连续离子交换系统在山梨糖醇生产中的应用

连续离子交换系统在山梨糖醇生产中的应用

一、连续离子交换系统在山梨醇生产中的应用(论文文献综述)

杨子锋[1](2021)在《基于异山梨醇的生物基聚碳酸酯合成及改性研究》文中研究表明传统聚碳酸酯(PC)以石油基化合物双酚A(BPA)和光气为原料合成,因为BPA的雌激素效应以及光气的剧毒挥发性导致传统工艺存在一些缺点。目前,采用生物基单体异山梨醇(ISB)和二氧化碳基化合物碳酸二甲酯(DMC)为原料直接一步酯交换熔融缩聚合成异山梨醇型聚碳酸酯(PIC),不仅绿色无毒,而且与传统的双酚A型聚碳酸酯相比,具有更加优异的光学性能、耐划伤和耐热性能,已经成为现在开发高性能聚碳酸酯的研究方向。但是要合成性能优异的PIC,同样是一个巨大的挑战,首先,ISB存在分子内氢键导致其反应活性低;其次,DMC存在甲基化和甲酯化的竞争反应,并且甲基化产物抑制PIC分子链的增长;最后,ISB的刚性结构导致PIC的力学柔韧性能差,加工性能不好,限制了其工程化的使用。针对以上的难点,我们重点开展了以下工作,其主要研究内容及创新点如下:(1)筛选一系列有机碱金属催化剂,考察了不同有机碱金属对ISB的催化活性和DMC甲酯化反应的选择性。利用DFT模拟计算、红外、核磁、质谱等分析手段结合试验数据,研究了催化剂自身阴阳离子结合能以及其活化反应底物的能力等因素之间的相互关系对合成PIC的影响,并获得了催化剂开发和设计的理论指导依据。另外,通过核磁对PIC低聚物和终聚产物的端基官能团结构进行表征分析,获得了 ISB和DMC的反应特性规律。最后结合质谱分析首次捕捉到了PIC合成过程中的中间体,结合中间体结构最终提出了阴阳离子共同促进链增长的机理。(2)结合离子液体阴阳离子的可设计性,设计并合成一系列以邻、间、对苯二酚为阴离子,[N1111]+、[N2222]+、[N3333]+、[N4444]+为阳离子的双活性位点离子液体催化剂,并对其催化活性进行了筛选,合成了高分子量的PIC。结合试验数据和DFT模拟计算研究了阴阳离子活性位点的类型、数量和空间结构等因素对催化活性的影响,发现了双活性位点离子液体催化剂催化DMC和ISB合成PIC的反应活性规律。最终结合对PIC合成过程中间体的捕捉分析,证实了 DMC和ISB交替加成的反应路径,为DMC和ISB合成PIC反应机理的研究提供了理论支持。(3)为进一步提高催化活性,设计合成了以[Py]-、[Im]-、[Tr]-为阴离子,[N2222]+、[Emim]+、[P4444]+为阳离子的7种离子液体催化剂,对其化学结构和热稳定性进行了表征。经活性筛选,[Emim][Im]展现了最高的催化活性,实现了 ISB的98%转化率,并合成了重均分子量为53100 g/mol的PIC。另外,通过核磁手段对不同温度下合成PIC的反应过程进行原位跟踪表征,发现了反应工艺条件对DMC甲基化反应、ISB内外羟基活化存在的影响规律,并使用核磁证实了离子液体阴阳离子与底物之间的相互作用,结合全文的表征分析,最终提出了阴阳离子协同氢键共同促进链增长的机理。(4)提出一步法共聚新方法,缩短了聚合工艺流程,提高了反应效率,并筛选了一系列脂肪族和芳香族二醇单体成功合成了共聚改性PIC。另外经过芳香族二醇单体配比的优化,最终合成了重均分子量高达80300 g/mol的共聚PIC,并且通过对共聚PIC羰基碳区的碳谱进行积分计算分析,找到了共聚PIC的玻璃转化温度降低规律。DSC和TGA分析结果表明,基本实现了 PIC热学性能的可控和可调。另外,DMA测试结果表明芳香族二醇单体的引入有效改善了 PIC的柔韧性,降低了 PIC的刚性。通过共聚改性研究不仅极大地改善了 PIC的柔韧性和加工性能,而且保持了较高的热学性能。

杜一然[2](2021)在《离子液体-共价有机框架杂化材料的设计、制备及催化应用》文中认为离子液体-共价有机框架(Ionic liquid-covalent organic framework,IL-COF)杂化材料同时具备了 COFs材料可控的孔隙结构、高比表面积、丰富的表面性质和ILs特殊结构调控的高选择性优点,为多相催化反应过程提供了高效催化剂的分子设计思路。开发高活性、高选择性、高稳定性的IL-COF杂化材料是实现其在催化领域应用的关键及难点。本论文以山梨醇脱水和二氧化碳环加成为典型催化反应过程,发展了多种IL-COF材料合成的新方法,重点阐明了其构效关系,提出ILs和多孔COFs协同催化的新策略,开展了四项创新性的研究工作如下:(1)发展了一锅法原位自组装制备BIL-COF(Br(?)nsted ionic liquid,BIL)固体酸催化材料的方法,解决了山梨醇脱水反应中异山梨醇产率低的问题。考察了BILs添加量对BIL-COF杂化材料的结晶性、孔结构、形貌和酸度的影响规律。从表征和实验两方面,揭示了 BIL-COF材料中BILs和COFs主客体间的氢键相互作用。讨论了原位自组装法和直接浸渍法两种不同杂化材料的制备方法在山梨醇脱水制备异山梨醇中的催化差异性。最优条件下,可催化山梨醇脱水合成异山梨醇收率达97%,是目前文献报道最高值。(2)通过化学接枝的方法,制备了多孔PIL-COF(Poly(ionic liquid)s,PIL)碱催化材料,实现了温和条件下山梨醇的高效转化。通过表征分析,获得PILs负载量与PIL-COF的结晶度、孔隙率和碱含量的规律性认识,证明了 PILs和COFs复合成功。明确了 PIL-COF杂化材料的碱含量、碱强度和多孔结构是影响催化效率的关键因素。考察了反应温度、时间、催化剂用量和溶剂比例对脱水反应效果的影响规律。在140℃下反应12h,PIL-COF催化山梨醇合成异山梨醇产率达到83%,优于单一 PIL。通过中间体的检测,提出碱催化山梨醇和DMC制备异山梨醇的反应机理。(3)通过表面官能化和界面生长的方法,设计了新型核壳结构的PPIL@COF(Porouspoly(ionicliquid),PPIL)杂化材料,实现了温和条件下的CO2高效转化。通过表征分析证明了 PPIL@COF的核壳结构。探究了 PPIL和COFs的比例对PPIL@COF杂化材料的催化位点含量、CO2吸附能力和环加成反应性能的影响。揭示了界面羟基与溴离子的协同催化作用。所合成的PPIL@COFA-40在无溶剂和无助剂的温和条件下(100℃),催化环氧化物和CO2制备环氧碳酸酯的产率达到93~96%。(4)采用硬模板和原位聚合相结合的方法,合成了同时具有微孔和大孔结构的PIL-MCOF(MacroporousCOF,MCOF)催化材料,增强了 CO2的吸附量和底物的扩散传质,解决了环加成反应中反应温度苛刻的问题。通过调节模板剂的尺寸大小、含量和PILs负载量,获得了一系列不同孔道结构和催化位点含量的催化材料。实验结果证明了 PIL-MCOF微孔结构提高孔容,增强CO2吸附和大孔结构提高扩散传质的多功能性。在没有金属和助催化剂的条件下,PIL-MCOF杂化材料可在90℃,CO2压力1 MPa下高效催化环加成反应,碳酸丙烯酯的产率达到99%。

郭佳星[3](2021)在《固体酸催化山梨醇脱水制异山梨醇的研究》文中提出山梨醇的二次脱水环化产物——异山梨醇是一种应用广泛的新型材料。工业上通常使用浓硫酸作为催化剂,但均相体系的产物分离困难,催化剂难以重复利用,且易对设备造成腐蚀。本文开发了氧化铌基和锡硅复合氧化物两种固体酸催化剂用于山梨醇脱水。本文制备了酸化Nb2O5催化剂,将其用于山梨醇脱水反应。通过对比不同类型酸(硫酸、硝酸、磷酸)所制备催化剂的性能,筛选出了高催化活性的SO42-/Nb2O5催化剂。结果表明,使用2.0 mol/L硫酸,在V(酸液):m(Nb2O5)=5:1的情况下,于60℃下酸化Nb2O5 3 h制备的SO42-/Nb2O5催化剂活性最佳。在150℃下反应3 h,异山梨醇收率达到80.3%,同时生成12.58%的1,4-失水山梨醇,山梨醇则完全转化。催化剂的总酸量与B/L值是影响催化剂活性的重要因素,较高的总酸量及适宜B/L值有利于提高催化剂在山梨醇脱水反应中的活性,在得到较高异山梨醇收率的同时,减少副产物的产生。本文进一步探讨了氧化铌体系中山梨醇脱水反应机理,发现氧化铌催化剂表面的Nb-O键高度极化产生Br?nsted酸,而Lewis酸则与C5羟基配位从而促进C6位羟基质子化,B酸与L酸的协同催化作用有助于提高异山梨醇收率。本文使用五水四氯化锡(Sn Cl4·5H2O)与30%硅溶胶,通过共沉淀法制备了锡硅复合氧化物催化剂,通过酸化改性,提高其表面Br?nsted酸量。结果表明,使用2.5 mol/L硫酸,在V(酸液):m(Sn-Si)=5:1的情况下,于60℃下对Sn-Si催化剂酸化3 h可得到催化活性最佳的SO42-/Sn-Si催化剂。将其用于山梨醇脱水反应中,在150℃下反应1 h,异山梨醇和1,4-失水山梨醇选择性分别为73.3%和18.5%,山梨醇完全转化。通过表征发现,催化剂的总酸量为0.5236 mmol/g,B/L值为24.02时,催化效果最佳,副反应相对较少。本文开发的两种固体酸催化剂均有较好的重复利用性,在相同条件下,较浓硫酸催化体系的收率更高,且便于产物分离,成本低廉。因此,本研究对进一步开发高效碳水化合物脱水制备异山梨醇的催化体系具有一定的借鉴意义。

