ISSN 2095-560X
CN 44-1698/TK
CONDEN XJIIA8
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半纤维素是自然界中最丰富的可再生资源之一，将半纤维素降解为单糖并转化为燃料或化学品一直是科学界研究的热点。半纤维素是由木糖基主链以及α-葡萄糖醛酸等侧链共同组成的异质多聚体。α-葡萄糖醛酸酶是半纤维素完全降解过程中的关键酶之一，能够水解4-O-甲基葡萄糖醛酸与木糖之间的α-1,2-糖苷键。本文综述了α-葡萄糖醛酸酶的分类、催化机制及晶体结构、酶学性质和基因克隆表达等方面的研究进展，同时对该研究进行了展望。
生物质能源是可再生能源的重要组成部分，具有资源丰富和低污染的特点，它的开发与利用已成为21世纪研究的重要课题。本文概述了生物质快速热解的过程、设备及其产物，并对热解的重要产物——生物油的组成、性质、精制以及转化利用进行了详细的阐述。
光皮树是一种主要分布于我国黄河流域以南的木本能源植物，其果实油可以作为催化裂解的重要原料。本文对光皮树油催化脱羧裂解制备生物基富烃燃料进行了研究，通过实验发现自制的负载型催化剂CaO/KF具有较好的催化效果，气相副产物产率低于12.00wt%，釜底残留物控制在5.00wt%以下，液相生物基富烃燃料油得率大于82.00wt%。裂解所得生物基富烃燃料酸值较高，无法直接应用于发动机。本研究采用对甲苯磺酸为催化剂进行醇酯化，优化条件下燃料酸值低于1.00 mg KOH/g。生物基富烃燃料经酯化降酸后性质接近传统0# 柴油，满足替代车用柴油要求，实现节能减排。
氢气作为一种环境友好的清洁能源，人们对它的关注度越来越高。生物油水蒸气催化重整制氢是未来制氢的一种可行性方案。本文综述了近年来生物油水蒸气重整制氢的研究进展。主要从重整制氢反应机理、热力学分析、催化重整催化剂、代表性的重整反应器方面进行讨论，指出催化重整中的主要问题是碳沉积导致催化剂失活。研制高活性、高稳定性、高选择性的催化剂是生物油催化重整制氢的关键。
以大肠杆菌的强启动子Ptrc和谷氨酸棒杆菌ATCC 13032的内源强启动子Pgro作为大肠杆菌的木糖异构酶基因xylA在谷氨酸棒杆菌中表达的转录起始元件，通过实验表明谷氨酸棒杆菌自身的强启动子Pgro能有效促使外源基因xylA在谷氨酸棒杆菌ATCC 13032中的表达，同时，核糖体结合位点RBS序列的优化对目的基因的表达水平有一定的影响。
为研究勿忘我花杆的产沼气潜力和特性，实验设计对照组（120 mL接种物）和实验组（120 mL接种物 + 27 g勿忘我花杆），在30℃恒温条件下，采用全混合批量式发酵工艺，进行厌氧发酵产沼气的实验。结果表明，实验组沼气发酵历时36 d，净产气量为1 650 mL，计算得出勿忘我花杆的产气潜力为359 mL/(g•TS)，393 mL/(g•VS)。
利用高温酵母进行高温乙醇发酵，因其能量损耗低、发酵速度快、染菌机率低等优点，成为生物质乙醇发酵生产的新方向。相比传统酵母，马克斯克鲁维高温酵母具有良好的耐温适应能力、更宽泛的底物利用能力、良好的发酵性能、超强的分泌能力、适于分子生物学操作等优势，在生物质乙醇发酵方面显示巨大潜力。本文从底物利用能力、基因重组方法、发酵方法等方面总结了马克斯克鲁维酵母在生物质乙醇发酵方面的发展概况。
