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基于天然纤维素制备微生物燃料电池的三维阳极材料研究
微生物燃料电池（MFCs）是利用微生物的新陈代谢氧化化学物质并释放电子，把化学能转化为电能的一种电化学装置。MFCs由于具有去污和产电双重功能，是一种“绿色”能源。其最具潜能的应用是污水处理，即利用微生物分解污水中的有机物，并将转化为可用的电能。且整处理过程不用曝气，可节省大量的耗能。目前，微生物燃料电池的发展和应用中最大的障碍是材料的成本和性能。
本研究利用低成本的天然木质纤维素为原料，采用直接碳化的方法来制备三维大孔碳材料作为微生物燃料电池的阳极材料，并取得突破性进展，。 相关系列研究结果2012年分别发表在Journal Material Chemistry, ChemSusChem 以及Energy & Environmental Science等国际权威杂志上。特别地，基于天然纤维制备的波纹层状三维碳阳极，阳极电流密度提高了10倍，达到了200 A m-2，该结果2012年已发表在能源环境领域顶级杂志Energy & Environmental Science上，影响因子9.61.
该研究成果制备的材料成本低，性能优异。该研究成果结合我们的阴极氧气还原催化剂的研究成果，以及后续的隔膜研究成果，将可微生物燃料电池的在污水处理中的规模化应用。
江西师范大学
2021-05-05
纤维素/淀粉/木质素纯天然高分子复合膜
由于石油资源的日益枯竭和非降解塑料引起的环境污染日益严重，采用来源于自然界的可再生的天然高分子为原料生产高分子材料具有可持续发展性。本成果以绿色溶剂-离子液体为溶剂，采用溶液共混方式得到完全生物基来源的纤维素/淀粉/木质素绿色复合膜。该膜无论处于干态还是湿态都具有良好的力学性能。该复合材料不仅具有优异的生物降解性能，而且使用的溶剂可以完全回收再利用。该复合膜的生产过程中不存在溶剂挥发等问题，属于绿色、经济制备过程。该成果所制备的复合膜中纤维素含量可在30~90％之间、淀粉含量在10~60％之间，木质素含量在1~10%之间。该纤维素/淀粉/木质素绿色复合膜可以作为食品包装膜、烟膜等使用。
主要技术指标：
拉伸强度： 大于10 MPa
对氧气及二氧化碳气体透过性：较好，且二氧化碳与氧气的透过比率接近2。
该成果所制备的复合膜中纤维素含量可在30——90％之间、淀粉含量在10——60％之间，木质素含量在1——10%之间。
主要经济指标分析: 本项目制备的纤维素/淀粉/木质素复合膜的成本在6000元/吨左右, 市场售价在13000元/吨左右，甚至更高，因此经济效益显著。
建设投产条件: 年产1000吨的设备与仪器投资200万元， 厂房面积900平方米。
四川大学
2023-05-15
天然纤维素蒸汽闪爆改性及其在新型溶剂中溶解与绿色湿纺技术（技术）
成果简介：项目针对目前粘胶纤维工业生产过程存在的污染严重问题，采用 自行设计的高压热蒸汽闪爆（Steam Explosion，简称 SE）技术，在超分子水平实现对天然木纤维素快速、安全可靠、低污染物理改性并固化其构象， 同时利用环保、廉价的新型纤维素溶剂体系，实现温和条件下纤维素的溶解， 通过真空脱泡、充氮、喷丝、凝固等工艺的优化获得了纤维素纤维的绿色湿 纺技术，丝性能达到或超过粘胶丝。 技术领域：工业材料 应用范围：粘胶纤维工业生产 技术创新：1）建立了
北京理工大学
2021-04-14
天然纤维素蒸汽闪爆改性及其在新型溶剂中溶解与绿色湿纺技术
Ø 项目针对目前粘胶纤维工业生产过程存在的污染严重问题，采用自行设计的高压热蒸汽闪爆（Steam Explosion，简称SE）技术，在超分子水平实现对天然木纤维素快速、安全可靠、低污染物理改性并固化其构象，同时利用环保、廉价的新型纤维素溶剂体系，实现温和条件下纤维素的溶解，通过真空脱泡、充氮、喷丝、凝固等工艺的优化获得了纤维素纤维的绿色湿纺技术，丝性能达到或超过粘胶丝。
北京理工大学
2021-01-12
一种基于化学和物理交联的双网络纤维素凝胶系材料
