从生物能源到能源合成生物学——创新合成生物技术,助力能源安全体系建设 被引量：1

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作者 吕雪峰 宋浩 《合成生物学》 CSCD 2023年第6期1051-1054,共4页

能源是人类社会发展的基础和动力,能源供应关系到国家安全和社会稳定,建立能源安全体系对保证国家繁荣发展、人民生活改善、社会长治久安至关重要。化石能源在过去200年间支撑了人类文明的巨大发展,然而其资源储量有限、不可再生,且利... 能源是人类社会发展的基础和动力,能源供应关系到国家安全和社会稳定,建立能源安全体系对保证国家繁荣发展、人民生活改善、社会长治久安至关重要。化石能源在过去200年间支撑了人类文明的巨大发展,然而其资源储量有限、不可再生,且利用过程中伴随着大量温室气体排放和其他环境污染,难以满足未来可持续型能源结构体系的建设需求。可再生能源是指自然界中能够循环再生、不随人类利用而减少的能源,具有清洁、低碳的特点,是能源供应技术的重要发展方向。 展开更多

关键词 能源供应 可再生能源 生物能源 合成生物学 循环再生 人类社会发展 能源结构 资源储量

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中国现代能源体系建设进程评估 被引量：8

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作者 朱广岩 张小妹 +5 位作者 严晓辉 高丹 呼和涛力 程婉静 田亚峻 谢克昌 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期206-217,共12页

能源是国家经济社会发展的基石,构建现代能源体系对保障国家能源安全,如期实现“双碳”目标,推动经济社会高质量发展具有重要意义。本文基于清洁、低碳、安全、高效4个维度构建了现代能源指标体系,运用序关系分析法定量评价中国现代能... 能源是国家经济社会发展的基石,构建现代能源体系对保障国家能源安全,如期实现“双碳”目标,推动经济社会高质量发展具有重要意义。本文基于清洁、低碳、安全、高效4个维度构建了现代能源指标体系,运用序关系分析法定量评价中国现代能源体系的历史进程,并进行国内外横向对比。结果表明:过去11年(2010—2020年),中国推动能源革命进程成效显著,2020年达到了世界平均水平,在全球76个主要经济体中排名第38位,落后于欧盟、美国、日本等发达经济体,领先于俄罗斯、印度等发展中经济体。中国高效指数排名明显落后于发达经济体,表明中国能效提升方面空间巨大,也说明更要重视科技投入;中国的安全指数排名比较靠前,证明了中国煤炭在能源安全中的“压舱石”地位,但是同样的原因导致中国的低碳指数相对落后;过去10年,中国能源清洁利用成效显著,但是排名整体靠后,说明中国能源的清洁开发利用依然任重道远。其中,中国能源结构指标、碳排放系列指标、能源强度指标是影响中国综合指数水平的关键性指标,尤其是能源强度指标。因此,首先,未来要加快构建以可再生能源为主、以化石能源为辅的现代能源体系;其次,新能源与低碳技术达到体量尚需时日,长期以来,煤炭支撑中国经济和社会较快发展,是中国能源安全保障的压舱石和稳定器,煤炭清洁高效利用仍需加强,而实现了清洁高效利用的煤炭就是能源清洁;最后,能源转型的关键是优化能源结构,要多能互补,集成热、电、气、冷,提升火电机组灵活性,而在终端消费方面提高能源效率,降低能源强度,实施电能替代,形成以电为中心的能源消费格局。 展开更多

关键词 现代能源体系指数 清洁 低碳 安全 高效

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微生物油脂与植物油脂的合成生物制造 被引量：1

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作者 苏娟娟 郑家文 +3 位作者 苗润泽 韩鹏 王士安 李福利 《合成生物学》 北大核心 2025年第5期1167-1183,共17页