为有效利用太阳能，以有机朗肯−喷气增焓（带二次吸气的增效）蒸汽压缩式制冷系统为研究对象，建立了系统的热力学模型，分别选取R236fa、R245fa、RC318和R141b作为系统工质，研究了发生温度、凝结温度、冷凝温度、蒸发温度、膨胀机等熵膨胀效率及压缩机等熵压缩效率对系统性能的影响，并以系统性能最佳为目标对工质进行了优选。计算结果表明：对整个系统而言，R141b是最合适的工质，凝结温度和冷凝温度对系统性能有重要影响。以R141b为例，当发生温度在85℃、凝结温度为40℃、冷凝温度为40℃、蒸发温度为 −15℃时，系统COPs达到0.2528，采用喷气增焓技术对于环境温度很低、太阳能资源丰富的北方地区具有很大的优势。
光伏发电功率预测是减小大规模光伏发电并网对电网造成不良影响的有效手段，对电网调度及光伏电站的优化运行具有重要意义。针对光伏发电功率序列的周期性和非平稳性，本文提出了基于小波变换和支持向量机（Support vector machine, SVM）的预测方法。文中对原始功率序列进行小波分解并单支重构，构成低频趋势信号和高频随机信号，利用具有小样本学习能力强和计算简单等特点的SVM对各小波数据序列分别预测，最终将各预测值合成得到预测功率值。某光伏发电站的实际数据仿真验证了该预测方法的可行性和有效性。
天然气水合物导热系数的研究对于模拟自然界天然气水合物的成藏和天然气水合物勘探、开采具有重要意义。本文介绍了获取天然气水合物导热系数的实验测试和模拟计算方法，分析了气体水合物导热特性、导热机理以及水合物复合体系导热。总结了水合物导热规律，即外界温压条件和晶穴占有率对水合物的导热产生影响，且水合物的导热具有相似的温度压力依赖关系，并呈玻璃体的导热特性。水合物玻璃体导热特性由水合物笼型结构决定，而客体分子的存在强化了水合物导热的玻璃体属性。指出非稳态下天然气水合物导热性能变化研究对分析天然气水合物在常压下的稳定性、确定甲烷水合物等最佳储存温度、从导热角度探讨自保护效应机理等具有重要意义。
能源危机和温室效应促进了可再生能源的利用，储能技术是解决太阳能、风能波动问题的重要手段。压缩空气储能（Compressed Air Energy Storage, CAES）技术是仅次于抽水蓄能的第二大蓄能技术。目前CAES多是通过洞穴实现，其主要缺点是对地质要求较高，合适的洞穴数量有限，为扩大其应用，可使用地下咸水含水层作为储层。本文介绍了CAES电站的工作原理、优缺点及各国的发展现状，并分析了利用地下咸水含水层进行压缩空气储能的可行性、优点及一些问题与技术方法，如储层内残余烃的影响、氧化与腐蚀作用、颗粒的影响及缓冲气的选择，表明含水层CAES将是拓宽CAES应用的重要途径。
作为化学能与热能相互转换的核心技术，化学反应蓄热是21世纪最为重要的储能技术之一。与传统的潜热储能方式相比较而言，化学反应蓄热的能量储存密度有着数量级的提升，其在工作温度范围以及材料稳定性上的优势显著。本文针对金属氢氧化物、金属氢化物、金属碳酸盐、结晶水合物、金属盐氨合物等几种当前主要的化学蓄热材料，重点阐述了各自的应用机制和工作条件，分析了各种材料的研究现状和亟需解决的科学及应用问题，指出复合以及掺杂型材料的优化制备是化学蓄热技术未来发展的主要方向。
利用有机溶剂法回收了废旧锂离子电池中的钛酸锂负极材料，并对回收的钛酸锂材料的结构、形貌和电化学性能进行了测试。XRD结果表明，材料除炭后添加适量锂源进一步合成得到的产物具有尖晶石结构，且不含其他的杂质。SEM图像显示，其颗粒分布均匀、无团聚现象。EIS结果表明，最终回收的钛酸锂电极材料比未添加锂源进行煅烧处理的材料具有较小的电荷转移阻抗和较高的锂离子扩散系数。在0.1 C倍率下，经过100次循环后其容量保持率为92.4%，具有优异的循环稳定性和可逆性，可以实现循环利用。