梁倩倩[4](2020)在《大麦条纹病菌TCHK信号途径4个关键基因功能研究》文中提出大麦条纹病是由麦类核腔菌(Pyrenophora graminea)引起的种子传播病害,主要分布在欧洲、美国、澳大利亚、加拿大、印度以及中国西北、东北大麦主产区,严重发生年份的田间发病率高达60%以上,减产73%以上。目前生产中最为经济有效的防治措施是选用抗病品种,由于大麦条纹病新生理小种的出现,使原有抗病品种的抗性丧失。因此,研究大麦条纹病病原菌的遗传背景和致病机制,可为大麦条纹病的抗病育种提供理论依据。双组分组氨酸激酶(Two-component histidine kinase,TCHK)信号途径在多种真菌体内参与调控致病性、生长发育、抑菌剂敏感性以及渗透压胁迫反应等多种生命活动,大麦条纹病菌是否存在TCHK信号途径,其元件功能如何,目前尚未见报道。本研究对大麦条纹病TCHK信号途径4个关键基因功能进行了研究,取得如下主要结果:1.成功克隆了P.graminea的4个基因:HPK(Histidine protein kinase)编码基因pgsln、RR(Response regulator protein)编码基因pgssk1、MAPKK激酶编码基因pgssk2和MAPK激酶编码基因pgpbs;建立了大麦条纹病菌原生质体再生及转化体系;构建了pgssk1,pgssk2和pgpbs基因的干扰突变体△pgssk1、△pgssk2和△pgpbs及pgsln基因的敲除突变体和其回补株。2.研究了大麦条纹病菌TCHK信号途径上四个重要元件pgpbs、pgsln、pgssk1和pgssk2的生物学功能,结果发现:(1)突变株△pgsln和△pgpbs菌丝生长速度较野生型(wild type,WT)缓慢且菌丝有畸变,说明pgsln和pgpbs基因参与调控菌丝营养生长。(2)突变株△pgsln、△pgssk1、△pgssk2和△pgpbs较野生型均对渗透胁迫(山梨醇或甘油)敏感,△pgpbs和△pgssk2较WT对Na离子胁迫敏感,△pgsln基因突变体较WT对Co离子胁迫敏感,说明pgsln、pgpbs、pgssk1和pgssk2参与调控菌丝的渗透压。(3)突变株△pgsln和△pgpbs较WT对DCFs(Dicarboximides fungicide)类的异丙脲胁迫具耐受性,突变株△pgsln较WT对多菌灵和咯菌腈胁迫具耐受性,突变株△pgssk2较WT对DMI类咪鲜胺胁迫具耐受性,推测pgsln、pgpbs有可能为DCFs类药剂的靶标、pgsln可能为多菌灵和咯菌腈药剂的靶标、pgssk2可能为DMI类药剂的靶标。(4)突变株△pgsln较WT对CR和SDS更耐受、对CFW敏感,且菌丝细胞壁中几丁质含量下降,原生质体释放率上升;突变株△pgpbs较WT对CFW耐受性强,菌丝几丁质含量上升且原生质体释放率下降;突变株△pgssk1较WT对CR、SDS和CFW敏感,几丁质含量下降且原生质体释放率上升。说明pgsln、pgpbs和pgssk1均参与细胞壁完整性调控。(5)突变株△pgsln、△pgssk1和△pgpbs对大麦植株致病性基本丧失,说明除pgssk2外,pgsln、pgssk1和pgpbs基因突变体均与致病性密切相关。3.大麦条纹病病原菌野生菌株QWC和干扰突变株Δpgpbs1比较转录组学分析结果表明,野生株和突变株之间共有890个差异表达基因,干扰突变株Δpgpbs1中有242个基因上调,648个基因下调;pgpbs通过影响大麦条纹病病原菌的代谢、转运、几丁质酶代谢和致病相关基因的转录来实现其在大麦条纹病致病性的调控作用。4.初步推断出TCHK信号途径4个基因可能的上下游关系。荧光定量结果表明,突变株△pgsln、△pgssk1和△pgssk2与WT相比pgpbs基因表达量均下降,不同胁迫压力能够刺激WT中pgpbs基因表达量上升,而各突变株中基因pgpbs的表达变化不显着,据此推测TCHK途径上的pgsln、pgssk1、pgssk2基因突变后影响了基因pgpbs的表达,结合生物信息学分析,进一步推定pgsln、pgssk1、pgssk2位于pgpbs上游;因此,初步推测4个基因的上下游关系有两种可能:(1)pgsln(HPK)→pgssk1(RR)→pgssk2(mapkk)→pgpbs(mapk);(2)pgsln(HPK)→pgssk2(mapkk)→pgssk1(RR)→pgpbs(mapk)。

晋乐乐[5](2020)在《催化转化木质纤维素类生物质制备液态燃料》文中研究表明随着当前环境污染、温室效益及能源短缺问题的日益加剧,寻找一种清洁的可再生能源迫在眉睫。生物质作为地球上唯一可再生的有机碳源,储量大、分布广,具有替代化石能源的潜力。其中,木质纤维素类生物质是最丰富的生物质资源,主要由纤维素及半纤维素和木质素组成,可以分别解聚转化为C5/C6烷烃和单体、二聚体类小分子产物作为液态运输燃料使用,这对于缓解当前的能源危机具有重大意义。但是纤维素和木质素均为天然高分子,具有结构复杂,难溶于水等特点,因此它们向液态燃料的转化面临着转化条件苛刻、产物复杂、路径不明确以及高温易引起副产物增多和产物再缩聚等难点。本文针对木质素和纤维素各自的特点分别开发出不同的高效催化剂体系,在提高产物产率的基础上,降低反应条件并深入地探究了转化过程中的机理作用。根据以上的研究背景,本文在以纤维素衍生物山梨醇及微晶纤维素和硫酸盐木质素为原料的前提下,采用不同的复合催化体系展开了制备生物质液态燃料的相关研究工作,具体如下:(1)通过V修饰的Ir/SiO2催化剂(Ir-VOx/SiO2催化剂)结合分子筛HZSM-5催化转化纤维素衍生物山梨醇制备C5/C6液态烷烃燃料,探究其催化转化山梨醇的反应活性。当V/Ir的摩尔比为0.13时,烷烃总收率达96.8%,其中液态C5/C6烷烃的收率为88.5%;当山梨醇浓度达到20 wt%时,C5/C6烷烃的收率达80%以上。机理研究表明,添加的VOx和Ir金属间发生氢溢流,提高了 Ir-VOx/SiO2催化剂对C-O键的氢解能力;而形成的较低价态的VOx在Ir-VOx/SiO2催化剂上形成了更多的酸活性位,这些活性变化促进了山梨醇的分子内脱水和进一步的氢解反应,加快了山梨醇向C5/C6烷烃的转化。(2)直接以纤维素为原料,探究复合催化剂Ir-VOx/SiO2和HZSM-5催化转化纤维素制备C5/C6烷烃的反应活性。与山梨醇相比,纤维素分子中存在大量氢键,结构复杂,因此直接将纤维素一步转化为C5/C6烷烃的过程存在一定的难度。研究发现Ir-VOx/SiO2和HZSM-5可以实现纤维素的高效转化,获得了 85.1%的C5/C6烷烃收率。通过Ir-VOx/SiO2和HZSM-5对纤维素、葡萄糖、山梨醇和HMF的对比实验研究,山梨醇为纤维素向C5/C6烷烃转化的关键产物,纤维素在水解为葡萄糖后被Ir-VOx/SiO2催化剂立刻被加氢为山梨醇开始下一步反应。这也是复合催化剂Ir-VOx/SiO2和HZSM-5能同样高效转化纤维素的重要原因。此外,研究发现HZSM-5的添加不仅可以加速纤维素的水解,也可以提高Ir-VOx/SiO2催化剂对C-O键的氢解活性。(3)在Ir-VOx/SiO2催化剂的研究基础上,发现过渡金属Mo修饰Ir/SiO2得到的催化剂(Ir-MoOx/SiO2)在催化转化纤维素制备C5/C6烷烃的过程中,可以大大缩短反应所需的时间。使用Ir-MoOx/SiO2(Mo/Ir=0.5)催化剂,在最佳条件下获得了 91.7%的C5/C6烷烃产率。研究表明,在Mo/Ir的摩尔比为0.5时,Ir的平均粒径最小约为3nm。于此同时,Mo的添加也使得Ir-MoOx/SiO2催化剂Lewis酸(L酸)的酸量增加,促进了中间产物山梨醇的循环脱水反应;此外,Ir-MoOx/SiO2催化剂没有明显的B酸位点,可以抑制副产物的生成,因此活性优于Ir-VOx/SiO2催化剂。少量的Mo物种在Ir存在的情况下发生Ir→Mo的电子转移改变了 Mo的还原性,提高了 Ir-MoOx/SiO2催化剂的加氢活性,有利于C5/C6烷烃的形成。(4)用过渡金属W替换V和Mo修饰Ir/SiO2制得Ir-WOxSiO2催化剂,研究发现添加W后,W和Ir颗粒间发生(Ir→W)电子转移,一系列表征表明添加的钨以独立的或寡聚的WOx形式高度分散在载体表面,并且在研究中发现催化剂中的酸性位和加氢活性位之间存在平衡点,钨的过量添加会导致酸量的增加,从而加剧中间产物葡萄糖的异构化和逆羟醛缩合反应的发生,生成大量的副产物;当钨添加过少时,酸位量和加氢活性位量都相应较少,导致反应缓慢。当W/Ir的摩尔比为0.06时,Ir-WOx/SiO2催化剂对C-O键的氢解活性最高,最佳条件下可获得92.1%的C5/C6烷烃,高于V和Mo的修饰活性。同时尝试以玉米秸秆为原料制备液态烷烃,可以实现秸秆中纤维素和半纤维素的有效转化,但是产生了大量的木质素残渣。(5)为了解决在生物质原料转化中的木质素残渣问题,继续开展了木质素催化解聚研究,以Indulin AT碱木质素作为主要的解聚对象,以Rh/C为加氢催化剂,比较了 HTaMoO6、HTaMoO6、HTaMoO6和HTaMoO6四种层状固体酸对木质素的解聚活性。研究发现HTaMoO6表现出最佳的反应活性,一方面是由于其酸性最强,另一方面,HTaMoO6的层状结构可以暴露更多的活性位接触到木质素。在320℃,24 h的最佳条件下,获得58.7%的石油醚可溶性产物,此外,Indulin AT碱木质素在290℃,2 h的解聚条件下,液体产物的收率达到了 95.6%。其中,石油醚可溶物的主要组成是单体和二聚体类小分子液态产物,热值达30.2 MJ/Kg。