油脂及脂肪酸衍生物是食品、生物能源、材料以及医药化工的基础原料,需求量大。当前我国油脂供给高度依赖进口油料作物,受限于耕地资源,仅依靠农业种植难以满足需求。合成生物技术的发展为油脂生产提供了新途径,其中微生物油脂合成技术... 油脂及脂肪酸衍生物是食品、生物能源、材料以及医药化工的基础原料,需求量大。当前我国油脂供给高度依赖进口油料作物,受限于耕地资源,仅依靠农业种植难以满足需求。合成生物技术的发展为油脂生产提供了新途径,其中微生物油脂合成技术具有原料来源广、生产周期短、不占用耕地等优势,成为缓解油脂资源供应压力的战略选择。本文从大宗油脂和高值油脂的角度,系统综述了微生物油脂和植物油脂合成生物制造的研究现状,分析了植物油脂和微生物油脂的经济性差异,并总结了油脂分离提取及检测技术。未来,从商业化成熟度考量,高值油脂在短期内有望快速发展,而大宗油脂在中远期具有广阔前景。通过合成生物技术构建高效油脂合成的微生物细胞工厂,推动全链条低成本生物炼制技术,有望创新油脂生产方式,促进油脂产业多元化发展。 展开更多

关键词 微生物油脂 植物油脂 生物制造 高值油脂 大宗油脂 分离提取

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木质纤维生物质熔盐水合物预处理机理及应用研究进展 被引量：1

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作者 董立靖 高玉发 +2 位作者 于光 王海松 李滨 《中国造纸学报》 北大核心 2025年第1期19-28,共10页

预处理可以打破木质纤维生物质的天然抗降解屏障,促进其更高效的转化和利用。本文概述了传统预处理方法的优缺点,并综述了较新的熔盐水合物(MSH)预处理的方法机理和应用研究进展。对MSH预处理方法的特点、反应过程和原理,以及预处理效... 预处理可以打破木质纤维生物质的天然抗降解屏障,促进其更高效的转化和利用。本文概述了传统预处理方法的优缺点,并综述了较新的熔盐水合物(MSH)预处理的方法机理和应用研究进展。对MSH预处理方法的特点、反应过程和原理,以及预处理效果的影响因素等进行了归纳总结,讨论了MSH预处理的优势及挑战,并对其未来研究和应用前景进行了展望。 展开更多

关键词 木质纤维生物质 熔盐水合物 预处理 反应机理

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1,3-丙二醇的化学法合成路线及催化剂研究进展 被引量：2

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作者 付雪晴 冯超 +2 位作者 姜军翔 李学兵 刘远帅 《燃料化学学报(中英文)》 北大核心 2025年第1期24-39,共16页

1,3-丙二醇是一种重要的化工原料,商业应用前景广阔,但目前依然面临生产成本较高的问题。高效且绿色的合成工艺及催化剂的开发是实现1,3-丙二醇低成本、规模化生产的关键。本工作综述了1,3-丙二醇的化学法合成路线,包括丙烯醛水合氢化... 1,3-丙二醇是一种重要的化工原料,商业应用前景广阔,但目前依然面临生产成本较高的问题。高效且绿色的合成工艺及催化剂的开发是实现1,3-丙二醇低成本、规模化生产的关键。本工作综述了1,3-丙二醇的化学法合成路线,包括丙烯醛水合氢化法、环氧乙烷羰基化法、环氧乙烷氢酯基化法、甘油氢解法、甲醛和乙醛缩合法、丙二酸二烷基酯加氢法等,针对不同路线中影响催化剂活性和选择性的因素及其原因进行了较为详细的阐述,有望为新型高效的多相催化剂的开发提供科学参考。 展开更多

关键词 1 3-丙二醇 丙烯醛 环氧乙烷 甘油 丙二酸二烷基酯 多相催化剂

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基于转录组学解析节旋藻调控拟南芥生长的分子机制

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作者 赵瑞丰 赵杨 +3 位作者 徐启玉 朱涛 马欣荣 李胜军 《山东农业科学》 北大核心 2025年第7期1-9,共9页

