MFI结构特征峰;N_2吸附-脱附和TEM表征结果表明碱处理后的ZSM-5晶体内有明显的介孔孔道,形成多级孔结构;NH3-TPD结果表明随着NaOH浓度的增加,多级孔HZSM-5的强酸量呈现先增加后减少的趋势,在0.4mol/L处达到最高值。在微型裂解仪与气相色谱-质谱联用装置中研究多级孔HZSM-5对纤维素催化热裂解制备芳烃的催化性能,结果显示硅铝比为25、38、50的HZSM-5芳烃产率分别从碱处理前的33.5%、35.6%和32.2%,最高增加至37.1%、38.5%和34.0%(0.4mol/L NaOH碱处理);焦炭产率分别由碱处理前的33.1%、31.5%和33.8%降低至29.1%、25.8%和29.8%。结果表明,通过有效调控碱处理条件能够提高纤维素催化热裂解过程中的芳烃产率,同时降低焦炭产率。 展开更多
关键词 碱处理 HZSM-5 沸石 催化 催化剂 热裂解 芳烃
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微气泡耦合生物反应器的研究进展 被引量：6
3
作者 李辉 李干禄 +5 位作者 何峰 许旭 田威龙 许晟 陈可泉 欧阳平凯 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期4758-4765,共8页
微气泡具有气液接触面积大、气体溶解速率快、上升速度慢和水中停留时间长等理化特征,非常适合于高气液传质效率需求的生物发酵过程。本文介绍了能够耦合生物反应器的几种微气泡发生装置,分别为微气泡分散器、微孔膜、流体振荡器耦合微... 微气泡具有气液接触面积大、气体溶解速率快、上升速度慢和水中停留时间长等理化特征,非常适合于高气液传质效率需求的生物发酵过程。本文介绍了能够耦合生物反应器的几种微气泡发生装置,分别为微气泡分散器、微孔膜、流体振荡器耦合微孔膜和微气泡曝气搅拌桨;并简述了微气泡发生装置耦合搅拌式生物反应器、气升式生物反应器和生物膜反应器在生物反应过程的应用进展;最后回顾了二氧化碳微气泡在生物反应器的应用研究进展。指出微气泡耦合生物反应器的研究仍处于起步阶段,在放大规律和能耗方面仍处于研究空白。微气泡耦合生物反应器的发展对工业生物技术、石油化工、污水处理和资源再利用等的发展具有重要的意义。 展开更多
关键词 传质 生物反应器 气液两相流 曝气搅拌桨 微气泡 微孔膜
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气升式反应器气液混合及传质特性的CFD模拟 被引量：6
4
作者 李干禄 韦策 +4 位作者 吴昊 贺仁涛 吴兵 姜岷 欧阳平凯 《南京工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第4期118-124,共7页
气液混合时间和体积传质系数是气升式反应器设计和放大的重要参数。采用实验与流体动力学CFD数值模拟技术相结合的方法对气升式内环流反应器的气液两相混合和溶氧过程开展研究。以欧拉-欧拉模型为基础,利用标准k-ε及多尺度气泡(MUSIG)... 气液混合时间和体积传质系数是气升式反应器设计和放大的重要参数。采用实验与流体动力学CFD数值模拟技术相结合的方法对气升式内环流反应器的气液两相混合和溶氧过程开展研究。以欧拉-欧拉模型为基础,利用标准k-ε及多尺度气泡(MUSIG)模型耦合Higbie渗透理论进行计算,对反应器内气液两相流的混合和氧传质进行CFD数值模拟。考察示踪剂进样位置和表观气速对混合时间的影响,并研究表观气速对体积传质系数的作用规律。结果表明:示踪剂注射位置越靠近曝气区,气液混合时间越小,在一定表观气速下,混合时间随着表观气速的增大而减小,体积传质系数则随着表观气速的提高而增大,CFD数值模拟结果与实验结果较好吻合,进一步验证了CFD数值模拟技术在气升式反应器设计和放大中的可行性。 展开更多
关键词 气升式反应器 CFD模拟 气液混合时间 氧传质
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合成生物技术制备脂肪族二元胺的研究进展 被引量：5
5
作者 王昕 王静 +1 位作者 陈可泉 欧阳平凯 《合成生物学》 2020年第1期71-83,共13页
合成生物学作为发展迅速的一门交叉学科,为构建高效的微生物细胞工厂、促进生物基产品的产业化制备提供了强有力的工具。二元胺作为一种重要的聚合单体,广泛应用于聚酯、聚氨酯、聚酰胺等高分子材料的合成中。本文针对C3~C5脂肪族二元胺... 合成生物学作为发展迅速的一门交叉学科,为构建高效的微生物细胞工厂、促进生物基产品的产业化制备提供了强有力的工具。二元胺作为一种重要的聚合单体,广泛应用于聚酯、聚氨酯、聚酰胺等高分子材料的合成中。本文针对C3~C5脂肪族二元胺(1,5-戊二胺、1,3-丙二胺、1,4-丁二胺)的生物合成,从途径设计与构建、关键结构元件的设计和改造、调控元件的挖掘与优化、辅因子合成和转运调控等模块的优化和系统集成等方面,综述了利用合成生物学策略改造大肠杆菌和谷氨酸棒状杆菌合成二元胺的现状,并从非粮生物质的利用和生物合成过程中CO2的再循环利用两个方面阐述了提高二元胺合成过程中原子经济性的研究概况,展望了如何利用合成生物技术进一步优化二元胺合成细胞的性能,以促进生物基二元胺的产业化生产。 展开更多