李益民[6](2020)在《重组微生物全细胞催化高效合成丙谷二肽》文中研究说明丙谷二肽(L-Alanyl-L-glutamine,Ala-Gln)具有溶解度高、热稳定性好及分解速率快等优势,已经成为一种替代谷氨酰胺(L-Glutamine,Gln)的新型营养补充剂,被广泛应用于食品、保健品和医药等领域。α-氨基酸酯酰基转移酶(α-amino acid ester acyl transferase,Aet)能以丙氨酸甲酯盐酸盐(L-alanine methyl ester hydrochloride,AlaOMe)和Gln为底物直接合成Ala-Gln,基于表达Aet的微生物合成法因其原料廉价易得、反应步骤少、反应条件温和、环境污染小且副产物少,可以作为工业化生产Ala-Gln的新方法。然而,Aet催化合成Ala-Gln过程存在反应时间长和底物转化率低等问题,限制了其在Ala-Gln工业化生产中的应用。本论文的研究工作构建了异源表达Sphingobacterium siyangensis来源Aet(SsAet)的重组大肠杆菌和重组酿酒酵母,通过菌体的重复利用及絮凝自固定化技术,解决了上述问题,为实现Ala-Gln安全、绿色且高效生产奠定了基础。取得的主要研究结果如下:首先,构建异源表达SsAet的重组大肠杆菌高效合成Ala-Gln。以最常用的表达型宿主 BL21(DE3),构建了重组大肠杆菌 BL21(DE3)-pET29a-SsAET(BPA),发现 BPA表达了大量的包涵体,影响了其催化活性。通过更换有助于蛋白二硫键形成的宿主,提高蛋白的溶解性,其中Origami 2(DE3)-pET29a-SsAET(OPA)的SsAet可溶表达量最高,且催化活性是BPA的1.4倍。进一步优化了 OPA的诱导条件和全细胞催化合成Ala-Gln的反应条件,确定了最佳的诱导条件:温度16℃、诱导OD620=0.25、诱导时间12h及IPTG浓度0.6 mmol/L;最佳的反应条件:温度25℃、pH值8.5、反应溶液硼酸盐缓冲液及底物摩尔配比AlaOMe/Gln=1/2。在最优条件下,以OPA作为合成Ala-Gln的全细胞催化剂,反应过程最短可在5 min内完成,获得最高的底物转化率为94%,而比生产强度可高达1.78 g/L·min-1·OD620-1,是目前国内外文献中报道的最高水平。除此之外,OPA具有良好的重复利用性,经五个循环批次反应仍能维持80%以上的催化活性,实现了循环高效合成Ala-Gln。但是,在相同的细胞浓度和反应时间内,OPA全细胞的催化效率比裂解液降低了 21%,发现了物质扩散阻力的存在。其次,构建表面展示SsAet的重组酿酒酵母。为了克服物质扩散阻力和大肠杆菌表达系统潜在的生物安全问题,以生物安全性的酿酒酵母作为表达宿主,将SsAet以N端和C端锚定两种方式展示在酵母细胞表面,通过免疫荧光实验,证明了 SsAet已成功固定在酵母细胞壁上;综合比较菌株生长情况和催化活性,选择N端锚定作为SsAet在酵母表面展示的方法。在此基础上,通过密码子优化提高了 SsAet表达量,发现经密码子优化的EBY100-pYD1-SsAETs(EPagaAs)在20 min时Ala-Gln合成量是未经密码子优化菌株的1.7倍;反应终点从40 min缩短至30 min,生产效率提高了 33%。但是,EPagaAs合成Ala-Gln的反应时间长,且底物转化率仅为OPA的58%,推测酵母表达系统中蛋白翻译后修饰可能影响了 SsAet的催化活性。然后,针对上述问题,研究了蛋白翻译后修饰对SsAet的影响。以糖基化程度低的毕赤酵母为表达宿主,通过密码子优化,提高蛋白表达量和催化效率,构建了分泌表达SsAet的重组毕赤酵母GS115-pPIC9-SsAETP(GPAP)。以GPAP为研究对象,对重组毕赤酵母的诱导条件和合成Ala-Gln的反应条件进行了优化,确定了最佳的诱导温度为26℃、诱导时间为3d及甲醇补加量(v/v)为1.5%;最佳的反应温度为28℃、反应pH值为8.5、反应底物为AlaOMe及底物摩尔配比AlaOMe/Gln为2/1。在最优条件下,GPAP的底物转化率仅为OPA的71%左右,再次验证了蛋白后修饰作用对SsAet催化活性的影响。在此基础上,构建了胞内和分泌表达SsAet的重组毕赤酵母,发现胞内表达SsAet重组菌株的催化活性明显高于分泌表达的,其中胞内表达且去掉内源信号肽的菌株KM71-pPIC3.5K-SAETP1800(KP3.5KAP1800)合成Ala-Gln的底物转化率最高为80%,能达到OPA的90%左右,比分泌表达的对比菌株提高了 41%,阐述了胞内表达SsAet和去掉内源信号肽是提高酵母表达系统中SsAet催化活性的有效方法。通过SDS-PAGE和Western blotting发现了分泌型SsAet分子量的增加;通过去糖基化酶的切除,证明了分泌型SsAet中糖基化修饰的存在;通过LC-MS证明了糖基化修饰发生在第442位Asn残基上;通过圆二色光谱仪鉴定了胞内和分泌型SsAet的二级结构,发现了两者的显着性差异,证明了糖基化修饰是影响SsAet结构和催化活性的重要因素。最后,基于上述研究结果,构建了自固定化重组酿酒酵母高效合成Ala-Gln。使用高拷贝数质粒构建了胞内表达SsAet且去掉内源信号肽的EBY100-pRS424-SsAETs1800(EP424AS1800)。通过培养和反应条件的优化,EP424AS1800能在5 min内获得高达74%的底物转化率,是表面展示重组菌EPagaAs的1.44倍,能达到OPA的83%以上;反应时间比EPagaAs缩短了 80%以上,生产效率提高了 5倍;比生产强度高达1.28 g/L·min·1·OD600-1。通过导入絮凝基因FLOI,得到了毫米级絮凝颗粒且催化活性不受影响的EP424As1800-FLOI,实现了其在反应器内的自固定化。EP424AS1800-FLO1经过十次循环催化反应后仍能保持稳定的催化活性,实现了连续高效合成Ala-Gln。本论文的研究为Ala-Gln安全、绿色且高效的工业化生产奠定了基础。

温哲[7](2019)在《固体酸催化微晶纤维素水解的研究》文中进行了进一步梳理生物质作为唯一可再生的有机碳资源,是替代石油资源生产生物燃料和高附加值化学品的重要原料。纤维素是自然界中最丰富的非食用植物生物质组分,以其为原料通过催化方法制备生物燃料和能源化学品已成为生物转化利用领域的研究热点。作为环境友好的催化剂,固体酸在催化纤维素水解反应过程中具有广泛的应有前景。本研究主要考察了铌酸催化剂、分子筛催化剂和杂多酸催化剂三种典型的固体酸催化剂对于纤维素水解反应的催化性能,同时考察了水热碳磺酸催化剂对于微晶纤维素在超临界乙醇中醇解反应的催化性能。本课题考察了碱熔法制备的铌酸催化剂(NBO)对纤维素水解反应中的催化性能。最佳反应条件下(230 oC,2 h),水解产物中5-羟甲基糠醛收率达到最高,为7.0 mol%,葡萄糖的收率为17.7 mol%,纤维素转化率为54.2%。采用硫酸和磷酸处理后得到的催化剂分别标记为NBS和NBP,实验结果表明酸处理后催化剂的催化性能显着提高,主要是由于酸处理过程中大量的强酸位的引入以及催化剂比表面积的提高,硫酸在催化剂表面引入更多的Br?nsted酸位,而磷酸则引入更多的Lewis酸位,产物中5-羟甲基糠醛的收率与Lewis酸位的酸量成正比。循环性测试中,NBO表现出很好的可重复使用性,NBS和NBP的催化活性有所降低,但可以通过煅烧及后续酸化处理实现再活化。考察了三种分子筛对于纤维素水解反应的催化性能。微晶纤维素在分子筛催化作用下主要水解生成纤维二糖、葡萄糖、果糖、甲酸、乙酰丙酸和5-羟甲基糠醛。三种分子筛催化剂对纤维素水解的催化性能顺序为H-ZSM-5>SAPO-34>H-β,与分子筛的酸强度顺序一致,酸强度直接影响纤维素水解的反应程度和水解产物的分布。反应温度对三种分子筛催化剂催化性能有较大影响,具体表现为高温有利于H-ZSM-5催化体系中葡萄糖的生成和SAPO-34体系中5-羟甲基糠醛的生成,低温则有利于H-β体系中葡萄糖的生成。考察了三种Keggin型杂多酸对于纤维素水解反应的催化性能。微晶纤维素主要水解生成葡萄糖、果糖、甲酸和乙酰丙酸。三种杂多酸对纤维素水解的催化性能顺序与酸强度顺序一致,为磷钨酸>硅钨酸>磷钼酸。较低的反应温度、较短的反应时间及较多的催化剂用量有利于催化体系中葡萄糖的生成,弱酸条件有利于乙酰丙酸的生成,可通过调节催化剂的用量来调控液体产物的分布。考察了水热碳磺酸催化剂(SHTC)对于微晶纤维素在超临界乙醇中醇解反应的催化性能。纤维素的醇解产物主要为乙基葡糖苷、乙酰丙酸乙酯和糠醛二乙缩醛,同时在醇解液中检测到相当量的醚类化合物。催化剂表征结果表明,SHTC呈现无定形结构,其表面同时存在-OH、-COOH和-SO3H官能团,总酸量为7.15mmol/g,-SO3H官能团的酸量为1.72 mmol/g。SHTC催化作用下,纤维素在超临界乙醇中完全液化。超临界条件是纤维素发生醇解反应的必要条件,适当的反应时间及较少的催化剂用量有利于乙基葡糖苷的生成,较长的反应时间和适当的催化剂用量有利于乙酰丙酸乙酯的生成。SHTC对乙酰丙酸乙酯表现出更高的选择性,在适当的反应条件下,乙酰丙酸乙酯的选择性可达91.9%。循环性测试中,SHTC表现出很好的可重复使用性。

阳辉蓉[8](2019)在《小麦面筋蛋白活性肽调控酵母增殖和代谢的机理研究》文中研究说明在超高浓(VHG)发酵中,渗透压和乙醇是影响酵母生理活性和发酵性能的主要因素,其可引起酵母活力丧失、发酵滞缓,最终造成乙醇产量降低。因此,如何改善酿酒酵母的多重耐性,促进酵母增殖和代谢是提高发酵效率的关键。本论文以提高酵母对山梨醇和乙醇胁迫的耐受性及其发酵性能为目标,首先较为系统的研究了小麦面筋蛋白水解物(WGH)及其分离组分对酵母增殖、细胞活性及发酵性能的影响,揭示其改善酵母胁迫耐受性和发酵性能的可能机制;然后对具有显着促进酵母增殖与代谢的WGH组分进行分离纯化与结构鉴定,获得结构清晰的目标活性肽;最后利用代谢组学的方法深入探讨了目标活性肽在VHG发酵中调控酵母增殖和发酵性能的可能分子作用机制,以期为提高高浓发酵效率和优质氮源的开发提供理论依据和方法指导。本论文的主要研究结果如下:(1)研究了山梨醇和乙醇胁迫对酵母细胞生长和活性的影响。结果表明:随着胁迫因子浓度的提高,其对酵母生长和细胞活性的抑制程度增大。在1.5 M山梨醇和10%(v/v)乙醇存在的情况下,WGH的补充显着提高了酵母细胞的多重胁迫耐性,促进了酵母的增殖和代谢。(2)探究了大孔树脂D101、DA-201E、AB-8、XAD-16、DM130和HPD-826对WGH的吸附动力学和热力学行为。吸附动力学结果表明:六种大孔树脂均能快速吸附WGH,准二级动力学为描述WGH吸附行为的最佳模型,其吸附过程受颗粒内扩散和表面扩散的共同影响。热力学结果表明:Langmuir和Freundlich吸附等温模型可准确反映六种树脂对WGH的等温吸附行为,且WHG的吸附是一个自发放热的物理吸附过程。XAD-16树脂对WGH具有最突出的吸附和解吸能力,WGH的大孔树脂乙醇洗脱组分的氨基酸组成和分子量(Mw)分布具有明显差异,这是其具有不同的改善酵母增殖和代谢性能,提高酵母多重胁迫耐性的主要原因。(3)考察了WGH超滤组分对酵母抵抗山梨醇和乙醇胁迫能力的影响。WGH经超滤富集后,透过组分(WGH2)中Mw<1 kDa的组分占比高达86.50%。WGH和WGH2可显着提高酵母对渗透压和乙醇胁迫的耐受性,其中WGH2提升效果最好。此外,酵母细胞的耐受性与细胞膜完整性、线粒体膜电位(ΔΨm)及胞内活性氧(ROS)含量密切相关,WGH超滤组分的添加可明显改善酵母细胞膜完整性、维持ΔΨm以及降低胞内ROS含量,从而提高了酵母的多重胁迫耐受性。(4)揭示了WGH及其分离组分(超滤分离组分和大孔树脂分离组分)对两种不同VHG发酵体系中酵母生理活性和发酵性能的影响机制。在VHG发酵中,WGH及其分离组分的补充能显着促进酵母的增殖、增强细胞活力和提高细胞的发酵性能。在两种VHG发酵体系中,WGH的XAD-16大孔树脂40%乙醇分离组分(WGH5)均显示出了最好的酵母发酵促进活性。VHG发酵过程中酵母生理活性和发酵性能的提高主要是由于WGH组分的添加提高了胞内保护性物质(如甘油和海藻糖)的含量、降低了酵母细胞膜通透性、维持了ΔΨm的稳定以及减少了胞内ROS的含量。(5)研究了WGH目标活性肽段对酵母多重胁迫耐受性的影响机制。运用C18柱层析法结合UPLC-ESI-MS/MS技术从WGH5中分离鉴定出了LL、LW、EP、LLL、LLW、LML、LPL和EFPL8种小分子肽,并评价了高浓条件下8种小分子肽促进酵母发酵的效果,结果显示LL、LLL和LML具有促进酵母增殖和提高发酵性能的活性。相关机理研究发现LL、LLL和LML的补充提高了酵母的乙醇脱氢酶(ADH)活性和细胞膜完整性并降低了胞内ROS水平;其中ROS水平的降低主要是由于抗氧化酶系统中的过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的酶活力提高以及非酶抗氧化系统中的还原型谷胱甘肽(GSH)含量升高所致。(6)利用代谢组学分析了二肽LL的添加对VHG发酵中酵母胞内代谢物表达的影响。主成分分析和偏最小二乘法判别分析筛选出了12个主要差异代谢物;与对照组相比,8个重要代谢物上调,4个重要代谢物下调,其中甘油、谷氨酰胺、赖氨酸、苯丙氨酸、正亮氨酸和苹果酸等代谢物差异表达显着。这些主要差异代谢物涉及的代谢通路主要有倍半萜与三萜代谢途径、鞘脂类代谢、丙酮酸代谢、嘌呤代谢和甘油脂代谢等。