作为一种生物肥料,节旋藻(Arthrospira platensis)对植物生长调控的具体方式尚不清楚。本研究以模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)为材料,通过植物生理和转录组分析等方法,研究了不同浓度节旋藻对植物生长和转录组的影响。结果表明... 作为一种生物肥料,节旋藻(Arthrospira platensis)对植物生长调控的具体方式尚不清楚。本研究以模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)为材料,通过植物生理和转录组分析等方法,研究了不同浓度节旋藻对植物生长和转录组的影响。结果表明,节旋藻以剂量依赖的方式影响拟南芥生长:与对照组相比,施加6 mg节旋藻(每100 cm^(2))的拟南芥,叶片鲜重增加44%,莲座叶直径增加38%,侧根数量增加20%;而施加24 mg节旋藻(每100 cm^(2))的拟南芥生长受到显著抑制,主根长度和侧根数量均减少50%,但根毛长度增加122%。转录组分析结果显示,低浓度节旋藻可能通过调控细胞壁合成和修饰相关基因的表达促进植物生长,而高浓度节旋藻则可能通过介导多种植物激素信号通路以及吸收培养基中的无机盐离子抑制植物生长。研究结果为深入理解“藻-植”互作机制奠定基础,有助于优化生物肥料在农业中的合理使用。 展开更多

关键词 拟南芥 节旋藻 转录组分析 分子机制 生物肥料

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以CO_(2)为原料的第三代生物炼制现状

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作者 李煜真 贺铭敬 +3 位作者 王皓明 马小清 刘立成 李福利 《化工进展》 北大核心 2025年第5期2811-2824,共14页

利用微生物发酵一碳气体生产生物燃料及化学品,是当今实现碳资源捕捉利用和绿色生物制造的重要途径之一。CO_(2)和CO、甲烷、甲醇以及甲酸等含有一个碳原子的物质被称为一碳(onecarbon,C_(1))资源,其来源广泛且价格低廉,有望成为生物制... 利用微生物发酵一碳气体生产生物燃料及化学品,是当今实现碳资源捕捉利用和绿色生物制造的重要途径之一。CO_(2)和CO、甲烷、甲醇以及甲酸等含有一个碳原子的物质被称为一碳(onecarbon,C_(1))资源,其来源广泛且价格低廉,有望成为生物制造的替代原料。C_(1)原料生物转化有助于缓解温室效应、助力“碳中和”目标。本文总结了近年来以CO_(2)为原料通过微生物炼制生产重要能源和化学品的研究进展,论述CO_(2)的生物代谢途径以及产物合成途径,讨论以CO_(2)为原料的C_(1)生物炼制中微生物的工程化改造,并展望未来绿色生物制造的新路线。 展开更多

关键词 一碳气体 生物炼制 固碳途径 代谢工程

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微乳液相态技术在表面活性剂驱中的应用

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作者 隋欣 李禹羲 +2 位作者 吕明 张国印 丁奎升 《油气地质与采收率》 北大核心 2025年第2期170-182,共13页

表面活性剂可以显著降低油水界面张力,改变岩石润湿性以及促进油水乳化,因此在化学驱中应用非常广泛。认为只有在高浓度表面活性剂条件下才能形成中相微乳液,化学驱用表面活性剂评价主要依靠界面张力测量,而忽略了微乳液相态技术在三次... 表面活性剂可以显著降低油水界面张力,改变岩石润湿性以及促进油水乳化,因此在化学驱中应用非常广泛。认为只有在高浓度表面活性剂条件下才能形成中相微乳液,化学驱用表面活性剂评价主要依靠界面张力测量,而忽略了微乳液相态技术在三次采油用表面活性剂筛选和研制中的重要作用。近20年来,随着表面活性剂研发技术不断进步,低浓度表面活性剂、低酸值原油体系同样可以形成理想的中相微乳液,利用微乳液相态技术指导新型表面活性剂研制和复合体系性能优化已经势在必行。从微乳液概念的提出和分类出发,较系统地介绍了WinsorⅠ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ型4种微乳液乳化类型,并从油水界面张力、表面活性剂分子结构和胶束形态等方面阐述了4种微乳液形成机理,分别为瞬时负界面张力理论、双重膜理论、R比理论和几何排列理论。针对相图类型识别,微乳液相中油、水和表面活性剂组成计算,以及实验室操作等方面对微乳液相态技术进行了全面介绍。在相态实验结果处理方面,详细介绍了如何通过各相体积变化计算油水两相在微乳液中的增溶指数,并通过增溶指数计算微乳液相与油水之间界面张力,确定复合体系最佳含盐度。以期能够引起对微乳液相态技术的重视,促进微乳液相态技术在高效三次采油用表面活性剂研发、驱油机理研究、复合体系配方优化等方面应用,从而提高中国复合驱技术水平。 展开更多

