磺酸功能化咪唑类离子液体催化丁二酸与丁二醇预聚酯化的过程研究

采用咪唑、1,3-丙磺酸内酯、1,2-二溴乙烷、1,4-二溴丁烷和聚乙二醇-200等为原材料合成了四种功能性磺酸类咪唑离子液体,考察了这四种离子液体催化剂酯化合成丁二酸丁二醇酯的性能,研究了催化剂用量、醇酸摩尔比、反应时间等因素对酯化反应的影响,并与钛酸正丁酯及钛酸异丙酯催化剂进行对比,得出其较佳工艺条件为:使用双-(3-丙烷磺酸-1-亚丁基咪唑)磺酸功能化离子液体为催化剂,用量为丁二酸摩尔质量的0.40%,醇酸比为1.3:1,反应温度160℃,反应时间为2 h,酯化率最高达到94.2%.     

微生物絮凝剂产生菌NX-2的筛选和合成条件的研究

从土壤中筛选分离到 1株高效絮凝剂产生菌NX 2 ,鉴定为枯草芽孢杆菌 (Bacillussub tilis)。在含谷氨酸和葡萄糖的培养基中培养 ,其发酵产物粘度高 ,对高岭土、活性炭等固体悬浮颗粒具有显著的絮凝作用 ,而缺少谷氨酸和额外碳源则不能产生絮凝活性。NX 2培养并产生絮凝活性的碳源可采用葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、甘油、可溶性淀粉和果糖 ,氮源采用酵母膏、蛋白胨等有机氮源或铵盐等无机氮源。通过核磁共振等手段对分离提纯的样品进行结构表征 ,鉴定其为γ 聚谷氨酸。     

基于关键酶表达的发酵调控与分子改造策略对E.coli产丁二酸的影响

考察E.coli JM001及其重组菌株E.coli JM002生物发酵生产丁二酸的性能。E.coli JM001在两阶段发酵产丁二酸过程中通过在有氧培养阶段添加乙酸钠,即可提高丁二酸的生产能力,厌氧阶段的丁二酸收率可达84%,但会有较多的副产物乙酸和丙酮酸积累。以E.coli JM001为出发菌株,敲除其磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PPC)并导入来源于枯草芽孢杆菌的磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶(PCK)基因,构建了重组菌株E.coli JM002,该重组菌株在两阶段发酵的有氧培养过程中不需添加乙酸钠,转厌氧后菌株也具有转化葡萄糖合成丁二酸的能力,丁二酸收率可达86%,副产物积累很少。     

Brφnsted酸性功能化双核离子液体制备及催化合成醋酸丁酯研究

采用两步法制备了功能化Brφnsted酸性双核咪唑离子液体催化剂,并用1H-NMR、FT-IR对催化剂的结构进行了表征,系统考察了其在醋酸与丁酯催化酯化高选择性地合成醋酸丁酯反应中的催化性能。结果表明,功能化Brφnsted酸性双核咪唑离子液体具有很好的催化活性,其催化活性与阴离子的种类有关,其中双-(3-甲基-1-咪唑)亚丁基双硫酸氢盐(MTEIMHS)的催化活性最好,在最佳催化剂用量为1.6%(wt),反应在90℃的温度下反应4 h,醋酸转化率可达到82%,且选择性接近99.9%。由此可见MTEIMHS双核离子液体有望成为一种有潜力的酯化催化剂。     

钙改性MCM-22分子筛催化剂上单十二烷基磷酸酯的绿色合成

引言单十二烷基磷酸酯(MAP)是一类应用较广的阴离子表面活性剂,通常由长链醇和磷酰化剂反应制得[1]。采用等摩尔比磷酸法制备烷基磷酸单酯是一条绿色的合成路线[2],但是由于磷酸浓度低,反应活性不高,一般使用催化剂来加快反应[3-6],但是其合成是一种大分子反应,且反应过程中伴随相应的双十二烷基磷酸酯的生成,选择单酯选择性好且优良的催化剂成为必要。     