周雪莲[9](2019)在《氧化葡萄糖酸杆菌细胞催化转化玉米秸秆水解液及调控》文中研究说明糖酸是重要的生物基平台化合物,以农林剩余物经生物转化制备糖酸具有工艺过程简单、产品得率高和生产效率高的优势,已经成为当前木质纤维素资源生物炼制的重要内容。同时,糠醛是木质纤维素生物炼制过程中产生的常见抑制物种类之一,糠醛的脱毒已经成为生物炼制抑制物脱毒的研究热点之一。结合封闭式通氧加压催化体系(COS-SSTR),氧化葡萄糖酸杆菌(Gluconobacter oxydans NL71)已被研究并应用于多种高附加值产品(木糖酸、二羟基丙酮、半乳糖酸钙等)的生产中。针对该菌株葡萄糖与木糖代谢不同步、2-酮基葡萄糖酸转化率低以及耐受抑制物的特点,系统研究了以玉米秸秆水解液为底物高效催化制取葡萄糖酸、木糖酸与2-酮基葡萄糖酸产品的调控催化技术与机理以及全细胞催化转化糠醛制取高附加值产品糠酸的生物转化生产工艺,进一步拓展了氧化葡萄糖酸杆菌在生物脱毒领域中的应用。主要研究结果如下:(1)采用稀硫酸预处理和纤维素酶水解工艺获得富含葡萄糖组分的玉米秸秆酶水解液与富含木糖的稀酸水解液。以玉米秸秆酶水解液替代山梨醇作为Gluconobacter oxydans NL71生长的碳源增殖细胞并联产葡萄糖酸,充分回收增殖细胞至稀酸水解液用于木糖酸的催化过程。采用分步细胞催化工艺,1 kg绝干玉米秸秆原料可以制得296.1 g葡萄糖酸和167.4 g木糖酸,糖酸产品总得率达到78.5%,在显着降低细胞增殖培养成本的同时,实现了氧化葡萄糖酸杆菌高效催化转化玉米秸秆水解液制取糖酸的工艺技术。(2)为了简化分步细胞催化工艺,针对Gluconobacter oxydans NL71催化葡萄糖和木糖的动力学差异,首次研究并提出二价锌离子选择性调控的细胞催化制取糖酸技术,分别在模拟液培养基以及酶水解液培养基中实现葡萄糖酸与木糖酸的同步高效转化,并结合荧光定量PCR(qRT-PCR)技术初步验证锌离子选择性调控机制。最终在模拟液培养基中一步法同步催化得到93.9%转化率的葡萄糖酸和93.4%的木糖酸;在玉米秸秆酶水解液中,以10 OD为初始接种量,催化得到96.3%转化率的木糖酸,78.9%葡萄糖酸和8.1%的2-酮基葡萄糖酸。基于转录组数据筛选受到二价锌离子选择性调控响应的8个关键脱氢酶基因,结合细胞周质脱氢酶体系、细胞催化脱氢反应动力学以及基因相对表达量差异多尺度综合解析认为:二价锌通过抑制负责催化葡萄糖酸转化至2-酮基葡萄糖酸的葡萄糖酸-2-脱氢酶基因(NL71GM001018)在转录过程中的表达从而抑制该酶的合成从而抑制2-酮基葡萄糖酸产物的形成,而负责催化木糖生成木糖酸的葡萄糖脱氢酶(NL71GM002051)活力保持。尽管葡萄糖脱氢酶催化葡萄糖和木糖至相应糖酸的速率仍然存在差异,但保留了葡萄糖酸产物,进而最终实现细胞同步制取葡萄糖酸和木糖酸的效果。(3)以氧化葡萄糖酸杆菌催化转化制取高附加值产品2-酮基葡萄糖酸为目标,针对产品转化率低的问题,研究并提出过氧化氢调控的细胞催化制取2-酮基葡萄糖酸技术,在模拟液培养基中与玉米秸秆酶水解液中实现2-酮基葡萄糖酸产物转化率的提高。并结合qRT-PCR技术初步验证过氧化氢与玉米秸秆稀酸预处理降解产物调控机制。在模拟液培养基中,利用过氧化氢的调控作用将2-酮基葡萄糖酸产物的转化率提高了1.5倍;在玉米秸秆酶水解液中,将2-酮基葡萄糖酸产物的转化率提高了1.6倍。结合荧光定量PCR技术分析8个关键酶基因的表达量的差异,结合多尺度综合解析认为:过氧化氢的调控规律与二价锌离子调控规律相反,主要负责催化葡萄糖酸转化至2-酮基葡萄糖酸步骤的葡萄糖酸-2-脱氢酶(NL71GM001018)在转录阶段过表达,因而促进2-酮基葡萄糖酸的生产;在酶水解液体系中,8个关键酶基因的相对表达量均不同程度的上调,其中葡萄糖酸-2-脱氢酶基因上调至原始基因的9.7倍,从而促进了2-酮基葡萄糖酸的生产。(4)基于氧化葡萄糖酸杆菌细胞代谢转化糠醛等抑制物的能力,首次研究并建立了该菌株高效催化转化糠醛/糠醇制取糠酸的生物转化生产工艺,为糠酸的工业生产提供了新方法,并拓展了氧化葡萄糖酸杆菌细胞在生物脱毒领域中的应用潜力。在模拟液培养基中,选取碳酸钙作中和剂,以维持最适宜的细胞催化环境;添加适量浓度的辅助碳源葡萄糖与生长因子酵母粉YE,促进细胞的生长,积累细胞数量;以10 g/L糠醛为最高初始底物浓度,避免底物抑制与毒性作用;采用补料分批方式,催化转化39 g/L糠醛最终得到43.9 g/L糠酸;利用封闭式通氧加压(COS-SSTR)技术,在24 h内催化转化得到38.2 g/L的糠酸。综上所述,本论文利用锌离子、过氧化氢与酶水解液降解产物对氧化葡萄糖酸杆菌细胞催化代谢的调控作用,研究并建立了氧化葡萄糖酸杆菌全细胞高效催化玉米秸秆水解液制取葡萄糖酸、木糖酸和2-酮基葡萄糖酸的调控方法与制备工艺,并结合qRT-PCR技术初步探索并验证了调控机制,为木质纤维素生物炼制高附加值产品提供了方法参考与理论支撑;同时,建立了全细胞催化转化糠醛制取高附加值产品糠酸的生物转化生产工艺,实现了糠酸的高效生物转化,并进一步拓展了氧化葡萄糖酸杆菌在生物脱毒领域中的应用潜力。

任军权[10](2019)在《复合添加剂对钒电池电解液性能影响的研究》文中研究表明随着能源与生态问题的日益加剧,可再生能源的开发与利用成为世界各国的追求。全钒液流电池以其容量大、成本低、设计灵活、响应速度快等特点,成为大规模储能领域的首选。电解液是电池的核心,作为能量存储与转化的介质,电解液的性能决定了电池的整体性能。本文采用电化学与化学还原法的方法分别制备了钒电池正负极电解液,研究了三种复合添加剂分别加入正负极电解液后对其稳定性及电化学性能的影响,对其作用机理进行了探讨。通过对以水合肼作为还原剂制备电解液过程中反应△G计算,得到了反应的△G-T图,绘制了V-H2O系及V-S-H2O系E-pH图,为确定反应温度以及酸性溶液中V系列离子在不同温度下的存在形式、稳定区域、氧化还原过程离子的变化趋势提供了理论基础。研究发现,升高温度能够促进还原过程,且随着温度的升高,V2O5的稳定区域逐渐减小。根据热力学研究,确定水合肼还原V2O5制备电解液的温度为90℃。利用临界胶束浓度法得到了表面活性剂SDBS、CTAB、D-山梨醇与1%KHSO4在正负极电解液中的cmc浓度,得到复合添加剂的配比。根据得到的复合添加剂配比,将复合添加剂加入负极电解液结果表明:添加剂的引入不会改变钒离子的相态;1%KHSO4+3mmol/L SDBS加入后,静置相同时间后钒离子浓度保持较高,循环伏安测试峰电流比为1.07,峰电位差为0.219V,显着提高了稳定性及电化学性能;通过对沉淀物XRD分析,证明了沉淀物为V2O5,沉淀物的结晶度因添加剂种类而各不相同。以60m A/cm2的电流密度对负极电解液进行恒流充电制备了正极电解液,分别将三种复合添加剂加入到正极电解液中,结果表明添加剂的加入并未引起钒离子相态的变化,含有1%KHSO4+2mmol/L CTAB的电解液在45℃下的稳定性较好,静置相同时间后,钒离子浓度较空白电解液高出0.22mol/L,沉淀物成分为V2O5;电化学测试结果表明峰电流增加的同时峰电流比减小至1.288,峰电位差为0.038V,对稳定性及电化学性能都有所提高。研究表明,电解液的电导率变化,主要是因为加入了KHSO4,增加了导电离子。长链有机物的加入,会引起电解液粘度的相对提高,三种复合添加剂对正负极电解液的作用效果也各不相同。

二、连续离子交换系统在山梨醇生产中的应用(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、连续离子交换系统在山梨醇生产中的应用(论文提纲范文)