关键词 微乳液 相态 三次采油 最佳盐度 表面活性剂

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热纤梭菌在生物质能源开发中的合成生物学研究进展 被引量：5

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作者 肖艳 刘亚君 +1 位作者 冯银刚 崔球 《合成生物学》 CSCD 2023年第6期1055-1081,共27页

农林废弃物、能源植物、微藻等生物质是唯一同时具备“能源”和“物质”双重属性的可再生资源,在替代不可再生的化石能源方面具有巨大的潜力。木质纤维素生物转化的核心之一在于高效生物催化剂的构建。热纤梭菌是高效降解木质纤维素的... 农林废弃物、能源植物、微藻等生物质是唯一同时具备“能源”和“物质”双重属性的可再生资源,在替代不可再生的化石能源方面具有巨大的潜力。木质纤维素生物转化的核心之一在于高效生物催化剂的构建。热纤梭菌是高效降解木质纤维素的嗜热厌氧菌,是多种木质纤维素生物转化策略的理想底盘菌株,在生物质能源开发中具有重要价值。经过近二十年的研究和开发,针对热纤梭菌已经建立了多种遗传改造技术,并构建了可以生产多种能源分子及化学品的热纤梭菌细胞工厂。本文首先介绍了热纤梭菌及其纤维素降解与利用特性,简述了热纤梭菌的系统生物学研究和遗传改造工具开发的现状,随后重点回顾和总结了热纤梭菌在生产乙醇、丁醇、异丁醇、氢气、乳酸、中/短链脂肪酸酯和可发酵糖等生物能源开发中的合成生物学研究进展。最后对热纤梭菌的合成生物学发展方向进行了展望,并强调了合成生物学技术在未来生物质能源开发中的重要作用。 展开更多

关键词 生物能源 热纤梭菌 纤维素 生物燃料 纤维小体

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生物转化一碳化合物原料产油脂与单细胞蛋白研究进展 被引量：4

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作者 赵亮 李振帅 +6 位作者 付丽平 吕明 王士安 张全 刘立成 李福利 刘自勇 《合成生物学》 CSCD 北大核心 2024年第6期1300-1318,共19页

一碳化合物是一类产生于自然界或工业过程中的液态或气态物质,其具有来源广泛、价格低廉、可持续生产的优势,有望成为新一代生物制造关键原料,包括液态的甲醇、甲酸,以及气态的CO_(2)、CO、CH_(4)等。在生物制造蓬勃发展的背景下,通过... 一碳化合物是一类产生于自然界或工业过程中的液态或气态物质,其具有来源广泛、价格低廉、可持续生产的优势,有望成为新一代生物制造关键原料,包括液态的甲醇、甲酸,以及气态的CO_(2)、CO、CH_(4)等。在生物制造蓬勃发展的背景下,通过合成生物学手段改造微生物,使之利用一碳化合物高效生产油脂与单细胞蛋白等高附加值产品,降低对粮食、化石资源进口的依赖,成为缓解粮食能源危机的有效战略举措。本文综述了甲基营养型微生物、产乙酸菌以及酵母等微生物通过代谢途径、底盘遗传改造等方法,将一碳化合物转化为高附加值油脂与单细胞蛋白的最新研究进展;介绍了一些通过发酵工艺控制优化分子工程菌株利用一碳化合物的相关研究;同时收集了部分一碳化合物转化相关研究机构或企业的产业化案例。最后,针对一碳化合物利用菌株的代谢通路设计与遗传工具存在的限制问题,以及产乙酸菌与产油微生物之间的能量转化矛盾,展望了未来生物制造油脂与单细胞蛋白的前景和面临的挑战,提出在复杂系统性的生物制造过程中,发展多学科交叉的高效系统集成发酵,以期对一碳化合物的生物转化研究产生推动作用,为攻克目前存在的理论与实践难题提供新思路,并对实际应用与产业化发展提供参考。 展开更多

关键词 一碳化合物 油脂 单细胞蛋白 生物制造 代谢工程 发酵工艺

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基于BayesianOpt-XGBoost的煤电机组碳排放因子预测 被引量：7

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作者 赵敬皓 王娜娜 +1 位作者 蒋嘉铭 田亚峻 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期417-426,共10页