关键词 合成生物学 脂肪族二元胺 材料单体 细胞工厂 非粮生物质 过程经济性
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响应面优化喷雾干燥制备维生素K2香菇粉 被引量：3
6
作者 李干禄 韦策 +2 位作者 陈可泉 李辉 欧阳平凯 《南京工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第6期814-820,共7页
维生素K2(VK2)作为一种功能因子,常被添加于风味食品中,制备功能食品营养粉。本文以VK2发酵液为原料、香菇粉为辅料,研究VK2香菇粉的喷雾干燥工艺,考察香菇粉质量分数、空气入口温度、进料流速和出口温度在喷雾干燥过程对VK2香菇粉的品... 维生素K2(VK2)作为一种功能因子,常被添加于风味食品中,制备功能食品营养粉。本文以VK2发酵液为原料、香菇粉为辅料,研究VK2香菇粉的喷雾干燥工艺,考察香菇粉质量分数、空气入口温度、进料流速和出口温度在喷雾干燥过程对VK2香菇粉的品质和VK2质量分数的影响。在单因素试验的基础上,采用响应面分析法优化VK2香菇粉的喷雾干燥条件,最后获得一种有利于产业化的最佳工艺。结果表明:VK2香菇粉喷雾干燥的最佳工艺条件为香菇粉质量分数35%、空气入口温度180℃、进料流速12 L/h和出口温度100℃。在此条件下,所得产品VK2香菇粉的综合评分为96,VK2含量高、气味好且无结块,与预测结果一致。本喷雾干燥工艺对含温度敏感功能因子的食品营养粉的开发具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 维生素K2 香菇粉 喷雾干燥 功能食品
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多酶共固定化技术在糖类催化中的研究进展 被引量：1
7
作者 唐婷 周文凤 +5 位作者 王志 朱晨杰 许敬亮 庄伟 应汉杰 欧阳平凯 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期2636-2648,共13页
糖类的催化反应对人体生命活动和工业生产具有重要意义。近年来,多酶共固定化技术迅速发展,为糖类的催化反应提供了一个绿色高效的研究工具。本文结合糖类催化中的多酶级联反应,系统阐述了多酶共固定化的方法,包括传统方法和新型方法,... 糖类的催化反应对人体生命活动和工业生产具有重要意义。近年来,多酶共固定化技术迅速发展,为糖类的催化反应提供了一个绿色高效的研究工具。本文结合糖类催化中的多酶级联反应,系统阐述了多酶共固定化的方法,包括传统方法和新型方法,并指出了其各自的原理和优缺点。在此基础上,详细介绍了多酶共固定化技术在糖类催化中的应用,如淀粉的水解、纤维素的利用以及功能性糖的合成等,结果表明多酶共固定化技术不仅具有高效催化、稳定性强、易于分离等特性,而且能够充分发挥多酶之间协同催化的优势,极大地促进了糖类催化反应的进行。最后分析了多酶共固定化技术目前存在的问题与挑战,提出了一些解决问题的研究思路和方法,并展望了其发展前景。 展开更多
关键词 多酶共固定化 糖类催化 级联反应 协同效应
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一株1萘酚生产菌的分离、鉴定及培养条件优化
8
作者 邱程刚 李康 +4 位作者 陶沙 钱颖 张阿磊 陈可泉 欧阳平凯 《生物加工过程》 CAS 2021年第3期256-262,共7页
从南京某化工厂的排水沟中采样、富集、驯化、分离,获得了1株能够以萘为底物生产1萘酚的细菌。该菌菌落形态光滑、呈乳白色,经染色并显微镜检测后发现,个体形态为短杆状、革兰氏阳性;经形态、生理生化及16S rDNA鉴定,该菌属于蜡样芽孢... 从南京某化工厂的排水沟中采样、富集、驯化、分离,获得了1株能够以萘为底物生产1萘酚的细菌。该菌菌落形态光滑、呈乳白色,经染色并显微镜检测后发现,个体形态为短杆状、革兰氏阳性;经形态、生理生化及16S rDNA鉴定,该菌属于蜡样芽孢杆菌属,命名为蜡样芽孢杆菌Bacillus cereus QCG。经高效液相色谱质谱联用仪分析发现,该菌可将萘转化为1萘酚。进一步对该菌的培养条件优化后发现,在接种量为1.5%、培养时间为18 h、温度26℃、装液量80 mL(500 mL摇瓶)的条件下,菌株QCG在2 h时,产物1萘酚质量浓度可达22.23 mg/L,产率为(0.97±0.06)g/g,比未优化前提高了67.24%。 展开更多
关键词 菌种鉴定 蜡样芽孢杆菌QCG 萘 1萘酚 培养优化
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