(1)基于异山梨醇的生物基聚碳酸酯合成及改性研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景
    1.2 聚碳酸酯概述
        1.2.1 双酚A型聚碳酸酯
        1.2.2 双酚A型聚碳酸酯合成工艺
        1.2.3 异山梨醇型聚碳酸酯
        1.2.4 异山梨醇型聚碳酸酯合成工艺
    1.3 酯交换熔融缩聚法制备异山梨醇型聚碳酸酯研究进展
        1.3.1 异山梨醇及碳酸二甲酯性质
        1.3.2 催化剂研究进展
        1.3.3 离子液体催化剂
    1.4 异山梨醇型聚碳酸酯改性研究进展
        1.4.1 共聚改性
        1.4.2 共混改性
    1.5 论文选题依据及研究内容
        1.5.1 选题依据及研究现状
        1.5.2 研究内容及意义
第2章 有机碱金属催化合成异山梨醇型聚碳酸酯的研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 实验及分析方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 PIC结构表征
        2.3.2 催化剂筛选
        2.3.3 反应条件优化
        2.3.4 反应机理推测
    2.4 本章小结
第3章 双活性位点离子液体催化合成异山梨醇型聚碳酸酯的研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 离子液体合成及表征
        3.2.4 PIC合成及分析方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 催化剂活性筛选
        3.3.2 反应条件优化
        3.3.3 反应机理推测
    3.4 本章小结
第4章 双咪唑型离子液体催化合成异山梨醇型聚碳酸酯的研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 离子液体合成及表征
        4.2.4 PIC合成及分析方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 催化剂活性筛选
        4.3.2 反应条件优化
        4.3.3 反应机理推测
    4.4 本章小结
第5章 异山梨醇型聚碳酸酯的共聚改性研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验试剂
        5.2.2 实验仪器
        5.2.3 实验及分析方法
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 PPICs结构表征
        5.3.2 催化剂筛选
        5.3.3 二醇单体筛选
        5.3.4 单体配比的优化
        5.3.5 热学性能
        5.3.6 动态机械性能
        5.3.7 形貌表征
        5.3.8 耐刮擦性能
        5.3.9 熔体流动速率
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 研究结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
附录A 符号说明
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果

(2)离子液体-共价有机框架杂化材料的设计、制备及催化应用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 离子液体(ILs)
        1.1.1 离子液体概述
        1.1.2 离子液体杂化材料
        1.1.3 离子液体/材料在催化中应用
    1.2 共价有机框架材料(COFs)
        1.2.1 COFs概述
        1.2.2 COFs的连接类型
        1.2.3 COFs的合成方法
        1.2.4 COFs在催化中的应用
    1.3 离子液体-共价有机框架(IL-COF)杂化材料
        1.3.1 IL-COF的合成方法
        1.3.2 IL-COF在催化中的应用
    1.4 典型催化反应过程及现状
        1.4.1 山梨醇脱水制备异山梨醇
        1.4.2 二氧化碳环加成制备环氧碳酸酯
    1.5 课题的提出
        1.5.1 研究现状及存在问题
        1.5.2 研究思路及内容
        1.5.3 研究意义
第2章 一锅法原位限域合成BIL-COF材料催化山梨醇脱水反应研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器与设备
        2.2.3 材料合成
        2.2.4 材料表征
        2.2.5 材料催化性能评价
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 BIL-COF结构表征
        2.3.2 反应体系溶剂筛选
        2.3.3 BIL-COF材料的催化活性评价
        2.3.4 催化循环性能评价
    2.4 本章小结
第3章 化学接枝法合成PIL-COF材料催化山梨醇脱水反应研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验仪器与设备
        3.2.3 材料合成
        3.2.4 材料表征
        3.2.5 材料催化性能评价
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 PIL-COF结构表征
        3.3.2 PIL-COF材料的催化活性评价
        3.3.3 反应条件优化
        3.3.4 反应机理探究
        3.3.5 催化循环性能评价
    3.4 本章小结
第4章 原位化学自组装合成PPIL@COF核壳材料催化环加成反应研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 实验仪器与设备
        4.2.3 材料合成
        4.2.4 材料表征
        4.2.5 材料催化性能评价
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 PPIL@COF结构表征
        4.3.2 PPIL@COF材料的催化活性评价
        4.3.3 底物适用性探究
        4.3.4 催化循环性能评价
    4.4 本章小结
第5章 模板法合成多级孔PIL-MCOF催化环加成反应研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验试剂
        5.2.2 实验仪器与设备
        5.2.3 材料合成
        5.2.4 材料表征
        5.2.5 材料催化性能评价
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 PIL-MCOF结构表征
        5.3.2 PIL-MCOF材料的反应条件优化
        5.3.3 PIL-MCOF材料的催化活性评价
        5.3.4 底物适用性探究
        5.3.5 催化循环性能评价
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 本论文主要结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果

(3)固体酸催化山梨醇脱水制异山梨醇的研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 选题背景与研究意义
    1.2 纤维素一步法制备异山梨醇
    1.3 山梨醇脱水制备异山梨醇
        1.3.1 液体酸催化剂
        1.3.2 固体酸催化剂
    1.4 研究内容
第二章 实验部分
    2.1 试剂与仪器
        2.1.1 实验试剂与气体
        2.1.2 实验仪器
    2.2 催化剂制备
        2.1.1 氧化铌催化剂的制备
        2.1.2 锡硅复合氧化物的制备
    2.3 催化剂活性评价
    2.4 产物分析
    2.5 催化剂表征
        2.5.1 NH_3-程序升温脱附
        2.5.2 吡啶红外
        2.5.3 傅里叶变换红外光谱
        2.5.4 拉曼光谱
        2.5.5 X射线粉末衍射
        2.5.6 比表面积测定
    2.6 催化剂重复使用性考察
第三章 浓硫酸催化山梨醇脱水制异山梨醇
    3.1 反应条件的优化
        3.1.1 催化剂用量对异山梨醇收率的影响
        3.1.2 反应压力对异山梨醇收率的影响
        3.1.3 反应温度对异山梨醇收率的影响
    3.2 二次添加催化剂对异山梨醇收率的影响
    3.3 异山梨醇的提纯
    3.4 小结
第四章 氧化铌催化剂催化山梨醇脱水制异山梨醇
    4.1 氧化铌载体的制备及催化性能初探
        4.1.1 酸液的影响
        4.1.2 晶化与焙烧的影响
    4.2 酸液种类对酸化氧化铌催化剂性能的影响
        4.2.1 催化剂活性评价
        4.2.2 催化剂的NH_3-TPD分析
        4.2.3 催化剂的吡啶红外分析
        4.2.4 催化剂的傅里叶变换红外光谱和拉曼光谱分析
        4.2.5 催化剂的XRD分析
    4.3 酸液浓度对酸化氧化铌催化剂性能的影响
        4.3.1 催化剂活性评价
        4.3.2 催化剂的NH_3-TPD分析
        4.3.3 催化剂的吡啶红外分析
        4.3.4 催化剂的傅里叶变换红外光谱及拉曼光谱表征分析
    4.4 酸液用量对酸化氧化铌催化剂性能的影响
        4.4.1 催化剂活性评价
        4.4.2 催化剂的红外光谱表征
    4.5 酸化温度对酸化氧化铌催化剂性能的影响
        4.5.1 催化剂活性评价
        4.5.2 催化剂的NH_3-TPD分析
        4.5.3 催化剂的吡啶红外表征
        4.5.4 催化剂的红外光谱表征
    4.6 酸化时长对酸化氧化铌催化剂性能的影响
        4.6.1 催化剂活性评价
        4.6.2 催化剂的吡啶红外表征
        4.6.3 催化剂的红外光谱表征
    4.7 反应条件的优化
        4.7.1 催化剂用量的影响
        4.7.2 反应温度的影响
    4.8 催化剂重复性测试
    4.9 反应机理分析
    4.10 小结
第五章 锡硅复合氧化物催化山梨醇脱水制异山梨醇
    5.1 酸液种类对酸化锡硅复合氧化物性能的影响
        5.1.1 催化剂活性评价
        5.1.2 催化剂的NH_3-TPD分析
        5.1.3 催化剂的吡啶红外分析
        5.1.4 催化剂的红外光谱表征
    5.2 酸液浓度对酸化锡硅复合氧化物性能的影响
        5.2.1 催化剂活性评价
        5.2.2 催化剂的NH_3-TPD分析
        5.2.3 催化剂的吡啶红外分析
        5.2.4 催化剂的红外光谱表征
    5.3 酸液用量对酸化锡硅复合氧化物性能的影响
        5.3.1 催化剂活性评价
        5.3.2 催化剂的NH_3-TPD分析
        5.3.3 催化剂的吡啶红外分析
        5.3.4 催化剂的红外光谱表征
    5.4 酸化温度对酸化锡硅复合氧化物性能的影响
        5.4.1 催化剂活性评价
        5.4.2 催化剂的NH_3-TPD分析
        5.4.3 催化剂的吡啶红外分析
        5.4.4 催化剂的红外光谱表征
    5.5 酸化时长对酸化锡硅复合氧化物性能的影响
        5.5.1 催化剂活性评价
        5.5.2 催化剂的NH_3-TPD分析
        5.5.3 催化剂的吡啶红外分析
        5.5.4 催化剂的红外光谱表征
    5.6 反应条件的优化
        5.6.1 催化剂用量的影响
        5.6.2 反应温度的影响
    5.7 催化剂重复使用性考察
    5.8 小结
第六章 结论
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者及导师简介

(4)大麦条纹病菌TCHK信号途径4个关键基因功能研究(论文提纲范文)