以贝叶斯参数优化的XGBoost算法为基础,基于机组特征和煤炭特性建立BayesianOpt-XGBoost预测模型,其发电、供热碳排放因子预测的相关系数R^(2)分别为0.91和0.87,绝对误差百分比为2.51%和2.91%.进一步,通过特征标准化方法减少对煤炭特性... 以贝叶斯参数优化的XGBoost算法为基础,基于机组特征和煤炭特性建立BayesianOpt-XGBoost预测模型,其发电、供热碳排放因子预测的相关系数R^(2)分别为0.91和0.87,绝对误差百分比为2.51%和2.91%.进一步,通过特征标准化方法减少对煤炭特性的依赖,模型预测R2分别为0.79和0.77,绝对误差百分比为3.94%和2.75%,精度仍可得到保障.基于该模型分析全国各省区煤电机组碳排放因子并与公布数据进行比较,证明了该模型的有效性.对机组预测结果的分析表明对现存的低容量机组进行改造、对新建造电机组采用大容量高参数可以减少碳排放强度. 展开更多

关键词 碳核算 煤电碳排放因子预测 贝叶斯参数优化 XGBoost 特征标准化

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TiO_(2)基光催化CO_(2)还原研究进展 被引量：5

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作者 万冰洁 刘小雪 +2 位作者 齐林光 贾长超 刘健 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期637-658,共22页

自二氧化钛(TiO_(2))材料被发现具有光催化性能以来,至今已有50余年的发展历程。因其优异的催化活性以及化学稳定性在光催化领域备受青睐。本文总结了近年来TiO_(2)基材料在光催化CO_(2)还原(CO_(2)RR)方面的发展,有助于全面认识和把握... 自二氧化钛(TiO_(2))材料被发现具有光催化性能以来,至今已有50余年的发展历程。因其优异的催化活性以及化学稳定性在光催化领域备受青睐。本文总结了近年来TiO_(2)基材料在光催化CO_(2)还原(CO_(2)RR)方面的发展,有助于全面认识和把握该领域的研究进展和发展趋势,为双碳目标的顺利实现提供有力支撑。本文主要从光催化CO_(2)还原机理、CO_(2)还原反应体系和TiO_(2)基催化剂在光催化CO_(2)还原方面的研究进展进行论述;详细阐述了对TiO_(2)基光催化剂活性位点的调控,重点探讨了钛氧簇的设计、路易斯酸碱对的构筑、异质结的建立以及浸润性调节对TiO_(2)基光催化剂性能的提高;最后,对该领域面临的挑战和发展机遇进行了分析和展望。 展开更多

关键词 二氧化钛 光催化 二氧化碳还原 钛氧簇 活性位点 浸润性

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蒙古冰草全长转录组分析及参与木质素合成和干旱响应的羟化酶基因鉴定 被引量：1

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作者 王贺萍 赵竑博 +7 位作者 杜锦瑜 赵彦 王召明 苑峰 刘亚玲 吴振映 何峰 付春祥 《草学》 2024年第1期10-22,共13页

蒙古冰草(Agropyron mongolicum)是广泛分布于我国北方荒漠草原地区的优质牧草,对寒冷、干旱、盐碱等环境胁迫具有很强的耐受性,具有很高的生态、经济和育种价值。然而,蒙古冰草基因组和转录组数据信息的缺乏严重限制了蒙古冰草的分子... 蒙古冰草(Agropyron mongolicum)是广泛分布于我国北方荒漠草原地区的优质牧草,对寒冷、干旱、盐碱等环境胁迫具有很强的耐受性,具有很高的生态、经济和育种价值。然而,蒙古冰草基因组和转录组数据信息的缺乏严重限制了蒙古冰草的分子育种和开发利用等工作。本研究利用PacBio三代测序平台对蒙古冰草进行测序研究,获得了高质量全长转录组信息。对测序结果的组装获得了267560个全长转录本,从中筛选出91855条Unigene并注释了其中的83125个。更进一步地从蒙古冰草全长转录组中挖掘了可能参与木质素合成的羟基转移酶基因。对这些基因在不同组织中以及干旱胁迫下的表达模式的研究表明,这些基因可能在木质素合成和干旱胁迫响应中发挥重要功能。本研究提供了蒙古冰草的高质量全长转录组资源,为挖掘蒙古冰草的优异基因资源提供了便利条件。 展开更多

