木质纤维“一锅法”制备生物乙醇的研究进展

木质纤维是地球上最丰富的资源,既可以用于制备生物乙醇、生物氢气等生物能源,同时也可以制备各种化工原料及生物基材料,具有绿色、环保、可再生等特点。"一锅法"制备生物乙醇是将预处理、酶解糖化与发酵中的2个或3个连续过程放在同一反应器中进行,具有节约用水、避免物料损失以及在一定程度上提高乙醇产量等优点。通过对预处理与酶解糖化"一锅法",酶解糖化与发酵"一锅法",酶制备、酶解糖化与发酵"一锅法"和预处理、酶解糖化与发酵"一锅法"4类"一锅法"制备生物乙醇方法的介绍,分析了"一锅法"制备生物乙醇的优越性及存在的问题,为使用"一锅法"制备生物乙醇的相关研究提供一定的参考。     

蜈蚣草燃烧过程中As迁移转化规律

蜈蚣草是砷（As）的高富集植物,为研究蜈蚣草燃烧过程中As的迁移规律及形态演变,在管式炉中对蜈蚣草进行了燃烧实验,实验发现：蜈蚣草中As挥发率随温度的升高先增加后减小,在500℃达到最高。500℃之前挥发率升高是由于低温区无机As的挥发;温度高于500℃时挥发率下降,是由于As的快速氧化使挥发的As³⁺减少以及灰中元素对As的固定作用。蜈蚣草燃烧后底灰中的水溶As主要是As⁵⁺,其含量随着温度的升高先降低再增加,800℃到达峰值,占原样品As含量的81%。在400~500℃之间,水溶As⁵⁺含量下降主要是由于As的挥发率增加;在500~700℃之间,As的固定主要为灰的物理吸附;当温度到800℃,As的固定主要为化学吸附。水溶As⁵⁺的比例在900℃时有所下降,可能是因为温度过高使生物质灰烧结,As⁵⁺无法充分溶解,使测量到的As⁵⁺含量减少。综合考虑As的回收再利用工艺,推荐800℃为蜈蚣草的最佳燃烧温度。     

煤与油页岩热预处理特性及对热解的影响

对比研究了神木煤和桦甸油页岩在150~400℃热预处理时的孔隙变化和挥发分析出规律以及热预处理对后续慢速升温热解反应产物的影响。结果表明,热预处理显著增加了油页岩的孔隙结构,其比表面积提高4倍、孔体积提高5倍以上,而神木煤的孔隙结构则减少了,特别是孔径大于1 nm的孔体积减少了近60%、比表面积减少了近80%,而其1 nm以下的孔则相对稳定,孔体积和比表面积分别只减少了10%左右。低于400℃时热预处理过程中除脱去吸附水外,其他挥发分也有一定析出,并以CO₂为主,另有少量CO,但挥发分总失重量不超过5%。固定床慢速升温热解研究表明,经热预处理后,油页岩的油产率最高提高了22.7%,而水和气的产率则相应降低,气体中CH₄增加而H₂降低。热预处理对煤的热解油产率影响不明显,但热解水产率降低而热解气产率增加且其中CH₄增多而H₂降少。     

利用大肠杆菌工程菌株生物转化脂肪酸的初步研究

羟基脂肪酸(Hydroxyfatty Acid,HFA)是一种有多种用途和广阔应用前景的多碳化学品.细胞色素P450单加氧酶(P450 P450 BM3)可高特异性的催化脂肪酸的ω碳位发生羟基化反应而生成羟基脂肪酸,该研究利用工程大肠杆菌成功表达了来源于巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)的单加氧酶基因P450 BM3,实现了底物脂肪酸的成功转化.最终获得了羟基十二酸和羟基十四酸的最高产量分别为593.3 mg/L和547.3 mg/L,同时外源脂肪酸的转化率分别为59.7％和52.3％.对3种产物ω1、ω2、ω3-HFA进行定量分析发现3种产物的产量基本相同,表明单加氧酶对脂肪酸的羟基化位置没有特定偏爱性.最后通过优化表达载体的拷贝数来进一步优化单加氧酶基因P450 BM3的表达水平,最终利用中拷贝数质粒载体pACYCDuet-1表达单加氧酶基因P450 BM3获得了547.3 mg/L的羟基十四酸,代表了目前羟基十四酸生产的一个较高水平.     