摘要
Summary
缩略词表
前言
第一章 文献综述
    1.1 大麦栽培历史与现状
        1.1.1 大麦的起源与分类
        1.1.2 大麦的分布及用途
        1.1.3 病害对大麦生产的危害
    1.2 大麦条纹病研究现状
        1.2.1 大麦条纹病病原菌研究进展
        1.2.2 大麦条纹病的综合防治
        1.2.3 大麦条纹病遗传多样性
        1.2.4 麦类核腔菌基因组测序
    1.3 植物病原真菌致病及耐药基因的研究
        1.3.1 真菌毒素类基因
        1.3.2 与侵染结构产生有关的基因
        1.3.3 与细胞壁降解有关的基因
        1.3.4 与植物病原真菌耐药性相关的基因
        1.3.5 与信号传导有关基因
    1.4 双组分信号转导系统
        1.4.1 双组分信号转导系统概述
        1.4.2 双组分信号转导系统的机制
    1.5 丝状真菌的TCHK信号途径
        1.5.1 粗糙脉孢霉
        1.5.2 稻瘟病菌
        1.5.3 赤霉病菌
        1.5.4 灰霉病菌
    1.6 研究目的与技术路线
        1.6.1 研究目的
        1.6.2 技术路线
第二章 大麦条纹病pgpbs基因克隆及其功能研究
    2.1 材料与方法
        2.1.1 菌株、载体及培养基
        2.1.2 pgpbs基因克隆及序列分析
        2.1.3 pgpbs基因的RNAi载体构建
        2.1.4 原生质体制备及再生体系建立
        2.1.5 干扰载体的遗传转化
        2.1.6 转化株PCR、RT-PCR及 western blot验证
        2.1.7 菌丝生长实验
        2.1.8 渗透压敏感性及抑菌剂耐受性实验
        2.1.9 细胞壁完整性实验
        2.1.10 致病性实验
        2.1.11 统计分析
    2.2 结果与分析
        2.2.1 大麦条纹病菌pgpbs基因的鉴定与分析
        2.2.2 大麦条纹病菌pgpbs基因的RNAi载体构建
        2.2.3 大麦条纹病菌原生质体制备及再生
        2.2.4 干扰株的验证
        2.2.5 pgpbs基因与大麦条纹病菌菌丝营养生长的关系
        2.2.6 pgpbs基因与渗透压及真菌抑制剂的相关性
        2.2.7 pgpbs基因与细胞壁完整性的相关性
        2.2.8 pgpbs基因与大麦条纹病菌致病性的相关性
    2.3 讨论
    2.4 结论
第三章 大麦条纹病菌pgsln基因克隆及其功能研究
    3.1 材料与方法
        3.1.1 菌株、载体及培养基
        3.1.2 pgsln基因克隆及序列分析
        3.1.3 pgsln基因的敲除载体、回补载体构建
        3.1.4 原生质体制备及载体的遗传转化
        3.1.5 转化株PCR及 Western blot验证
        3.1.6 菌丝生长实验
        3.1.7 渗透压敏感性及抑菌剂耐受性实验
        3.1.8 细胞壁完整性实验
        3.1.9 致病性实验
        3.1.10 pgpbs基因表达量分析
        3.1.11 统计分析
    3.2 结果与分析
        3.2.1 大麦条纹病菌pgsln基因的鉴定与分析
        3.2.2 大麦条纹病菌pgsln基因的敲除载体及回补载体的构建
        3.2.3 敲除株的获得
        3.2.4 △pgsln的回补
        3.2.5 pgsln与大麦条纹病菌菌丝营养生长的关系
        3.2.6 pgsln基因与渗透压及真菌抑制剂的相关性
        3.2.7 pgsln基因与细胞壁完整性的相关性
        3.2.8 pgsln基因与大麦条纹病菌致病性的相关性
        3.2.9 pgpbs基因表达量分析
    3.3 讨论
    3.4 结论
第四章 大麦条纹病菌pgssk1基因克隆及其功能研究
    4.1 材料与方法
        4.1.1 菌株、载体及培养基
        4.1.2 pgssk1基因克隆及序列分析
        4.1.3 pgssk1 基因的RNAi载体构建
        4.1.4 干扰载体的遗传转化
        4.1.5 转化株PCR、RT-PCR及 Western blot验证
        4.1.6 菌丝生长实验
        4.1.7 渗透压敏感性及抑菌剂耐受性实验
        4.1.8 细胞壁完整性实验
        4.1.9 致病性实验
        4.1.10 pgpbs基因表达量分析
        4.1.11 统计分析
    4.2 结果与分析
        4.2.1 大麦条纹病菌pgssk1基因的鉴定与分析
        4.2.2 大麦条纹病菌pgssk1 基因的RNAi载体构建
        4.2.3 干扰株的验证
        4.2.4 pgssk1基因与大麦条纹病菌菌丝营养生长的关系
        4.2.5 pgssk1基因与渗透压及真菌抑制剂的相关性
        4.2.6 pgssk1基因与细胞壁完整性的相关性
        4.2.7 pgssk1基因与大麦条纹病菌致病性的相关性
        4.2.8 pgpbs基因表达量
    4.3 讨论
    4.4 结论
第五章 大麦条纹病菌pgssk2基因克隆及其功能研究
    5.1 材料与方法
        5.1.1 菌株、载体及培养基
        5.1.2 pgssk2基因克隆及序列分析
        5.1.3 pgssk2 基因的RNAi载体构建
        5.1.4 原生质体制备及干扰载体的遗传转化
        5.1.5 转化株PCR、RT-PCR及 western blot验证
        5.1.6 菌丝生长实验
        5.1.7 渗透压敏感性及抑菌剂耐受性实验
        5.1.8 细胞壁完整性实验
        5.1.9 致病性实验
        5.1.10 pgpbs基因表达量分析
        5.1.11 统计分析
    5.2 结果与分析
        5.2.1 大麦条纹病菌pgssk2基因的鉴定与分析
        5.2.2 大麦条纹病菌pgssk2 基因的RNAi载体构建
        5.2.3 干扰株的验证
        5.2.4 pgssk2基因与大麦条纹病菌菌丝营养生长的关系
        5.2.5 pgssk2基因与渗透压及真菌抑制剂的相关性
        5.2.6 pgssk2基因与细胞壁完整性的相关性
        5.2.7 pgssk2基因与大麦条纹病菌致病性的相关性
        5.2.8 pgpbs基因表达量
    5.3 讨论
    5.4 结论
第六章 大麦条纹病菌野生菌株QWC和 Δpgpbs1 突变株比较转录组学研究
    6.1 材料与方法
        6.1.1 实验材料培养及采样
        6.1.2 RNA提取和cDNA文库构建
        6.1.3 转录组测序
        6.1.4 参考序列比对分析及编码区预测
        6.1.5 表达量分析
        6.1.6 差异表达基因分析及qRT-PCR分析
        6.1.7 差异表达基因GO和 KEGG富集分析
    6.2 结果分析
        6.2.1 测序数据质量评估
        6.2.2 参考序列比对分析
        6.2.3 基因表达水平分析
        6.2.4 RT-qPCR验证RNA-Seq结果
        6.2.5 差异表达基因分析
        6.2.6 差异表达基因筛选
        6.2.7 差异表达基因聚类分析
        6.2.8 基因表达维恩图
        6.2.9 差异表达基因的GO富集分析
        6.2.10 差异表达基因的KEGG富集分析
        6.2.11 pgpbs基因的调控网络图
    6.3 讨论
        6.3.1 TCHK途径相关基因
        6.3.2 几丁质合成代谢相关基因
        6.3.3 致病相关基因
    6.4 结论
第七章 全文结论及后续研究展望
    一、全文结论
    二、后续研究展望
全文创新点
参考文献
致谢
附录
个人简介
在读期间发表论文和研究成果
导师简介

(5)催化转化木质纤维素类生物质制备液态燃料(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 生物质资源的研究意义及现状
    1.2 木质纤维素类生物质的组成结构
        1.2.1 纤维素、半纤维素
        1.2.2 木质素
    1.3 生物质资源制备液态燃料
        1.3.1 生物柴油
        1.3.2 生物质热解油
        1.3.3 生物乙醇燃料
        1.3.4 纤维素制备液态燃料
        1.3.5 木质素催化降解为液态燃料
    1.4 纤维素制备C_5/C_6液态烷烃燃料
        1.4.1 制备方法
        1.4.2 催化剂体系
        1.4.3 溶剂体系
        1.4.4 转化路径
    1.5 木质素制备液态燃料
        1.5.1 制备方法
        1.5.2 催化剂体系
        1.5.3 溶剂体系
    1.6 课题的研究目的及主要内容
第2章 实验方法
    2.1 引言
    2.2 实验原料及药品
    2.3 实验仪器
    2.4 催化剂制备
        2.4.1 层状催化剂的制备
        2.4.2 负载金属催化剂的制备
    2.5 催化剂表征
        2.5.1 比表面积和孔道结构
        2.5.2 形貌特征(SEM/SEM-EDS/TEM/STEM-EDS)
        2.5.3 物相及电子态(XRD/XPS)
        2.5.4 氨气程序升温脱附/氢气程序升温还原(NH_3-TPD/H_2-TPR)
        2.5.5 傅里叶变换红外光谱/吡啶红外光谱(FT-IR/Py-IR)
        2.5.6 拉曼光谱(Roman spectrascopy)
        2.5.7 热重分析(TGA)
        2.5.8 元素分析
    2.6 实验步骤
        2.6.1 纤维素及其衍生物转化
        2.6.2 木质素解聚
    2.7 产物检测及数据处理
        2.7.1 纤维素及其衍生物制备烷烃的产物分析及数据处理方法
        2.7.2 木质素制备液态燃料的产物分析及数据处理方法
        2.7.3 实验误差分析
第3章 钒修饰Ir/SiO_2转化山梨醇制备C_5/C_6烷烃
    3.1 引言
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 催化剂表征结果分析
        3.2.2 不同的钒/铱比对山梨醇制取烷烃的影响
        3.2.3 温度对山梨醇制取烷烃的影响
        3.2.4 时间对山梨醇制取烷烃的影响
        3.2.5 氢压对山梨醇制取烷烃的影响
        3.2.6 山梨醇浓度对山梨醇制取烷烃的影响
        3.2.7 山梨醇制备液态烷烃燃料的反应机制
        3.2.8 催化剂循环性测试和失活分析
    3.3 本章小结
第4章 钒修饰Ir/SiO_2转化微晶纤维素制备C_5/C_6烷烃
    4.1 引言
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 催化剂表征结果分析
        4.2.2 不同的钒/铱比对纤维素制取烷烃的影响
        4.2.3 催化剂用量对纤维素制取烷烃的影响
        4.2.4 温度对纤维素制取烷烃的影响
        4.2.5 反应时间对纤维素制取烷烃的影响
        4.2.6 氢压对纤维素制取烷烃的影响
        4.2.7 纤维素制备液态烷烃燃料的反应机制
        4.2.8 催化剂循环性测试和失活分析
    4.3 本章小结
第5章 钼修饰Ir/SiO_2转化微晶纤维素制备C_5/C_6烷烃
    5.1 引言
    5.2 结果与讨论
        5.2.1 催化剂表征结果分析
        5.2.2 不同的钼/铱比对纤维素制取烷烃的影响
        5.2.3 反应温度对纤维素制取烷烃的影响
        5.2.4 反应时间对纤维素制取烷烃的影响
        5.2.5 氢压对纤维素制取烷烃的影响
        5.2.6 纤维素制备液态烷烃燃料的反应机制
    5.3 本章小结
第6章 钨修饰Ir/SiO_2转化微晶纤维素制备C_5/C_6烷烃
    6.1 引言
    6.2 结果与讨论
        6.2.1 催化剂表征结果分析
        6.2.2 不同的钨/铱比对纤维素制取烷烃的影响
        6.2.3 温度时间对纤维素制取烷烃的影响
        6.2.4 氢压对纤维素制取烷烃的影响
        6.2.5 催化转化玉米秸秆原料制备液态烷烃
    6.3 本章小结
第7章 HTaMoO_6-Rh/C复合催化解聚木质素的研究
    7.1 引言
    7.2 结果与讨论
        7.2.1 不同复合催化剂对木质素解聚的影响
        7.2.2 不同催化剂剂量对木质素解聚的影响
        7.2.3 反应温度对木质素解聚的影响
        7.2.4 反应时间对木质素解聚的影响
        7.2.5 反应温度和时间对单体分布的影响
        7.2.6 催化剂循环性测试和失活分析
        7.2.7 木质素原料和液态产物的元素分析
    7.3 讨论
    7.4 本章小结
第8章 总结与展望
    8.1 全文工作总结
    8.2 主要创新点
    8.3 研究展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的研究成果

