面對當前嚴峻的資源緊缺與環(huán)境污染問題,研究者越來越重視利用廢棄生物質(zhì)生產(chǎn)可再生的能源和生物化學品。最近,一種新興的轉(zhuǎn)化廢棄生物質(zhì)為中鏈羧酸（MCCA）的碳鏈增長（CE）技術(shù)吸引了研究者的關(guān)注。MCCA是一種能量密度高、疏水性強的多功能化學品,其規(guī)模化生產(chǎn)和利用有望減輕環(huán)境污染并降低化工產(chǎn)業(yè)對不可再生化石能源的依賴。然而,當前對CE技術(shù)的研究尚處于初期階段,很多限制MCCA生產(chǎn)性能的因素尚未解決。其中,為了克服乙醇和乳酸作為單一電子供體對MCCA生產(chǎn)效率的限制,本研究聯(lián)合利用乙醇和乳酸作為CE反應(yīng)的共同電子供體,揭示了乙醇和乳酸共存時的底物利用途徑和提高MCCA產(chǎn)量的機理,并將所得結(jié)果應(yīng)用于以實際廢棄生物質(zhì)為底物的MCCA生產(chǎn)中。本研究首先探究了乙醇和乳酸分別作為單一電子供體時與電子受體（乙酸）的摩爾比例及濃度對MCCA生產(chǎn)和組分的影響。研究結(jié)果顯示當電子供體（乙醇或乳酸）/電子受體（乙酸）摩爾比≤1時不利于MCCA形成,主要產(chǎn)物為丁酸;電子供體/電子受體摩爾比>1時,主要產(chǎn)物為己酸,且電子供體/電子受體的摩爾比越高越有利于更長鏈的辛酸產(chǎn)生。乙醇和乳酸作為生產(chǎn)MCCA的單一電子供體... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：141 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

MCCA的分子結(jié)構(gòu)式：（a）己酸；（b）庚酸；（c）辛酸；（d）壬酸；（e）癸酸；（f）十一酸；（g）十二酸(f)(g)

- 5 -圖 1-2 以乙醇和乳酸為電子供體的 CE 反應(yīng)原理[27,31,33]Figure 1-2 CE mechanism with ethanol and lactate as electron donors[27,31,33]經(jīng)過電子供體氧化階段后，其產(chǎn)生的乙酰輔酶 A 會進入循環(huán)的逆 β 氧化途徑。在每個逆 β 氧化周期，首先乙酰輔酶 A 會偶聯(lián)其他輔酶 A 衍生物以形成增加兩個碳的新的輔酶 A 衍生物[34]。比如，在第一個逆 β 氧化周期（乙酸增長為丁酸），乙酰輔酶 A 在乙酰乙酰輔酶 A 硫解酶的作用下偶聯(lián)另一個乙酰輔酶 A 生成乙酰乙酰輔酶 A。然后在一系列酶促反應(yīng)下（具體見圖 1-2），關(guān)鍵中間產(chǎn)物丁酰輔酶 A 生成，丁酰輔酶 A 在乙酸輔酶 A 轉(zhuǎn)移酶的催化下，將輔酶 A 轉(zhuǎn)移到乙酸（電子受體）上形成另一個乙酰輔酶 A，同時產(chǎn)生丁酸。釋放的乙酰輔酶 A 再次與電子供體氧化階段生成的乙酰輔酶 A 作用形成乙酰乙酰輔酶 A，并進入下一個逆 β 氧化周期（丁酸增長為己酸）。第二個逆 β 氧化周期的原理與第一個逆 β 氧化周期相似，這里就不作詳細解釋。在逆 β 氧化階

第 1 章 緒 論和有機負荷率（OLR）），并且揭示了進行 CE 反應(yīng)的顆粒污泥的表觀和微觀特征及其對 MCCA 長期和穩(wěn)定生產(chǎn)的作用，最后分析了長期生產(chǎn) MCCA 過程中的微生物群落多樣性及群落演替特征。本研究的技術(shù)路線如下：

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3435928