研究提出木质纤维素生物质碳资源梯级利用路线

木质纤维素生物质,如玉米秸秆,是地球上储量最丰富的农业废弃物资源之一,被认为是构建可持续生物经济的关键候选原料。然而,其产业化利用长期受制于“碳利用效率低”的瓶颈。以纤维素燃料乙醇为例,在乙醇发酵过程中,近三分之一的碳原子会以二氧化碳形式流失。此外,发酵液中仍会残留未被完全发酵的有机物,导致过程累计碳损失可高达60%。为破解这一难题,中国科学院成都生物研究所等,提出木质纤维素生物质碳资源的梯级利用路线,构建了“纤维素乙醇发酵—厌氧消化乙醇废醪液—沼液耦合乙醇尾气培养微藻”的三位一体集成梯级工艺,实现木质纤维素碳资源的全链条捕获与高值化转化。研究人员利用代谢工程改造的酿酒酵母,对预处理后的玉米秸秆水解液进行高效混合糖发酵,有效突破了传统菌株难以利用戊糖的技术瓶颈;将发酵产生的乙醇废醪液(含残留有机物)进行厌氧消化制取甲烷,实现残留碳资源的二次回收;以厌氧消化产生的沼液与乙醇发酵过程中捕获的二氧化碳共同作为微藻培养基质,在完成碳的生......阅读全文

研究提出木质纤维素生物质碳资源梯级利用路线

木质纤维素生物质,如玉米秸秆,是地球上储量最丰富的农业废弃物资源之一,被认为是构建可持续生物经济的关键候选原料。然而,其产业化利用长期受制于“碳利用效率低”的瓶颈。以纤维素燃料乙醇为例,在乙醇发酵过程中,近三分之一的碳原子会以二氧化碳形式流失。此外,发酵液中仍会残留未被完全发酵的有机物,导致过程累计

木质纤维素生物质碳资源的梯级利用路线被提出

木质纤维素生物质(如玉米秸秆)是地球上储量最丰富的农业废弃物资源之一,被认为是构建可持续生物经济的关键候选原料。近日,中国科学院成都生物研究所生物质废弃物资源化利用创新团队与合作者一起,创新性提出木质纤维素生物质碳资源的梯级利用路线,构建了“纤维素乙醇发酵—厌氧消化乙醇废醪液—沼液耦合乙醇尾气培养微

木质纤维素类生物质组分分离和解聚研究获进展

  近日,中国科学院广州能源研究所研究员廖玉河等研究人员联合东南大学在国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助下,在木质纤维素类生物质组分分离和解聚研究取得新进展。相关成果发表于《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)。  木质纤维素类

关于木质素的详细介绍

  木质素是由3种苯丙烷单元通过醚键和碳碳键相互连接形成的具有三维网状结构的生物高分子,含有丰富的芳环结构、脂肪族和芳香族羟基以及醌基等活性基团。  木质素是由苯丙烷单元通过碳-碳键和醚键连接而成的无定形聚合物,是植物界中储量仅次于纤维素的第二大生物质资源。作为典型的生物质材料,木质素是芳香族化合物

新技术让生物质资源“身价倍增”

  新技术让秸秆、木材、竹材等生物质资源“身价倍增”。来自中国科学院大连化学物理所(以下简称“大连化物所”)等单位的科研人员在木质纤维素类生物质三素分离和高值利用方向取得重要突破:他们设计并开发出催化木质素芳基化的三素分离技术(CLAF),解决了在木质纤维素绿色精炼过程中三素难以高效分离、高值利用的

厦门大学团队发现太阳能驱动生物质全利用新方法

   实现绿色碳资源的高效利用是科学家们不断探索的课题。厦门大学教授王野课题组和程俊课题组合作,发现并利用量子点催化剂对木质素特定化学键的高效活化性能,首次实现了可见光照射下原生木质素在温和条件下的完全转化。相关成果于10月1日在线发表于《自然催化》上。  生物质是通过光合作用而形成的各种有机体,包

厦门大学-首次实现可见光照射下木质素的完全转化

实现绿色碳资源的高效利用是科学家们不断探索的课题。厦门大学教授王野课题组和程俊课题组合作,发现并利用量子点催化剂对木质素特定化学键的高效活化性能,首次实现了可见光照射下原生木质素在温和条件下的完全转化。相关成果于10月1日在线发表于《自然催化》上。 生物质是通过光合作用而形成的各种有机体,

南京理工大学在木质纤维素资源化利用方面取得新进展

  近日,南京理工大学研究团队在《Science Advances》杂志上发表题为“Valorization of lignin components into gallate byintegrated biological hydroxylation, O-demethylation,and ar

