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材料科学:美国推进可再生碳纤维材料研究
材料科学:美国推进可再生碳纤维材料研究
2014-08-22 17:05:12
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近日,美国能源部正式宣布,能源部将对相关的开发研究项目进行1130万美元资助。其下属的能源效率和可再生能源办公室正在拿出方案,目标是加强美国能源安全,提升环境的质量以及提高经济的活力,正在加强能源效率、可再生能源技术以及基于市场的解决方案的开发。所投资的开发项目主要是为了推进研究以农业残留物、木本生物质等可再生非食物基原料生产为基础的颇具市场竞争力的高性能可再生碳纤维材料。
美国推进碳纤维材料研究!
该项目分别由阿拉巴马州伯明翰的南部研究所(SRI)以及科罗拉多州哥顿的国家可再生能源实验室(NREL)进行研究。其中,SRI将获得590万美元,用于创新一个针对非食用生物质糖类转化为丙烯腈的多步骤催化过程;NREL将获得530万美元,用于研究和优化多通路生产生物质衍生的丙烯腈。此项目将研究开发新的生物质转换技术,以使生产高性能碳纤维的重要原料丙烯腈成本降至0.454美元/千克以下。
美国能源部正帮助制造商利用碳纤维相关材料减少车重,从而改善燃油效率。研究表明,当车重减少10%后,燃油经济就能提高6%~8%。碳纤维相关材料可以对清洁能源技术组件进行优化,其中包括风力涡轮机叶片、加压燃料电池储氢容器以及节能建筑保温材料等。
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化工资讯网整理编辑:近日,付某来到乐购潜山路店,并且购买了一袋“新东阳儿童肉松”,价格为35.3元。后来,他在查看产品包装袋子的时候发现,有“维生素E”成分标明被添加进了配料成分中。
付某根据《食品安全国家标准-食品添加剂使用标准》(GB2760-2011)中可以添加“维生素E”的食品中不包含肉松的规定,拨打了12315进行举报。1月22日,合肥市工商行政管理局蜀山区分局作出行政处罚决定书,认定乐购潜山路店构成了销售食品超范围添加食品添加剂行为,除没收正在销售的产品外,还给予超市3000元罚款。
付某在蜀山区法院向乐购超市提起诉讼,请求法院判该超市退还35.3元,并且给付某10倍的金钱赔偿。昨日,记者从蜀山区法院了解到,由于乐购超市没有尽到相关的保障义务,法院判决:乐购超市必须退还消费者货款35.3元,并赔偿该消费者353元。

化工资讯网整理编辑:装备产品市场的兴衰直接被石油和化工行业所影响,与此同时,化工行业和产品竞争力的关键因素就是装备和工艺。一般情况下,化工装备市场的容量是由石油和化工新的固定资产投资规模和现有固定资产折旧数量来进行计算的。
初步预测,2008年国内石油和化工行业固定资产投资将增长20%左右,而“十一五”期间,石油和化工预计固定资产投资超过9000亿元。据经验数据估算,石化和化工项目设备投资占工程总投资的30%左右,这将为化工装备发展创造了巨大的市场空间。
今年及未来一段时期,除已经出现产能明显过剩的焦炭等行业将对其相应设备制造业产生进一步的紧缩影响外,化工装备的市场需求依然十分巨大,包括炼油、乙烯在内的大型石油和化工成套技术装备,以及化肥、煤化工、子午线轮胎成套技术装备,甚至一些医药和精细化工成套技术装备的市场需求将日益增加。
未来几年内,装备制造业发展热点领域包括:我国炼油和乙烯将作为石油化工的龙头和核心;煤化工产业稳步前进,煤化工技术的工业放大不断取得突破,大型煤制油和煤制烯烃、煤制甲醇和二甲醚装置的建设进展顺利;农用化工会进一步得到发展;为汽车、电子、建筑等配套的精细化工产品和新型材料的需求量将快速提升;汽车工业崛起,将继续带动轮胎工业发展。
节能环保是石油和化工工艺和装备技术发展的主要推动力,主要体现在六个领域。
一是节能高效单元设备将会有很大的市场,如化肥装置中的煤浆气化炉,橡胶机械中的子午胎设备、大规格密炼机、冷喂料挤出机和定型硫化机等。
二是环保设备开发创新将成为化工装备新的增长点,物料回收、能量回收、污水处理及再利用等单元装置将从目前的配角地位转变为评价整套生产装置先进性的要素,装备企业要下大力气研发“三废”处理和综合利用且具有自主知识产权的设备。
三是新的装备是新工艺的摇篮,现有生产装置的改造和更新将加快,装备制造企业将更多和更早地参与化工新工艺的研发,这是我国化工工艺和装备制造技术彻底改变依赖引进、走向自主发展的必由之路。
