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燃料:可将木屑纸板转化成生物燃料的酶被发现
2014-03-14 11:09:30
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近日,加拿大约克大学和法国马赛第一大学的科研人员在拓展开发第二代生物燃料方面取得了显著的进步。他们发现,有一类酶家族能够把难以被自然消解的生物质降解为自身糖的成分。该研究结果刊登在12月22日的《自然·化学生物学》上。
第一代生物燃料对于寻找可再生能源和能源安全产生了一定影响,特别是利用自然界中“易于消化”的生物质如玉米淀粉来制造生物乙醇。但这种方法需要大量能源作物,由此占用了宝贵的可耕土地,进而危及到食品价格的稳定,还限制了生物燃料的产量。
这个酶家族名为溶解性多糖单加氧酶(LPMOs)。在新研究中,这种酶可将植物的茎、木屑、废硬纸板或昆虫/甲壳类动物壳等废料,转化成自身糖的成分,然后发酵成生物乙醇。这是生物燃料研究中的一个重大进展,由这些原料制成的燃料被称为第二代生物燃料。
这项新研究由约克大学化学系保罗·沃尔顿教授和吉迪恩·戴维斯教授以及法国马赛第一大学、法国国家科学研究中心的伯尼教授共同参与。它开辟了采用可持续原料生产生物乙醇的新的可能性。通过研究这种酶家族的生物起源及详细化学反应,研究人员已经证明,通过在大自然中找到各种各样的生物降解方法,人类现在能够努力生产出可持续性的生物燃料。
沃尔顿说:“毫无疑问,这一发现不仅可以对世界各地如何解决生产第二代生物燃料的问题产生影响,更为重要的是,现在还可以给生物乙醇生产商提供一个强有力的工具,来帮助他们将废弃原料有效地转化成生物燃料。
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元素百科为您介绍:什么是泡沫塑料?以及泡沫塑料的发展方向。泡沫塑料是以塑料为基本组分并含有大量气泡的聚合物材料,因此也可以说是以气体为填料的复合塑料。泡沫塑料是一种新型的塑料,其用途日益广泛,泡沫塑料的性能要求不断提高,其发展方向也日趋高科技化。
什么是泡沫塑料?
与纯塑料相比,泡沫塑料具有很多优良的性能,如质轻、比强度高、可吸收冲击载荷、隔热和隔音性能好等。因而在工业、农业、建筑、交通运输等领域得到了广泛应用。
泡沫塑料自问世以来,其用途日益广泛,品种不断丰富,其中较为常见的传统泡沫塑料主要有聚氨酯(PUR)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、酚醛树脂(PF)等品种。
泡沫塑料的发展方向
随着航空、航天等特殊领域对泡沫塑料性能要求的不断提高,传统的泡沫塑料已不能满足这些领域对材料强度、刚度及耐热性的特殊要求。
因此,高性能化已成为泡沫塑料研究的新方向和热点。目前,国外已经把高性能泡沫塑料作为承载的结构材料在航空、航天、交通运输等领域使用,如卫星太阳能电池的骨架、火箭前端的整流罩、无人飞机的垂直尾翼和巡航导弹的弹体弹翼、舰艇的大型雷达罩等。
泡沫塑料的性能取决于聚合物的化学、物理性能,泡孔、泡体的结构,气泡核在聚合物中的分散情况,以及成型工艺条件等因素。
泡沫塑料高性能化研究的途径主要有:
用其它材料对传统泡沫塑料进行改性,以提高其物理、化学性能,或通过特殊的发泡工艺条件改善泡孔、泡体结构及气泡核在聚合物中的分散情况。(编辑:YD)
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元素百科为您介绍:什么是氨基酸?以及氨基酸的分类。氨基酸是生命活动中的一类重要物质,具有广泛的生物学功能:蛋白质的组成单位,能量代谢物质,许多重要含氮化合物的前体(血红素、激素、神经递质、谷胱甘肽、核苷酸、辅酶和一氧化氮等)。
什么是氨基酸?
氨基酸(aminoacid)是含有氨基和羧基的一类有机化合物的通称。生物功能大分子蛋白质的基本组成单位,是构成动物营养所需蛋白质的基本物质。是含有碱性氨基和酸性羧基的有机化合物。氨基连在α-碳上的为α-氨基酸。组成蛋白质的氨基酸均为α-氨基酸。
氨基酸的分类
氨基酸种类多,有多种分类如下:
非编码氨基酸不参与蛋白质合成,但参与许多代谢过程并生成许多重要活性物质,如同型半胱氨酸、鸟氨酸、瓜氨酸、牛磺酸、γ-氨基丁酸、碘化酪氨酸(T4和T3)等。
编码氨基酸为20种L-α-氨基酸,从营养角度可分为必需氨基酸和非必需氨基酸,必需氨基酸有8种:缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸和色氨酸,其余12种为非必需氨基酸。亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸为支链氨基酸(BCAA)。
苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸为芳香族氨基酸(AAA)。正常血中BCAA/AAA比值为3~3.5,严重肝病时比值会下降。(编辑:YD)
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元素百科为您介绍塑料高分子材料的回收和利用。随着高分子材料工业的迅猛发展,塑料加工在短短几十年间已经形成了一个门类齐全,品种繁多,对国民经济发展起重大作用的部门。但是随着塑料制品的大规模应用,塑料污染急需治理。高分子材料以塑料为主,如何回收利用高分子材料是一个新型的课题。
塑料高分子材料的污染
1978年全世界塑料产品为57mt,1988年为91.54mt,1992年为99.897mt,1994年为107.614mt,1996年为129.4mt,1998年达到140mt,若按同期产生废塑料量为其产量50%计,世界年均废塑料量约70mt。其中有相当多的塑料是高分子材料。
值得注意的是,塑料高分子材料的产量与年递增,相应地废弃物也一年比一年多,如果不能及时回收利用,一是造成巨大的资源损失;二是造成重大的环境污染。
塑料高分子材料的回收利用
高分子材料以塑料为主,其他还有再生橡胶,再生纤维织物,复合材料再生资源化等。其回收利用方法大同小异。都采用四种回收利用和处理方法,以制造成各种板材、型材最多。主要用在建筑材料上,最近也采用各种新的技术,如生包膜肥料,制造防水卷材,水乳型防水涂料,新的橡塑弹性体,制备各种新的复合材料。
将回收复合材料微细化,活性化后制成刚性粒子可以用来填充增韧和增强,也可以制成杂化材料,一些树脂含量大的粒子还可以配制成合金材料。通过氯化、交联等化学改性和原位反应挤出工艺等先进的技术,也是高分子材料资源化工程有效手段。
21世纪高分子材料回收利用将作为一个新的资源开发项目越来越引起人们的关注,通过新技术的发现与利用,对于保护环境,充分利用资源具有战略意义。(编辑:YD)
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