生物质制氢技术研究进展

氢能以其清洁,来源广泛及用途广等优点成为最有希望的替代能源之一,用可再生能源制氢是氢能发展的必然趋势。由于生物质制氢具有一系列独特的优点,它已成为发展氢经济颇具前景的研究领域之一。生物质制氢技术可以分为两类,一类是以生物质为原料利用热物理化学方法制取氢气,如生物质气化制氢,超临界转化制氢,高温分解制氢等热化学发制氢,以及基于生物质的甲烷、甲醇、乙醇的化学重整转化制氢等;另一类是利用生物转化途径转换制氢,包括直接生物光解,间接生物光解,光发酵,光合异养细菌水气转移反应合成氢气,暗发酵和微生物燃料电池等技术。本文综述了目前主要的生物质制氢技术及其发展概况,并分析了各技术的发展趋势。     

关于微生物燃料电池底物的研究进展

近年来,微生物燃料电池已引起了广泛关注,它将低能量废水和木质纤维素生物质等有机废物转化为电能。在将来,微生物电能将成为一种重要的生物能源,因为微生物燃料电池提供了一种复合有机物和可再生生物能源中提取电能的可行性。人们研究了许多物质,以考察其是否能作为微生物电能转化的底物。这些物质包括人工的和天然废物,以及木质纤维素生物质。尽管现在微生物燃料电池提供的电流和功率较低,但是随着技术的发展和对微生物燃料电池系统的深入了解,微生物燃料电池转化的电流和电力将极大增加,从而向世人提供了一种可以将纤维素生物质和废水直接转化为有用能源的有效方法。本文介绍了迄今为止在微生物燃料电池中用到的各种反应底物,并对它们的应用效率和存在的不足进行了分析。     

海藻生物质能源转化研究现状

随着全球化石能源的日益枯竭,寻求可替代传统化石能源的可再生生物质能源刻不容缓,海藻生物质资源越来越受到人们的关注。综述了近年海藻生物质能源转化的研究进展,详细介绍了可替代石油燃料的生物柴油技术,以及利用海藻生物质转化为具有高附加值化学品的研究现状,以期为海藻生物质能源的开发利用提供参考。     

木质纤维素资源化主要途径及半纤维素优先资源化利用策略

木质纤维生物质是地球上最丰富的可再生资源,可转化为能源、化学品和材料,开发木质纤维生物质有利于废弃物的高值化利用和缓解目前面临的环境污染等问题。木质纤维素主要包括纤维素、半纤维素和木质素,将其主要组分进行高效分离,是实现多元化、高值化生物精炼的基础。基于此,笔者简要总结了目前主要的木质纤维素资源化途径,如基于纤维素资源化、基于半纤维素资源化、基于木质素资源化、基于碳水化合物资源化以及全组分资源化的研究策略。依据半纤维素在植物细胞壁中承担的角色,结合前期的研究基础,提出半纤维素优先原位催化转化的木质纤维素生物炼制新策略,实现半纤维素的高选择性溶出和高效转化,保留结构完整的纤维素和木质素分级转化为小分子化学品和材料,最终实现资源生物量全利用,多元化产品联产的目的。     

木质纤维素预处理及高值化技术研究进展

木质纤维素生物质是地球上最丰富的可再生生物资源。随着化石能源的消耗及环境的污染,以取代石化燃料为目标的由生物质向生物燃料的转化受到了广泛的关注。木质纤维素有很强的天然抗降解屏障,需先通过物理、化学及微生物等手段进行预处理,进而以更低的成本和更高的效率转化为生物燃料及其他高附加值产品。本文在总结酸碱等传统预处理方法优缺点的基础上,综述了各种组合预处理对这些传统预处理方法的改进,以及γ-戊内酯预处理、低共熔溶剂预处理、微生物联合体生态位预处理这些新型预处理技术的研究进展,总结了木质素高值化过程中木质素的保护、解聚、改性的新方法,指出了预处理方法在工业生产中的应用及不足,以期为木质纤维素生物质转化的研究提供参考。     

玉米秸秆直接液化产物分析与热量衡算

由于反应条件相对温和,产物具有良好的环保性和可再生性,生物质直接液化是当前生物质能源化技术领域研究热点之一.本文进行了不同反应温度下玉米秸秆在水中直接液化制取生物燃油及相关产物的小型试验,并对其各组试验进行热量衡算.通过试验和衡算,获得了不同反应温度产物得率和直接液化反应热,表明直接液化反应终点温度为340℃.试验和衡算结果对反应过程研究有一定的意义,也可为该工艺的中试放大提供设计参考.     

工业木质素预处理及催化转化苯酚

传统化石能源日益枯竭以及环境污染压力日益加大使得开发以生物质为代表的可替代能源迫在眉睫,木质素作为仅次于纤维素的生物质中第二大主要成分用来制备高附加值化学品是提高生物质资源利用效率的关键。本文将工业木质素进行预处理后采用双液相反应体系将工业木质素转化为苯酚等化合物,使用微波辐照代替传统的加热,考察了预处理方式、温度、时间等条件对产物收率的影响。结果表明,以1-甲基-3-乙基咪唑醋酸盐([EMIM]OAc)处理的工业木质素在微波反应器输出功率为400 W、反应温度为90℃、催化剂为1-甲基-3-胺乙基咪唑四氟硼酸盐([AEMIM]BF4)双液相反应体系中反应60 min苯酚的收率最高可达8.14%。     

生物质能源四十年

为应对1973年全球石油危机而发展起来的现代生物质能源已渐趋成熟,在对化石能源的替代中发挥着越来越突出的作用。回顾了生物质能源40年的发展历程,对液体生物燃料、生物天然气和固体生物燃料与发电作了专门叙述。就生物质能源与中国,以及中国发展生物质能源方略发表了自己的见解。     

生物质废物资源综合利用技术

正化学工业出版社出版主要内容包括生物质废物资源的现状及特点、生物质废物资源的利用技术(烯气化利用技术、燃油化利用技术、发电供热利用技术、燃料化利用技术、肥料化利用技术、建材化利用技术、高值化利用技术)、综合利用中主要的二次污染物控制、技术的发展趋势与应用挑战,旨在为广大读者系统介绍生物质废物资源化综合利用技术的发展现状、技术进展和推广应用等。     

生物质废物资源综合利用技术

正化学工业出版社出版主要内容包括生物质废物资源的现状及特点、生物质废物资源的利用技术(烯气化利用技术、燃油化利用技术、发电供热利用技术、燃料化利用技术、肥料化利用技术、建材化利用技术、高值化利用技术)、综合利用中主要的二次污染物控制、技术的发展趋势与应用挑战,旨在为广大读者系统介绍生物质废物资源化综合利用技术的发展现状、技术进展和推广应用等。