(6)重组微生物全细胞催化高效合成丙谷二肽(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
主要符号表
引言
1 文献综述
    1.1 L-谷氨酰胺
        1.1.1 理化性质
        1.1.2 代谢及生理功能
        1.1.3 局限性及替代物
    1.2 丙谷二肽
        1.2.1 理化性质及应用优势
        1.2.2 合成方法及研究进展
        1.2.3 检测方法
    1.3 异源表达系统介绍
        1.3.1 大肠杆菌原核表达系统
        1.3.2 酿酒酵母真核表达系统
        1.3.3 毕赤酵母真核表达系统
    1.4 糖基化修饰
        1.4.1 N-糖基化修饰
        1.4.2 O-糖基化修饰
    1.5 本文主要研究思路
        1.5.1 选题背景及存在问题
        1.5.2 研究内容及技术路线
2 异源表达SsAet重组大肠杆菌高效合成Ala-Gln
    2.1 引言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 菌株和质粒
        2.2.2 试剂和仪器
        2.2.3 培养基和溶液
        2.2.4 引物
        2.2.5 分子操作技术
        2.2.6 分析验证方法
        2.2.7 异源表达SsAet重组大肠杆菌的构建
        2.2.8 异源表达SsAet重组大肠杆菌诱导条件的优化
        2.2.9 全细胞催化合成Ala-Gln反应条件的优化
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 Ala-Gln定性定量方法的确立
        2.3.2 异源表达SsAet重组大肠杆菌的表征
        2.3.3 可溶性表达SsAet重组大肠杆菌的构建及筛选
        2.3.4 OPA催化方式及催化活性差异性的分析
        2.3.5 OPA诱导条件和全细胞催化反应条件的优化
        2.3.6 循环利用OPA全细胞合成Ala-Gln
    2.4 本章小结
3 表面展示SsAet重组酿酒酵母合成Ala-Gln
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 菌株和质粒
        3.2.2 试剂和仪器
        3.2.3 培养基和溶液
        3.2.4 引物
        3.2.5 分子操作技术
        3.2.6 分析验证方法
        3.2.7 表面展示SsAet重组酿酒酵母的构建
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 表面展示方式对SsAet催化活性的影响
        3.3.2 密码子优化对SsAet催化活性的影响
        3.3.3 表面展示SsAet重组酿酒酵母的絮凝化
    3.4 本章小结
4 糖基化修饰对SsAet结构和催化活性的影响
    4.1 引言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 菌株和质粒
        4.2.2 试剂和仪器
        4.2.3 培养基和溶液
        4.2.4 引物
        4.2.5 分子操作技术
        4.2.6 分析验证方法
        4.2.7 异源表达SsAet重组毕赤酵母的构建
        4.2.8 产酶条件和催化反应条件的优化
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 异源表达SsAet重组毕赤酵母的表征
        4.3.2 糖基化修饰对SsAet催化活性的影响
        4.3.3 糖基化修饰的鉴定及对SsAet结构的影响
    4.4 本章小结
5 胞内表达SsAet重组酿酒酵母的自固定化及高效合成Ala-Gln
    5.1 引言
    5.2 材料与方法
        5.2.1 菌株和质粒
        5.2.2 试剂和仪器
        5.2.3 培养基和溶液
        5.2.4 引物
        5.2.5 分子操作技术
        5.2.6 分析验证方法
        5.2.7 胞内表达SsAet重组酵母的构建
        5.2.8 胞内表达SsAet重组酵母培养条件的优化
        5.2.9 胞内表达SsAet重组酵母全细胞催化反应条件的优化
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 胞内表达SsAet重组酵母的催化活性
        5.3.2 胞内表达SsAet重组酵母的条件优化
        5.3.3 胞内表达SsAet重组酵母的自固定化及重复利用
    5.4 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
附录
作者简介
攻读博士学位期间科研项目及科研成果
致谢

(7)固体酸催化微晶纤维素水解的研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 生物质资源概述
    1.2 纤维素结构及性质
        1.2.1 纤维素的化学结构
        1.2.2 纤维素的聚集态结构
        1.2.3 纤维素的物化性质
    1.3 纤维素催化转化研究进展
        1.3.1 酸催化水解
        1.3.2 催化加氢
        1.3.3 催化热解
        1.3.4 催化气化
        1.3.5 催化液化
        1.3.6 基于催化过程的纤维素生物炼制
    1.4 固体酸催化纤维素水解研究进展
        1.4.1 碳基固体酸
        1.4.2 金属氧化物和固体超强酸
        1.4.3 过渡金属盐
        1.4.4 杂多酸和杂多酸盐
        1.4.5 分子筛
        1.4.6 离子交换树脂
    1.5 论文主要研究内容
第二章 铌酸催化微晶纤维素水解的研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 纤维素原料表征
        2.2.3 催化剂制备
        2.2.4 催化剂表征
        2.2.5 纤维素水解反应
        2.2.6 产物分析
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 纤维素原料分析
        2.3.2 铌酸催化微晶纤维素水解反应
        2.3.3 催化剂表征
        2.3.4 催化剂的重复使用性
    2.4 本章小结
第三章 分子筛催化微晶纤维素水解的研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
    3.3 催化剂表征
        3.3.1 分子筛催化剂的XRD分析
        3.3.2 分子筛催化剂的TG分析
        3.3.3 分子筛催化剂的FT-IR分析
        3.3.4 分子筛催化剂的SEM分析
        3.3.5 分子筛催化剂的NH_3-TPD分析
    3.4 分子筛催化微晶纤维素水解反应
        3.4.1 H-ZSM-5 催化微晶纤维素水解反应
        3.4.2 H-β催化微晶纤维素水解反应
        3.4.3 SAPO-34 催化微晶纤维素水解反应
        3.4.4 三种分子筛催化剂性能对比
        3.4.5 催化剂的重复使用性
    3.5 本章小结
第四章 杂多酸催化微晶纤维素水解的研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
    4.3 催化剂表征
        4.3.1 杂多酸催化剂的FT-IR分析
        4.3.2 杂多酸催化剂的SEM分析
        4.3.3 杂多酸催化剂的TG分析
        4.3.4 杂多酸催化剂的NH_3-TPD分析
    4.4 杂多酸催化微晶纤维素水解反应
        4.4.1 磷钨酸催化微晶纤维素水解反应
        4.4.2 硅钨酸催化微晶纤维素水解反应
        4.4.3 磷钼酸催化微晶纤维素水解反应
        4.4.4 三种杂多酸催化剂性能对比
        4.4.5 催化剂的重复使用性
    4.5 三类固体酸催化性能对比分析
    4.6 本章小结
第五章 水热碳磺酸催化微晶纤维素超临界醇解的研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验材料
        5.2.2 催化剂制备及表征
        5.2.3 纤维素醇解反应
        5.2.4 产物分析
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 催化剂表征
        5.3.2 水热碳磺酸催化微晶纤维素醇解反应
        5.3.3 催化剂的重复使用性
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
    6.3 本论文的创新点
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢

(8)小麦面筋蛋白活性肽调控酵母增殖和代谢的机理研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 超高浓酿造技术
    1.2 超高浓发酵过程中酵母所遭受的环境胁迫
        1.2.1 渗透压胁迫
        1.2.2 乙醇胁迫
        1.2.3 氧化胁迫
    1.3 改善超浓发酵效率的方法
        1.3.1 选育高性能酵母新菌株
        1.3.2 调整发酵工艺
        1.3.3 添加外源营养物
    1.4 小麦面筋蛋白水解物在超高浓发酵中的研究概况
    1.5 肽与酵母
        1.5.1 肽对酵母的影响
        1.5.2 酵母对肽转运研究概况
    1.6 肽的分离技术
    1.7 本课题研究的立题依据和主要研究内容
        1.7.1 立题依据
        1.7.2 主要研究内容
    参考文献
第二章 小麦面筋蛋白水解物对酵母山梨醇和乙醇胁迫耐受性的影响
    2.1 前言
    2.2 材料与仪器
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 主要试剂
        2.2.3 主要仪器设备
    2.3 实验方法
        2.3.1 小麦面筋蛋白水解物的制备
        2.3.2 乙醇沉淀法分离小麦面筋蛋白水解物
        2.3.3 水解度的测定
        2.3.4 小麦面筋蛋白酶解样品Mw分布分析
        2.3.5 不同小麦面筋蛋白水解物组分的游离氨基酸和水解氨基酸组成
        2.3.6 培养基
        2.3.7 不同浓度山梨醇胁迫实验
        2.3.8 不同浓度乙醇胁迫实验
        2.3.9 小麦面筋蛋白水解物补充对山梨醇胁迫条件下酵母生长的影响分析
        2.3.10 小麦面筋蛋白水解物补充对乙醇胁迫条件下酵母生长的影响分析
        2.3.11 酵母细胞活力的分析
        2.3.12 数据分析
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 小麦面筋蛋白水解物的制备
        2.4.2 不同组分小麦面筋蛋白水解物的Mw分布和氨基酸组成
        2.4.3 不同山梨醇和乙醇浓度下酵母的生长情况
        2.4.4 小麦面筋蛋白组分对不同胁迫条件下酵母生理活性的影响
    2.5 本章小结
    参考文献
第三章 WGH大孔树脂分离组分对酵母多种胁迫耐受性的影响
    3.1 前言
    3.2 材料与仪器
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 主要试剂
        3.2.3 主要仪器设备
    3.3 实验方法
        3.3.1 小麦面筋蛋白酶解物制备
        3.3.2 预处理大孔树脂
        3.3.3 大孔树脂对WGH的静态吸附和解吸
        3.3.3.1 大孔树脂对WGH的吸附动力学
        3.3.3.2 大孔树脂对WGH的解吸
        3.3.3.3 大孔树脂对WGH的吸附等温线和热力学行为
        3.3.3.4 本章相关方程式
        3.3.4 大孔树脂XAD-16柱层析分离WGH
        3.3.5 酵母细胞乙醇和山梨醇耐受性的点滴实验
        3.3.6 细胞活力测定
        3.3.7 扫描电镜观察酵母形态
        3.3.8 大孔树脂分离组分的氨基酸组成分析
        3.3.9 大孔树脂分离组分Mw分布分析
        3.3.10 数据分析
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 WGH在六种大孔吸附树脂上的吸附动力学研究
        3.4.2 六种大孔吸附树脂对WGH的吸附和解吸能力
        3.4.3 大孔树脂对WGH的等温线吸附和吸附热力学行为研究
        3.4.4 XAD-16树脂柱层析分离小麦面筋蛋白水解物
        3.4.5 WGH及其XAD-16树脂分离组分对酵母胁迫耐受性和活力的影响
        3.4.6 WGH及其XAD-16树脂分离组分对胁迫条件下酵母细胞形态的影响
        3.4.7 WGH大孔树脂分离组分的氨基酸组成和Mw分布
    3.5 本章小结
    参考文献
第四章 WGH及其超滤组分对酵母渗透压和乙醇胁迫耐受性的影响
    4.1 前言
    4.2 材料与仪器
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 主要试剂
        4.2.3 主要仪器设备
    4.3 实验方法
        4.3.1 超滤分离不同分子段小麦面筋蛋白活性肽
        4.3.2 WGH-超滤组分的Mw分布分析
        4.3.3 WGH-超滤组分的游离氨基酸和水解氨基酸组成分析
        4.3.4 测定山梨醇胁迫条件下WGH及其超滤组分补充对酵母生长的影响
        4.3.5 测定乙醇胁迫条件下WGH及其超滤组分补充对酵母生长的影响
        4.3.6 测定不同胁迫条件下WGH及其超滤组分补充对酵母细胞活力的影响
        4.3.7 测定不同胁迫条件下WGH及其超滤组分补充对酵母细胞膜完整性的影响
        4.3.8 测定不同胁迫条件下WGH及其超滤组分补充对酵母细胞内ROS水平的影响
        4.3.9 测定不同胁迫条件下WGH和 WGH-超滤组分补充对酵母细胞ΔΨm的影响
        4.3.10 数据分析
    4.4 结果与讨论
        4.4.1 WGH-超滤组分的得率
        4.4.2 WGH-超滤组分的Mw分布
        4.4.3 WGH-超滤组分的氨基酸组成
        4.4.4 不同胁迫条件下WGH及其超滤组分添加对酵母生长的影响
        4.4.5 不同胁迫条件下WGH和WGH-超滤组分添加对酵母细胞活力的影响
        4.4.6 不同胁迫条件下WGH及其超滤组分添加对酵母细胞膜完整性的影响
        4.4.7 不同胁迫条件下WGH及其超滤组分添加对酵母胞内ROS水平的影响
        4.4.8 不同胁迫条件下WGH及其超滤组分添加对酵母ΔΨm的影响
    4.5 本章小结
    参考文献
第五章 超高浓发酵中WGH及其组分对酵母增殖和发酵性能的影响
    5.1 前言
    5.2 材料与仪器
        5.2.1 实验材料
        5.2.2 主要试剂
        5.2.3 主要仪器设备
    5.3 实验方法
        5.3.1 培养基及培养条件
        5.3.2 生物量的测定
        5.3.3 细胞活力的测定
        5.3.4 麦汁浓度、葡萄糖浓度和酒精度的测定
        5.3.5 胞内甘油和海藻糖含量测定
        5.3.6 数据分析
    5.4 结果与讨论
        5.4.1 VHG发酵中补充WGH及其分离组分对酵母增殖和细胞活力的影响
        5.4.2 VHG发酵中补充WGH及其分离组分对发酵性能和乙醇产量的影响
        5.4.3 VHG发酵中补充WGH及其分离组分对酵母胞内甘油和海藻糖水平的影响
        5.4.4 VHG发酵中补充WGH及其分离组分对酵母细胞膜完整性、ΔΨm和胞内ROS水平的影响
    5.5 本章小结
    参考文献
第六章 小麦面筋蛋白肽改善酵母增殖和发酵性能的机制研究
    6.1 前言
    6.2 材料与仪器
        6.2.1 实验材料
        6.2.2 主要试剂
        6.2.3 主要仪器设备
    6.3 实验方法
        6.3.1 WGH5的分离纯化
        6.3.2 Mw分布和氨基酸组成分析
        6.3.3 酵母山梨醇和乙醇耐受性测定
        6.3.4 小麦面筋蛋白活性肽段的结构鉴定
        6.3.5 380g/L葡萄糖VHG发酵
        6.3.6 生物量,降糖和乙醇产量的测定
        6.3.7 细胞ADH和MDA的测定
        6.3.8 细胞膜完整性的测定
        6.3.9 胞内ROS水平测定
        6.3.10 体外抗氧化活性测定
        6.3.11 细胞中抗氧化酶和GSH含量的测定
        6.3.12 数据分析
    6.4 结果与讨论
        6.4.1 C18分离组分的Mw分布和氨基酸组成
        6.4.2 C18分离组分对酵母多重耐受性的影响
        6.4.3 UPLC-ESI-MS/MS质谱分析小麦面筋蛋白水解物生物活性肽序列
        6.4.4 VHG发酵过程中肽及其相应组成氨基酸对酵母增殖和发酵性能的影响
        6.4.5 肽及其相应组成氨基酸对VHG发酵中酵母ADH活力的影响
        6.4.6 VHG发酵过程中肽及其相应组成氨基酸对酵母细胞膜完整性的影响
        6.4.7 VHG发酵过程中肽及其相应组成氨基酸对酵母胞内ROS水平的影响
        6.4.8 肽及其相应组成氨基酸的体外抗氧化活性
        6.4.9 VHG发酵过程中肽及其相应组成氨基酸对酵母胞内抗氧化系统的影响
    6.5 本章小结
    参考文献
第七章 基于代谢组学的二肽LL改善酵母发酵性能的作用机制研究
    7.1 前言
    7.2 材料与仪器
        7.2.1 实验材料
        7.2.2 主要试剂
        7.2.3 主要仪器设备
    7.3 实验方法
        7.3.1 样本收集
        7.3.2 胞内代谢物提取和衍生化
        7.3.3 上机检测
        7.3.4 数据分析
    7.4 结果与讨论
        7.4.1 酵母胞内代谢物的检测与定性定量分析
        7.4.2 主成分分析(PCA)
        7.4.3 偏最小二乘判别分析(PLS-DA)
        7.4.4 差异代谢物分析
        7.4.5 代谢通路分析
    7.5 本章小结
    参考文献
结论与展望
    1.结论
    2.论文创新点
    3.展望
附录
攻读博士学位期间取得的研究成果
致谢
附件