本发明公开了一种基于化学和物理交联的双网络纤维素凝胶系材料，该材料包括水凝胶、气凝胶和 生物塑料。在纤维素溶液中加入定量的交联剂并搅拌后先形成部分化学交联的纤维素凝胶，然后将该凝 胶置于纤维素的非溶剂中进行物理交联，经过水洗后得到双网络纤维素水凝胶。由双网络纤维素水凝胶 干燥制备双网络纤维素气凝胶;将双网络纤维素气凝胶在 150?oC 以上热处理后得到碳气凝胶;将双网 络纤维素水凝胶或气凝胶热压制备双网络纤维素生物塑料。本发明制备的双网络纤维素材料具有优良的 力学性能、高的比表面
武汉大学
2021-04-14
木质纤维素来源抑制物的生物脱毒技术
预处理是木质纤维素生物炼制过程的前提条件。但预处理过程中产生的多种化合物，包括 呋喃类、有机酸类和酚类物质对后续的酶解和微生物发酵都将产生严重的抑制作用。因此，必 须脱除这些抑制物，才能保证后续生物炼制过程的正常进行。目前，水洗和过碱化调节是两种 最为常用和有效的脱毒方法，但存在着新鲜水耗大、废水排放严重、可发酵性糖损失严重等缺 点，导致了脱毒技术与木质纤维素生物炼制产业化的脱节。 本项目的木质纤维素来源抑制物的生物脱毒技术采用华东理工大学研发的固态生物脱毒 技术。该技术主要使用新型的螺带搅拌式预处理反应器，利用具有自主知识产权的树脂枝孢霉 Amorphotheca resinae ZN1对预处理后的木质纤维素原料进行固态发酵，可以在1天内完全降解 预处理过程中产生的呋喃类、有机酸类和酚类等对后续酶解和微生物发酵有害的化合物；生物 脱毒过程是一个无水耗和低能耗的过程，实现了从“干预处理物料到干脱毒物料”的一个干式 过程，为后续的高固体含量生物转化过程提供了高质量的原料。本技术的实施将大大促进木质 纤维素生物炼制技术的产业化。
华东理工大学
2021-04-11
一种海洋黑曲霉生产耐盐纤维素酶的液体发酵方法
本发明公开了一种海洋黑曲霉生产耐盐纤维素酶的液体发酵方法。包括如下步骤:1)从东海近海10～20m深处的泥土里筛选得到一株海洋黑曲霉;2)海洋黑曲霉接种于PDA培养基上,32～40℃下培养60～90小时,得到斜面孢子,斜面孢子保藏于4℃;3)斜面孢子接种于PDA-1培养基,在32～40℃下培养60～90h,得到活化的孢子;4)活化的孢子接种于茄子瓶斜面,42℃培养74小时,得到扩培的茄子瓶斜面孢子;5)扩培得到的茄子瓶斜面孢子用灭菌人工海水稀释到108个孢子/ml,接种于液体发酵产酶培养基,发酵5～10天,得到纤维素酶。本发明具有产酶活高、酶稳定、耐盐性好等优点,生产的纤维素酶可以在较高盐含量的条件下降解纤维素,为该水解物的后续应用打下基础。
浙江大学
2021-04-13
吉林大学聚醚醚酮特种纤维制备技术亮相首届高等学校科技创新大会
5月21-23日，首届高等学校科技创新大会于第56届中国高等教育博览会期间在山东青岛举办。大会以“激活科技创新 打造齐鲁样板”为主题，由教育部科学技术与信息化司指导，中国高等教育学会主办，云上高博会工作组、中国教育在线承办。
吉林大学
2021-05-27
高性能玄武岩纤维增强聚醚醚酮复合材料的规模化制备技术
、成果简介：（500字以内） 本成果是完成吉林省科学技术厅下达的吉林省科技发展计划项目“高性能玄武岩纤维增强聚醚醚酮复合材料的规模化制备技术（20096022）”科研任务所取得的。本成果的创造性体现在两个方面：即利用我国自主知识产权研制了复合专用聚醚醚酮树脂，通过选择玄武岩纤维、高温润滑剂及自制熔体粘度调节剂——聚芳醚酮液晶聚合物，研制出复合专用料；采用熔融挤出复合方法，制备了玄武岩纤维/聚醚醚酮复合材料并研究了其复合工艺，得到了综合性能优异的玄武岩纤维/聚醚醚酮复合材料。研制的玄武岩
吉林大学
2021-04-14
高效纤维素酶联合复合菌剂降解秸秆制肥在蔬菜种植中的应用
1、成果简介：（500字以内） 基于前期对纤维素降解起关键性作用的过程内切酶Cel48F水解中心关键氨基酸的优化结果，定制具有高效水解活性的纤维素酶，与复合菌剂联合使用，高效降解秸秆同时发酵制肥，突破交通运输秸秆距离的瓶颈，便于在农村蔬菜种植大范围推广及应用。项目提供秸秆降解发酵工艺流程，提供秸秆降解效率，肥料酸含量，pH等标准。 项目可试点推广秸秆制肥技术，应用在大棚蔬菜种植中，提高蔬菜质量及增产。项目建成后，秸秆的循环利用产生的有机质、矿物元素和抗病微生物，能够提供作
吉林大学
2021-04-14