关键词 蒙古冰草 全长转录组 木质素 羟化酶 干旱胁迫

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不同技术路线重卡的生命周期碳排放、能耗及经济性效益分析 被引量：4

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作者 凌波 朱广岩 +3 位作者 王雯 王昌芳 王明华 田亚峻 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期515-523,共9页

近年来,控制和减少CO_(2)排放已成为全球共识。在交通运输行业,重卡承担着货物运输的重要职能,但其CO_(2)排放占整个行业的40%,因此发展新能源重卡迫在眉睫。目前,电动重卡发展迅速,氢(氨)能重卡受到广泛关注,但其能耗、碳排放及经济性... 近年来,控制和减少CO_(2)排放已成为全球共识。在交通运输行业,重卡承担着货物运输的重要职能,但其CO_(2)排放占整个行业的40%,因此发展新能源重卡迫在眉睫。目前,电动重卡发展迅速,氢(氨)能重卡受到广泛关注,但其能耗、碳排放及经济性仍缺乏系统性研究。从技术、环境和经济角度评估了9条技术路线(电能、柴油、氢能、氨能),并采用熵权法耦合碳排放、能耗和经济成本指标,评估并比较不同技术路线的综合竞争力。结果表明,目前以传统化石能源为基础的相关技术路线能耗和碳排放普遍较高,但成本较低;而与可再生能源相关的技术路线虽然碳排放和能耗较低,但经济成本相对较高。随着燃料成本的降低以及碳价的上升,至2060年,常温条件下电动重卡具有最高竞争力,柴油重卡的综合竞争力逐渐降低,以绿氢(氨)为基础的氢(氨)燃料电池重卡的综合竞争力逐步提高;在低温条件下,从2030年开始,氢(氨)燃料电池重卡(光伏、风电制氢氨)将拥有最高综合竞争力。未来,将逐渐形成以电动重卡为主、氢(氨)燃料电池重卡为辅的新型重卡运输体系。 展开更多

关键词 生命周期评价 重卡 碳排放 能耗 经济性

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基于弱配位环境的晶态锌离子固态电解质

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作者 许超锋 韩晓蕾 +3 位作者 王进芝 王晓君 刘治明 赵井文 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2519-2528,共10页

二次锌电池是一类低成本、环保和高安全的规模储能技术,但是一直以来锌金属负极与传统水系电解液兼容性不足以及严重的枝晶生长问题限制了电池能量密度和寿命。发展固态二次锌电池是根本解决上述瓶颈问题的有效路线之一,但是,二价锌离... 二次锌电池是一类低成本、环保和高安全的规模储能技术,但是一直以来锌金属负极与传统水系电解液兼容性不足以及严重的枝晶生长问题限制了电池能量密度和寿命。发展固态二次锌电池是根本解决上述瓶颈问题的有效路线之一,但是,二价锌离子电荷密度高,其在无机陶瓷电解质和聚合物电解质中的室温固相传导极为困难。本工作以具有层状晶体结构的三氟甲基磺酸锌[Zn(TFO)_(2)]作为离子盐主体骨架,通过引入“软碱”的双齿弱配位配体——丁二腈(SN)重塑锌离子的固相配位环境,发展了一类晶态配位化合物的锌离子固态电解质[Zn(TFO)_(2)(SN)_(n)]。得益于氰基官能团(—CN)与三氟甲基磺酸阴离子(TFO^(-))的共配位结构,阴离子骨架对锌离子的静电束缚得到了显著降低,锌离子室温固态离子电导率实现了3个数量级的提升[由Zn(TFO)_(2)的1.1×10^(-9)S/cm提升至1.8×10^(-6)S/cm]。基于该类固态电解质,Zn||Zn对称电池可实现低极化电压(0.08 V,0.05 mA/cm^(2))的长周期锌沉积/溶解循环,并且实现了全固态锌空气电池在室温下的可逆充放电。 展开更多

关键词 晶态配位化合物 弱配位作用 锌离子固态电解质 锌离子固相传导 二次锌电池

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基于软电离质谱技术的金属纳米团簇合成、结构解析与催化反应机理研究的进展 被引量：1