(9)氧化葡萄糖酸杆菌细胞催化转化玉米秸秆水解液及调控(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
第一章 文献综述
    1.1 前言
    1.2 木质纤维素
        1.2.1 木质纤维素结构与性质
        1.2.2 木质纤维素生物炼制
        1.2.3 农业秸秆综合利用
    1.3 氧化葡萄糖酸杆菌
        1.3.1 氧化葡萄糖酸杆菌的基本特征
        1.3.2 氧化葡萄糖酸杆菌的多元醇脱氢酶
        1.3.3 氧化葡萄糖酸杆菌葡萄糖氧化系统及应用
        1.3.4 糠酸的基本性质与应用
    1.4 全细胞催化
        1.4.1 全细胞催化的优势
        1.4.2 “催化剂”的设计
        1.4.3 全细胞催化的调控
    1.5 本论文主要研究内容
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究内容
        1.5.3 技术路线
第二章 细胞分步催化联产葡萄糖酸和木糖酸
    2.1 材料与方法
        2.1.1 主要仪器
        2.1.2 原料和相关试剂
        2.1.3 菌种培养
        2.1.4 实验方法
        2.1.5 分析方法
    2.2 结果与讨论
        2.2.1 种子培养碳源的优化
        2.2.2 稀酸预处理降解产物及其抑制作用
        2.2.3 酶水解液分步催化制取糖酸
        2.2.4 酶水解液分步催化制取糖酸工艺的放大
    2.3 本章小结
第三章 细胞同步催化联产葡萄糖酸和木糖酸
    3.1 材料与方法
        3.1.1 主要仪器
        3.1.2 原料和相关试剂
        3.1.3 菌种培养
        3.1.4 实验方法
        3.1.5 分析方法
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 金属离子调控同步催化制取糖酸
        3.2.2 Zn~(2+)选择性调控制取糖酸过程优化
        3.2.3 酶水解液Zn~(2+)选择性调控制取糖酸
        3.2.4 Zn~(2+)调控响应脱氢酶基因
    3.3 本章小结
第四章 细胞催化制取2-酮基葡萄糖酸的调控技术
    4.1 材料与方法
        4.1.1 主要仪器
        4.1.2 原料和相关试剂
        4.1.3 菌种培养
        4.1.4 实验方法
        4.1.5 分析方法
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 模拟液催化制取2-酮基葡萄糖酸
        4.2.2 酶水解液催化制取2-酮基葡萄糖酸
        4.2.3 过氧化氢调控响应脱氢酶基因
        4.2.4 酶水解液响应脱氢酶基因
    4.3 本章小结
第五章 细胞催化糠醛/醇制取糠酸
    5.1 材料与方法
        5.1.1 主要仪器
        5.1.2 原料和相关试剂
        5.1.3 菌种培养
        5.1.4 实验方法
        5.1.5 分析方法
    5.2 结果与讨论
        5.2.1 中和剂影响糠酸制取
        5.2.2 辅助因子影响糠酸制取
        5.2.3 底物浓度影响糠酸制取
        5.2.4 补料分批方式制取糠酸
        5.2.5 COS-SSTR体系高效制取糠酸
    5.3 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新
    6.3 展望
攻读学位期间发表的学术论文
参考文献

(10)复合添加剂对钒电池电解液性能影响的研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 液流电池
        1.2.1 液流电池的发展历程
        1.2.2 全钒液流电池发展概况
    1.3 全钒液流电池
        1.3.1 钒及其化合物性质
        1.3.2 全钒液流电池的结构及工作原理
        1.3.3 全钒液流电池的关键材料
        1.3.4 全钒液流电池的特点及应用前景
    1.4 钒电池电解液制备方法及优化
        1.4.1 化学还原法
        1.4.2 电解法
        1.4.3 电解液的优化
    1.5 课题研究背景、内容及意义
        1.5.1 研究背景及意义
        1.5.2 研究内容
2 反应热力学研究
    2.1 反应Gibbs自由能变化计算
    2.2 E-pH图绘制
        2.2.1 钒-H_2O系E-pH图
        2.2.2 钒-S-H_2O系E-pH图
    2.3 本章小结
3 实验部分
    3.1 实验技术路线
    3.2 实验试剂及设备
    3.3 溶液配制
        3.3.1 硫酸溶液的配制
        3.3.2 电解液制备
    3.4 实验分析方法
    3.5 本章小结
4 添加剂对负极电解液性能的影响
    4.1 引言
    4.2 研究内容
    4.3 实验结果与讨论
        4.3.1 负极电解液制备
        4.3.2 添加剂浓度的确定
        4.3.3 添加剂加入后紫外可见光光谱分析
        4.3.4 添加剂对电解液稳定性的影响
        4.3.5 添加剂对电解液粘度与电导率的影响
        4.3.6 添加剂对V(Ⅱ)/V(Ⅲ)电极反应循环伏安特性的影响
        4.3.7 沉淀物物相分析
    4.4 本章小结
5 添加剂对正极电解液性能的影响
    5.1 引言
    5.2 研究内容
    5.3 实验结果与讨论
        5.3.1 正极电解液制备
        5.3.2 添加剂浓度的确定
        5.3.3 添加剂加入后紫外可见光光谱分析
        5.3.4 添加剂对电解液稳定性影响
        5.3.5 添加剂对电解液粘度与电导率的影响
        5.3.6 添加剂对V(Ⅳ)/V(Ⅴ)电极反应循环伏安特性的影响
        5.3.7 沉淀物物相分析
    5.4 本章小结
6 结论与建议
    6.1 结论
    6.2 建议
参考文献
攻读硕士研究生期间的成果
致谢

四、连续离子交换系统在山梨醇生产中的应用(论文参考文献)

  • [1]基于异山梨醇的生物基聚碳酸酯合成及改性研究[D]. 杨子锋. 中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所), 2021(01)
  • [2]离子液体-共价有机框架杂化材料的设计、制备及催化应用[D]. 杜一然. 中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所), 2021(01)
  • [3]固体酸催化山梨醇脱水制异山梨醇的研究[D]. 郭佳星. 北京石油化工学院, 2021(02)
  • [4]大麦条纹病菌TCHK信号途径4个关键基因功能研究[D]. 梁倩倩. 甘肃农业大学, 2020
  • [5]催化转化木质纤维素类生物质制备液态燃料[D]. 晋乐乐. 中国科学技术大学, 2020
  • [6]重组微生物全细胞催化高效合成丙谷二肽[D]. 李益民. 大连理工大学, 2020(07)
  • [7]固体酸催化微晶纤维素水解的研究[D]. 温哲. 天津大学, 2019(01)
  • [8]小麦面筋蛋白活性肽调控酵母增殖和代谢的机理研究[D]. 阳辉蓉. 华南理工大学, 2019(06)
  • [9]氧化葡萄糖酸杆菌细胞催化转化玉米秸秆水解液及调控[D]. 周雪莲. 南京林业大学, 2019(05)
  • [10]复合添加剂对钒电池电解液性能影响的研究[D]. 任军权. 西安建筑科技大学, 2019(06)

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连续离子交换系统在山梨糖醇生产中的应用
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