四是化肥、乙烯等成熟产品的传统生产工艺将向流程简化、能耗下降的方向发展,装置规模、装置单线生产能力将进一步大型化,年处理量千万吨级炼油装置、年产50万吨级合成氨、80万吨级尿素和100万吨级乙烯及PTA装置将逐渐成为主流规模,装置的规模化必然带动单体设备进一步大型化,材料、制造工艺要相应发展,产品的运输设计将成为化工装备生产的重要技术,工地组装焊接与热处理技术也将有新的发展。聚氯乙烯装置用聚合釜将达到85~110立方米,农药、涂料、医药企业需要的搪玻璃反应罐及储罐趋向大容积,纯碱和磷肥企业需要的过滤机也将向大规格发展。
五是出口产品和替代进口产品有很大潜力,如橡胶设备中轮胎定型硫化机等将有很好的出口前景,子午胎主要设备在替代进口方面有很大的价格优势,烧碱装置中的离子膜电解槽也有较好的需求前景。
六是相应的市场份额必须合理分配给石油和化工产品储运设备,铁路罐车、汽车罐车品种必须进行扩大,来满足石油和化工的不同产品的运输需要,扩大出口的方向或许也取决于方兴未艾的集装箱运输业。

化工资讯网整理编辑:近日,密歇根大学的科学人员获得了第一张抗生素和其他药物的微生物自然生成的内部“流水线”的三维快照。在知道了这一分子工厂内部的完整运动和结构之后,研究人员在设计出微生物装配流水线来生成具有高医学价值的新药方面取得了巨大的突破。
在发表于6月18日《自然》(Nature)杂志上的两篇研究论文中,来自生命科学研究院的GeorgiosSkiniotis、DavidSherman和JanetSmith以及化学系的KristinaHåkansson,描绘了在装配过程中生成聚酮化合物的一种关键酶的结构。聚酮化合物是一类广泛多样的生物活性化合物,其中包含广泛用于临床的一些最重要的抗生素、抗真菌药、癌症化疗药物和免疫调节剂。
“最终,了解聚酮化合物生成的细节可以让我们成功设计和操控一些系统,生成具有高药用价值的新产物,”两篇论文的通讯作者、结构生物学家Skiniotis说。
根据美国疾病控制和预防中心的统计,在美国每年至少有200万人感染抗生素耐药细菌,超过2.3万人因此丧命。用现有的抗生素无法成功治疗一些感染并发症导致了更多的死亡。
Sherman说:“抗生素耐药的威胁在持续地增长,我们迫切需要新的药物。现在,我们可以看到这一机器的运作机制,我们可以了解以往尝试操控这些天然工厂来制造药物失败的原因,以及我们如何能够做的更好。”“当前所使用的药物近三分之二为部分或完全来自于自然原料。然而微生物利用来生成这些药物的自然过程却一直是一个‘黑匣子’,”结构生物学家Smith说。她说:“我们知道有一些东西进去,有一些东西生成,但我们却不知道里面发生了什么。现在我们知道了,获得这张关于微生物如何生成化合物的蓝图意味着:我们现在可以开始重新设计工厂来制造出生成新的更好的药物所需的化合物。”
这一聚酮合酶(PKS)来自一种陆生细菌:委内瑞拉链球菌(Streptomycesvenezuelae)。这种链球菌能够生成广泛处方抗生素红霉素的前体——苦霉素(pikromycin)。发表在Nature论文中的这些结构描述了生成苦霉素的6轮生物装配流水线过程中第5轮的一些酶步骤。
加州大学圣地亚哥分校PieterDorrestein说:“数十年来科学界一直在等待揭示这一结构,该研究小组实现了这一壮举。”“传统的方法无法系统地开发出新的化学实体,现在可以充分详细地了解这些系统使得合理的设计操控变为可能。这项研究工作是朝着实现这一目标的一个里程碑,”Dorrestein说。
结构并非科学家们所预期。
Smith说:“让我们惊讶的是,一种叫做酰基载体蛋白(ACP)的微小蛋白,在PKS工厂中照顺序移动到了不同的位点,添加其他的化学元件——每一步都是由前一步它所获得的货物所决定。了解ACP的作用从根本上改变了我们对于整体结构和过程的理解。”作为X-射线晶体学专家,Smith非常感兴趣,她说:“这些机器在完成如此酷的化学,它们时怎么做到的?是所有的部件一起协同运作吗?我真的想看看这些。”
这一研究工作起始于Sherman的实验室,这名生物有机化学和药物化学家从事微生物研究,其目的是寻找新的药物,他在上世纪90年代最初是研究微生物合成抗生素。他说:“我对了解这些生成药物的分子机器感兴趣。有太多的模型被提出,存在的争论和分歧很多,但证据却很少。在这15年里,我们设法确定了这一不同寻常的生化装配线的一些基本生物化学特征,但直到现在我们仍无法抓住高分辨率特征。”
为使研究发现成为可能,低温电子显微镜(cryo-EM)成像技术极为重要,科学人员已经获得了ACP蛋白的完整结构,而这种蛋白是构建化学终产物的重要因素,科学人员还获得了这种蛋白改变与运动的第一张图像。“主要出于该酶的大小和灵活性,我们没有报太大期望。但是最终当我们阐明它时,我们能够取得很大的进步与突破,”Skiniotis说。