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作者 张丽丽 周健 +1 位作者 房聪 孙晓岩 《质谱学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期69-89,I0003,共22页

原子数精确的金属纳米团簇为研究纳米材料的结构演化和构效关系提供了绝佳模型,然而,由于团簇生长过程的不确定性、结晶过程的复杂性以及自身稳定性较差等因素,使其在精准合成、结构解析以及催化机理研究方面面临挑战。质谱技术具有高... 原子数精确的金属纳米团簇为研究纳米材料的结构演化和构效关系提供了绝佳模型,然而,由于团簇生长过程的不确定性、结晶过程的复杂性以及自身稳定性较差等因素,使其在精准合成、结构解析以及催化机理研究方面面临挑战。质谱技术具有高分辨率、高灵敏度、快速响应的特性,尤其是结合软电离技术(主要包括电喷雾电离和基质辅助激光解吸电离),近年来在凝聚相团簇研究中发挥着重要作用。例如,通过监测中间体的变化可以解析团簇的生长过程,使用串联质谱技术可以推测团簇结构特征,利用离子-分子反应方法以及在线反应监测技术能够揭示催化反应微观机理等。本文主要总结了2种软电离质谱技术在金属团簇合成、结构解析以及催化反应机理研究的进展,并展望其应用前景。 展开更多

关键词 金属纳米团簇 质谱 实时监测 反应中间体

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纤维素基湿度响应形状记忆材料的研究进展 被引量：2

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作者 吴美燕 张义栋 +3 位作者 刘超 于光 崔球 李滨 《中国造纸》 CAS 北大核心 2023年第9期87-95,112,共10页

纤维素制备的湿度响应形状记忆智能材料在湿度传感器、智能穿戴组件、医用植入材料、柔性电子设备等领域具有重要的应用前景。本文综述了纤维素基湿度响应形状记忆材料的形变机理及研究现状,并提出了目前研究面临的问题及材料性能的优... 纤维素制备的湿度响应形状记忆智能材料在湿度传感器、智能穿戴组件、医用植入材料、柔性电子设备等领域具有重要的应用前景。本文综述了纤维素基湿度响应形状记忆材料的形变机理及研究现状,并提出了目前研究面临的问题及材料性能的优化策略。最后,展望了纤维素形状记忆材料未来的发展方向,为后续针对性地精准构筑高湿度敏感性、快速响应、形变稳定的全生物降解型纤维素基形状记忆材料提供借鉴。 展开更多

关键词 纤维素 湿度响应 形状记忆性 形变疲劳

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微藻光驱固碳合成技术的发展现状与未来展望 被引量：11

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作者 崔金玉 张爱娣 +1 位作者 栾国栋 吕雪峰 《合成生物学》 CSCD 2022年第5期884-900,共17页

发展CO_(2)的高效资源化利用技术可同时缓解迫切的环境和能源压力,是实现“双碳”目标的重要途径。微藻是重要的光合固碳微生物,是生物圈初级生产力的主要来源,也是研究光合作用的重要模式体系。近年来,微藻又被视为极具潜力的新型微生... 发展CO_(2)的高效资源化利用技术可同时缓解迫切的环境和能源压力,是实现“双碳”目标的重要途径。微藻是重要的光合固碳微生物,是生物圈初级生产力的主要来源,也是研究光合作用的重要模式体系。近年来,微藻又被视为极具潜力的新型微生物光合平台,具有将太阳能和CO_(2)直接转化为各种生物基产品的潜力,该生产模式被称为光驱固碳合成技术,可以同时起到固碳减排和绿色合成的效果,是有望助力“双碳”战略目标实现的新型生物制造技术路线。微藻光驱固碳合成技术本质上是通过微藻光合代谢网络重塑实现CO_(2)的资源化利用,对该方面本文系统总结了“拆盲盒”“挤海绵”“动刀子”3种基本开发模式的研究进展、重要突破和代表性应用示范。而微藻光合代谢网络的深度重塑,又有效扩展了基于微藻光驱固碳合成过程的技术应用场景,在这一方面,本文着重总结微藻生物技术与生物医学、生物光伏、生物航天技术等新型应用场景和技术领域的交叉融合。最后,还针对微藻光驱固碳合成技术在应用中面临的挑战,提出应该重点从合成生物学工具箱开发、高效光合平台开发、规模化培养防污染和防逃逸策略开发等几个环节进行攻关,以加强微藻光驱固碳合成过程的可控制性和可应用性。 展开更多