我所提出木质纤维素三素催化精炼新策略

近日,我所生物能源研究部生物能源化学品研究组(DNL0603组)王峰研究员团队在木质纤维素三素分离和高值利用方向取得重要突破。该团队针对木质素分离中易发生低值化自缩合的难题,设计并开发了催化木质素芳基化的三素分离(CLAF)技术。利用木质素易缩合的倾向,通过引入具有高亲核活性的木质素衍生酚,大幅提高

中科院大连化物所通过离场电催化策略实现生物质高选择性重整转化为甲酸和氢气

近日,我所能源催化转化全国重点实验室太阳能研究部(DNL16)李灿院士团队在生物质资源化利用研究方面取得新进展。团队发展了一种基于双钒氧化还原电对的“离场电催化”新策略,将秸秆、玉米芯等难溶的原始生物质在温和条件下高效转化为氢气与甲酸(90%选择性,唯一液相产物)。该技术为生物质资源的大规模、高值化

生物质组分分离和解聚研究获进展

  木质纤维素类生物质是储量丰富的有机可再生碳资源,主要包含纤维素、半纤维素和木质素三大组分,是制备可持续燃料、化学品及材料的理想原料。这类生物质结构复杂且致密,通过分离技术打破复杂结构是实现选择性转化全组分的基础。然而,当前大多组分分离和转化技术聚焦于纤维素和半纤维素的高值化利用,其分离转化过程中

拆分“木块”,他们让木质纤维素成功分离转化

【2024-05-29 23:00:00后发布】推开实验室的大门,中国科学院大连化学物理研究所(以下简称大连化物所)研究员王峰团队的研究人员正在里面忙着拆分“木头”,木片在他们手中分离成一瓶瓶纤维状物品,再像“变魔术”一样加工成织物纤维等,有望广泛应用于日常生活。拆分“木块”这件事,王峰团队已经做了

木质纤维素生物炼制取得新进展

  中国科学院大连化学物理研究所研究员周雍进团队在木质纤维素生物炼制方面取得新进展。团队以多形汉逊酵母为宿主,通过强化木糖同化与转运过程,同步利用葡萄糖与木糖,实现了木质纤维素生物炼制高效合成脂肪酸和3-羟基丙酸。相关成果近日发表于《自然-化学生物学》。  木质纤维素来源广泛且可再生,是木材、秸秆的

拆分“木块”,他们让木质纤维素“物尽其用”

 木质纤维素三素催化精炼新策略示意图。分离后的产物。大连化物所供图■本报见习记者 孙丹宁推开实验室的大门,《中国科学报》记者看到中国科学院大连化学物理研究所(以下简称大连化物所)研究员王峰团队成员正在忙着拆分“木块”。木片在他们手中快速分离成一瓶瓶纤维状物品。这些物品会像变魔术一样被加工成织物纤维等

污水碳源分离新概念——筛分纤维素

追求污水处理碳中和运行目标产生了从污水中前端分离碳源(碳捕捉)的欧洲概念,使之用于后端厌氧消化转化甲烷。我国市政污水碳源(COD)浓度普遍偏低,连脱氮除磷碳源需求都难以满足,这就限制了碳捕捉的理论和实践。然而,另外一种碳捕捉概念似乎是普遍适用的,那就是前端筛分纤维素。纤维素物质本身化学结构异常复杂、

我国非粮燃料乙醇研发提速

  12月19日,吉林石化研究院“玉米秸秆生产燃料乙醇关键技术开发”通过中国石油科技管理部组织的项目中评估。科技管理部对该项目在预处理技术与混合糖发酵生产乙醇工程菌株构建上开展的多项创新给予肯定,标志着我国非粮燃料乙醇技术研发工作正在提速。   生物质资源生产生物燃料,是替代石油资源的重要方法,非

植生生态所取得生物丁醇制造技术研究新进展

  近日,BMC Genomics和Metabolic Engineering杂志相继发表了中科院合成生物学重点实验室生物丁醇协作组(姜卫红,杨琛,杨晟课题组)的最新研究成果。该协作组解析了重要产溶剂梭菌丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutylicum)中木

科学家提出木质纤维素三素催化精炼新策略

  近日,中国科学院大连化学物理研究所生物能源研究部生物能源化学品研究组研究员王峰团队,在木质纤维素三素分离和高值利用方向取得重要突破。该团队针对木质素分离中易发生低值化自缩合的难题,设计并开发了催化木质素芳基化的三素分离(CLAF)技术。该研究利用木质素易缩合的倾向,通过引入具有高亲核活性的木质素

玉米秸秆乙醇产业化更进一步

  我国非粮燃料乙醇技术研发工作正在提速。昨日,从吉林石化研究院传出消息,玉米秸秆生产燃料乙醇关键技术开发项目12月20日通过了中国石油科技管理部组织的项目中评估。应用该技术,预处理阶段纤维素原料的糖化率可以提高20%以上,五碳糖和六碳糖实现共发酵,燃料乙醇原料单耗降低了2~3吨。玉米秸秆乙醇技术向