高纯气体乙烷及丙烷裂解的动力学研究

为了探讨烃类气体的生烃动力学与碳同位素动力学的反应机理,为油气勘探的动力学研究提供准确、可靠的依据,在实验室条件下,利用先进的金管高压封闭体系方法,开展高纯乙烷(C2H6)和丙烷(C3H8)气体恒压条件下的热模拟实验,对不同时间点生成的气体进行了组分、碳同位素定量测试。实验结果表明,甲烷的产率随着温度上升不断增加,且在520℃后表现出快速增加趋势,丁烷与戊烷在520℃表现为最高值;高纯乙烷和丙烷样品的碳同位素具有随温度升高而变重的趋势。研究认为,高纯气体样品在恒压热模拟过程中裂解与聚合反应同时发生,且总体上分子量大的化合物比分子量小的稳定性差,各化合物的异构体的绝对量相对于正构体比例很小。     

我国西北地区含油气盆地构造反转研究进展

近年来的研究表明，我国西北地区含油气盆地在中、新生代发生了构造反转，这是该区油气地质研究中的一个新的重大科学问题。综述了有关西北地区含油气盆地构造反转的研究概况、研究进展及有关盆地的基本特征；指出西北地区含油气盆地中的中小型盆地的伸展结构保存较好，反转构造较为清晰，而大型盆地构造复杂，其前陆地区的构造反转特征相对清晰；据此提出了构造反转盆地的研究思路和主要研究内容，认为反转构造对油气聚集与成藏的控制作用和反转盆地中油气的分布规律是未来研究的核心问题。     

地层流体化学成分与天然气藏的关系初探--以鄂尔多斯盆地中部大气田为例

以鄂尔多斯盆地中部大气田为实例,从流体地球化学角度对地层流体(特别是地层水)化学成分与天然气藏的关系进行了研究,初步提出了天然气藏分布区的综合地球化学判识指标.研究认为,地层流体化学成分与天然气藏的关系密切,地层水总矿化度高值区(＞150g/L)、CaCl2水型分布区、rNa+/rCl-低值区(≤0.3)、rCl-/rMg2+高值区(＞15)、rMg2+/rCa2+低值区(≤0.2)、有机酸高值区(＞40 mg/L)、酚含量高值区(＞2.0 mg/L)及可溶气态烃含量高值区都与天然气藏富集区具有较好的对应关系.因此,利用地层流体的地质地球化学综合研究,可为天然气藏富集区(或含气区)的判识和找寻提供新的资料和依据.     

开绕组电机驱动用双三电平逆变器的共模电压差抑制

开绕组电机驱动用双三电平逆变器拓扑在中压大功率变频驱动领域具有较好的优势。针对共直流源的开绕组拓扑共模电压差抑制的问题,提出了一种基于零序注入的SPWM调制策略,将两组逆变器的调制矢量互差120°后分别注入幅值相同的三次零序电压,保证系统任意时刻的低频和高频共模电压差均为零。在此基础上为了解决中点电压脉动问题,需要进一步的零序电压注入,同时不影响系统共模电压差抑制。文中通过仿真和实验证明了该调制策略的可行性和有效性。     

铝离子对锌电积用Al/Pb-0.2%Ag合金阳极电化学性能的影响

采用循环伏安、塔菲尔曲线、阳极极化、交流阻抗测试研究在含不同铝离子(Al~(3+))浓度的锌电解液中极化24 h后的Al/Pb-0.2%Ag(质量分数)阳极的腐蚀行为和析氧行为,并通过扫描电镜和X射线衍射仪分别观察阳极的表面形貌和阳极氧化膜的物相组成。结果表明:随着Al~(3+)浓度的增大,阳极的析氧电位、自腐蚀电流密度以及电极的电荷传质电阻呈现出逐渐增大的趋势;表观交换电流密度呈现出逐渐减小的趋势;α-PbO_2(111)衍射峰强度呈现出逐渐减弱的趋势,Pb(101)衍射峰强度呈现出逐渐增强的趋势;阳极表面氧化层被腐蚀的程度逐渐加深。Al~(3+)的存在降低了阳极的耐腐蚀性能和导电性能。     

水蒸气吸附法和氮气吸附法在表征页岩孔隙结构中的对比分析

为了给页岩孔隙结构的表征和研究提供新的思路,分别采用水蒸气吸附法和低温氮气吸附法对美国俄克拉荷马州伍德福德(Woodford)页岩区带的泥盆系富含有机质页岩样品的微观孔隙结构进行了实验研究,对比分析了页岩水蒸气吸附和氮气吸附机理,计算比较了页岩的比表面积、孔径分布等孔隙结构参数。结果表明：①页岩的水蒸气吸附和氮气吸附曲线具有相似的变化特征,都属于Ⅱ型曲线;②随着相对压力的增加,水蒸气和氮气吸附等温线上升缓慢,在页岩孔隙中出现了单层吸附、多层吸附和毛细孔凝聚现象;③水蒸气和氮气吸附解吸曲线均不重合,出现了滞后现象;④水蒸气吸附测得的页岩比表面积比氮气吸附测得的比表面积大,这是因为水蒸气分子较小可以进入更多的微孔隙,水蒸气具有极性很容易被吸附到页岩中黏土颗粒的表面,从而与黏土颗粒表面的阳离子形成结合水;⑤水蒸气吸附法计算的孔径分布主要在中孔和大孔范围内,而氮气吸附法的计算结果包含着微孔、中孔和大孔,另外,在计算孔径分布时还需要考虑吸附层的影响。