利用纤维素水解液中的纤维二糖发酵制备丁二酸

纤维素水解液中通常含有纤维二糖。本文考察了Actinobacillus succinogenes NJ113利用纤维二糖厌氧发酵生产丁二酸的能力,并利用蔗渣纤维素制备纤维二糖作为碳源用于厌氧发酵生产丁二酸。3 L发酵罐厌氧发酵结果显示：以35 g/L纤维二糖作为碳源发酵制备丁二酸,其产量为23.51 g/L,产率达到67.17%;用含有18 g/L纤维二糖和17 g/L其它糖类的蔗渣纤维素水解液作为碳源发酵制备丁二酸,丁二酸的产量和产率分别为20.00 g/L和64.73%。因此,Actinobacillus succinogenes NJ113具有较强的利用纤维二糖生产丁二酸的能力,而且利用废弃的纤维素制备纤维二糖作为碳源高效、经济地发酵制备丁二酸具有可行性。     

丁二酸发酵液色素的活性炭吸附过程

以丁二酸发酵液为研究体系,采用静态吸附法研究了颗粒活性炭对丁二酸发酵液色素的吸附过程;并考察了搅拌转速对活性炭吸附色素过程的影响。结果表明活性炭对色素的吸附是以物理吸附为主的吸热过程,其吸附热为12.54 kJ?mol?1,适宜的脱色温度有利于提高活性炭的利用效率,热水解吸可实现活性炭的再生;活性炭对色素的初始吸附速度随搅拌转速增加而增加;在活性炭快速吸附阶段,液膜扩散为主要控速步骤,增加搅拌转速可减少颗粒液膜层的厚度,有效扩散系数随之增加。通过考察进料对活性炭层析柱的脱色效果的影响,结果表明合适的进料流速能提过活性炭的利用率。     

甲基营养型大肠杆菌构建策略的研究进展

利用微生物细胞工厂实现原料转化和产品合成是绿色生物制造的核心。然而,当前生物制造仍以富含糖类的谷物粮食为主要原料,存在“与民争粮”的争议,亟需开发非粮原料。甲醇作为煤化工产业中的重要产品,具有来源广、价格低、还原性强等优势,有替代粮食原料的潜力。天然甲基营养菌可利用甲醇生产单细胞蛋白和各种氨基酸,但存在理论收率低、遗传改造工具不足等缺点。随着合成生物学的发展,以大肠杆菌等模式生物作为底盘细胞构建人工甲基营养菌,实现甲醇到各种化学品的生产已成为研究热点。本文总结了多种甲基营养型大肠杆菌的构建策略,明确了影响天然路径代谢的关键因素与代谢过程中的重要中间产物,概括了各种天然路径在大肠杆菌中的优化策略与人工新路径的构建方法,并对工程菌株的优化提出了展望。     

有机酸对Actinobacillus succinogenes厌氧发酵过程的抑制作用

通过在发酵培养基中分别添加不同浓度的丁二酸、甲酸和乙酸,考察了3种有机酸对菌体生长及代谢产物积累的影响。结果表明,在初始葡萄糖浓度为40 g/L厌氧发酵产丁二酸体系中,甲酸抑制作用最强,乙酸次之,丁二酸无明显抑制作用。当甲酸和乙酸总浓度超过13.70 g/L时,菌体开始衰亡。利用膜循环生物反应器在发酵过程甲酸和乙酸总浓度达到13.70 g/L时移出部分抑制性代谢产物,有效地降低了有机酸对A.succi-nogenes NJ113生长代谢的抑制作用,丁二酸生产强度达1.70 g/(L.h),比分批发酵提高了17.2%。     

有机酸对Actinbacillus succinogenes厌氧发酵过程的抑制作用

通过在发酵培养基中分别添加不同浓度的丁二酸、甲酸和乙酸,考察了3种有机酸对茵体生长及代谢产物积累的影响.结果表明,在初始葡萄糖浓度为40 g/L厌氧发酵产丁二酸体系中,甲酸抑制作用最强,乙酸次之,丁二酸无明显抑制作用.当甲酸和乙酸总浓度超过13.70 g/L时,菌体开始衰亡.利用膜循环生物反应器在发酵过程甲酸和乙酸总浓度达到13.70 g/L时移出部分抑制性代谢产物,有效地降低了有机酸对A.succinogenes NJ113生长代谢的抑制作用,丁二酸生产强度达1.70 g/(L·h),比分批发酵提高了17.2%.