成果排行榜
  • 大气透过率、气溶胶光学厚度和水汽总量测量用全自动太阳辐射计
  • 脚型三维扫描和足底压力集成测试分析系统
  • 超细颗粒物在线监测技术
  • 一种基于G四聚体的荧光法检测纳米银颗粒的方法
  • 气象参数廓线测量激光雷达设备
  • 流场诊断技术与应用研究
  • 环境大气中NO、NO2和NH3高灵敏度系列化监测仪
  • VOCs高精度在线监测技术
  • 等离子体照明灯
  • 高精度谐振式MEMS压力传感器

生物医药与医疗机械

羟甲基糠醛制备技术

酸催化六碳糖脱水可以得到羟甲基糠醛(HMF)。过去对六碳糖转化制备HMF作了深入研究,尝试了使用不同反应介质,如水、质子惰性溶剂、双相体系以及离子液体,和不同催化剂,如有机酸、无机酸、盐以及固体酸催化剂等。但是这些催化体系在不同程度上存在如下技术缺陷,例如:反应条件苛刻、选择性低、产率低、产物不易分离纯化、使用挥发性有机溶剂、能耗高、污染严重等。 大连化学物理研究所生物质高效转化研究组开发了HMF制备技术。该技术以离子液体为溶剂,以CrCl3为催化剂,常压、150 ºC以下反应。果糖转化率100%,HMF选择性达98%以上;葡萄糖转化率达到100%,HMF分离收率达到91%;直接“一锅法”转化纤维素,HMF分离收率达到68%;以玉米秸秆、松木粉等粗原料时,HMF收率达到45–52%。根据离子液体和HMF物理化学性质的差别,设计了有效的产物分离方法。该技术具有反应时间短、选择性高、产品纯度高、无三废污染等特点,达到国际领先水平。目前与项目直接相关的研究已发表论文20余篇,获专利授权3件,基本形成集成技术。 羟甲基糠醛是重要精细化工中间体和生物基平台化合物,在农业化学、电化学、化妆品工业、合成医药中间体等行业都有广泛应用。最近,HMF被认为是链接于碳水化合物资源与石油工业之间的桥梁,因为将HMF选择性氢化脱氧后得到的2,5-二甲基呋喃(DMF)是一种优质燃料,其能量密度比乙醇高40%,并且挥发性很小,显示出替代化石燃料的巨大潜力。

生物医药与医疗机械

微生物油脂及生物柴油技术

我国油脂资源短缺,长期大量进口油脂。2011年我国植物油进口量760万吨,当年进口植物油籽5480万吨,耗资314亿美元。另外,一些特种油脂也非常紧缺。由于我国耕地资源匮乏,油脂加工相关行业迅速发展,油脂资源供给问题是当前及未来相当长时间内生物柴油及相关产业发展的瓶颈。 利用微生物转化碳水化合物为油脂,实现连续、可控、规模化生产微生物油脂,属于生物化工领域的新技术。碳水化合物可以是单糖、纤维素水解液、淀粉水解液、菊芋水解液、废甘油和玉米秸杆等。微生物油脂的脂肪酸组成和植物油相近,以C16和C18系脂肪酸,如油酸、棕榈酸和亚油酸为主。当前油脂发酵主要技术参数为:菌体油脂含量65 wt%以上、发酵液干菌体密度100 g/L以上、油脂生产强度0.8 g/(L•h)以上、糖油转化率大于20 wt%,完成了500-L规模放大试验。以处理过的玉米秸杆为原料,油脂转化率达到16 wt%。建立了有效的碳水化合物原料制备方法和油脂回收技术。以含油菌体或粗微生物油脂为原料,分别利用化学法和脂肪酶催化法制备得到生物柴油,收率大于95%,产品十六烷值高于55。基于本成果的生物柴油技术原材料来源丰富、几乎不额外占用耕地、可连续生产、适合中小规模加工过程。目前与项目直接相关的研究已发表论文40余篇,申请专利20件,获专利授权9件,基本形成集成技术。 我国生物质资源丰富,农作物秸秆年产量达7亿吨(干重),林业剩余物约3亿多吨,具有转化为超过1亿吨生物柴油的潜力。本成果的推广应用不仅可为生物质能发展提供新路线,促进生物柴油产业可持续发展,还将拉动农林废弃生物质材料利用,保护生态环境,促进社会经济协调发展。