木质纤维素为原料合成可再生航空燃料(JP10燃料)

  近日,中国科学院大连化学物理研究所催化与新材料研究中心研究员李宁、中科院院士张涛团队,开发了两条通过木质纤维素平台化合物——糠醇制备可再生JP-10高密度燃料的新路线。相关工作发表在《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed.)上。  以木质纤维素为原料合成可再生航空燃料是国际生

四种纳米纤维素生产菌株对木质纤维素衍生的抑制物

  通过预处理和酶促糖化,木质纤维素生物质作为生产细菌纳米纤维素(BNC)的低成本原料具有巨大的潜力。本项研究中,比较三种新型BNC生产菌株与Komagataeibacterxylinus ATCC 23770对抑制物的耐受性。所研究的抑制剂包括呋喃醛(糠醛和5-羟甲基糠醛)和酚类化合物(松柏醛和香

唯一完成单位!地方高校发Nature

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/8/506296.shtm北京时间2023年8月8日,国际期刊《自然》(Nature)以快速发表的形式报道了我校材料工程学院帅李教授团队题为“Bonding wood with uncondensed lign

生物质可高效“重整”为甲酸和氢气

近日,中国科学院院士、中国科学院大连化学物理研究所研究员李灿团队在生物质资源化利用研究方面取得新进展。团队发展了一种基于双钒氧化还原电对的“离场电催化”新策略,将秸秆、玉米芯等难溶的原始生物质在温和条件下高效转化为氢气与甲酸。该技术为生物质资源的大规模、高值化利用提供了一条有工业化前景的新路径。相关

孙建中:向白蚁学习制造“生物反应器”

  能源短缺和环境污染,是当前人类面临的重大挑战。生物质资源在解决这两个问题方面潜力巨大。然而,生物质的高效、经济转化问题“久攻不克”,已成当前困扰国际科学界和产业界的公认难题。  江苏大学特聘教授孙建中认为,以白蚁为代表的肠道消化系统是世界上最小,但又非常高效的“生物反应器”,

“废”变油,生物质能的馈赠

  作为唯一能够转化为液体燃料的可再生资源,生物质以其产量巨大、可储存和碳循环等优点已引起全球的广泛关注。蒋剑春带领团队针对农林生物质转化过程中存在的降解产物组分复杂、原料转化率低、产品质量不稳定、能耗高等问题,开展了木质纤维和植物油脂定向转化的基础理论研究,取得了多项创新性成果。  农业废弃物、树

中外科学家在生物质全组分高值化利用方面获进展

近日,中国科学院广州能源研究所研究员王晨光与比利时鲁汶大学教授Bert F. Sels合作,在生物质全组分高值化利用方面取得重要进展。相关研究以长文的形式在线发表于《ACS-催化》。温和氧化是一项具有应用前景的生物质催化转化技术,可将木质纤维素类生物质转化为高价值的化学品和纤维素材料。然而在此过程中

青岛能源所揭示木质纤维素丁醇发酵产物调控机制

  发展木质纤维素为原料的液体生物燃料,符合我国生物燃料“不与粮争地、不与人争粮”政策。玉米秸秆是我国农业生产中产生的一大类具有代表性的木质纤维素原料,分布广,产量大,处理不当易造成环境污染,生物转化玉米秸秆生产丁醇是一个变废为宝、一举多得的方向。  在以玉米秸秆为原料的生物发酵过程中,玉米秸秆的前

干法木质纤维素生物炼制技术研发获重大进展

  用秸秆制乙醇,代替汽油跑汽车,这当然不是异想天开,但几十年来始终是一块“画饼”——让人垂涎欲滴却不能入口充饥。不过,由华东理工大学鲍杰教授领衔研发、首次亮相于正在举行的第十六届中国国际工业博览会(上海工博会)的“干法木质纤维素生物炼制技术”告诉我们,让我国每年7亿吨秸秆物尽其用的一天,可能真的已

范式洗涤剂法——木质纤维素测定标准方法

原理:采用范式(Van Soest )的洗涤纤维分析法测定中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)原理:植物性饲料经中性洗涤剂煮沸处理,不溶解的残渣为中性洗涤纤维,主要为细胞壁成分,其中包括板纤维素、纤维素、木质素和硅酸盐。植物性饲料经酸性洗涤剂处理,剩余的残渣为酸性洗涤纤维,其中包括纤维素、

大连化物所绿色合成环己烷类含氧化学品研究取得新进展

  近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员李宁、中科院院士张涛团队和研究员王峰团队合作,在绿色合成环己烷类含氧化学品方面取得新进展。相关工作以共同通讯作者形式发表在《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed.)上。  1,4-环己烷二甲醇(CHDM)和1,4-环己烷二甲酸(CHDA