关键词 微藻 光驱固碳 细胞工厂 合成生物学 开发模式

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废旧锂电池有价金属的有机酸浸出动力学研究 被引量：1

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作者 杨希峰 何京恩 +1 位作者 法芸 仇汝臣 《电源技术》 CAS 北大核心 2023年第8期997-1001,共5页

废旧锂电池中正极材料的湿法浸出是其有价金属回收的关键步骤之一。将废旧镍钴锰酸锂电池放电、手动拆解、煅烧得到正极粉末,研究了柠檬酸、酒石酸、抗坏血酸三种混合有机酸浸出正极材料有价金属的最佳条件:柠檬酸浓度0.8 mol/L、酒石... 废旧锂电池中正极材料的湿法浸出是其有价金属回收的关键步骤之一。将废旧镍钴锰酸锂电池放电、手动拆解、煅烧得到正极粉末,研究了柠檬酸、酒石酸、抗坏血酸三种混合有机酸浸出正极材料有价金属的最佳条件:柠檬酸浓度0.8 mol/L、酒石酸浓度0.2 mol/L、抗坏血酸浓度0.3 mol/L,固液比20 g/L、搅拌速率600 r/min、反应温度70℃、反应时间120 min。在此条件下,有价金属的浸出率分别为Li:97.7%、Co:95.6%、Ni:94.6%、Mn:92.6%。用未反应收缩核模型对有机酸浸出反应进行了动力学分析,锂、钴、镍、锰的浸出反应活化能分别为30.55、46.92、42.67、49.98 kJ/mol。 展开更多

关键词 废旧三元锂电池 柠檬酸 酒石酸 抗坏血酸 浸出动力学

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面向高效光驱固碳产醇的蓝细菌合成生物技术研究进展 被引量：1

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作者 孙绘梨 崔金玉 +1 位作者 栾国栋 吕雪峰 《合成生物学》 CSCD 2023年第6期1161-1177,共17页

蓝细菌能够直接利用二氧化碳和太阳能通过光合作用生产乙醇,为提供绿色生物燃料提供了一条有前途的可持续路线。光驱固碳合成乙醇是最具代表性的蓝细菌光合生物制造技术。乙醇并不属于典型的蓝细菌天然代谢物,蓝细菌产醇细胞工厂的构建... 蓝细菌能够直接利用二氧化碳和太阳能通过光合作用生产乙醇,为提供绿色生物燃料提供了一条有前途的可持续路线。光驱固碳合成乙醇是最具代表性的蓝细菌光合生物制造技术。乙醇并不属于典型的蓝细菌天然代谢物,蓝细菌产醇细胞工厂的构建需要通过向基因组中导入异源的丙酮酸脱羧酶并结合异源/内源醇脱氢酶的过量表达来实现;在过去二十多年间,通过蛋白、途径、底盘、工艺层面的系统优化,蓝细菌产醇细胞工厂的效能得到有效提高,乙醇成为目前产量最高、产率最高、碳流分配率最高的蓝细菌代谢工程产物。本文总结并比较了“蓝细菌生物质炼制产醇”“蓝细菌固碳产糖-产醇”“蓝细菌固碳直接产醇”等三种光驱固碳产醇技术路线,并以构建光合细胞工厂驱动二氧化碳一站式转化为乙醇的技术路线为主,从乙醇合成途径优化与强化、蓝细菌光合碳代谢网络的调节与重塑、代谢网络模型与计算机辅助设计引导细胞工厂构建和优化三个方面对蓝细菌高效光驱固碳合成乙醇的技术发展历程和基本现状进行了介绍,特别是强调了计算生物学、系统代谢工程、生物材料嵌合等研究手段在本领域的应用进展;在此基础上,也从新型底盘开发、高通量筛选技术应用、细胞工厂的稳定性与鲁棒性优化等角度对蓝细菌固碳产醇的未来发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 蓝细菌 光合生物制造 合成生物学 代谢工程 乙醇

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