荷兰出访总结公示

笔者:bck体育网页版 发布时间:2019.10.08 16:38

  会议时间:2019811日至2019815 

  地点:荷兰埃因霍芬理工大学 

     应荷兰埃因霍芬理工大学邀请,bck体育网页版化工系教授张甜和Pier-Luc Tremblay2019811日至2019815日赴荷兰参加第二届可持续建筑材料国际会议,在荷兰共停留5天。 

  关于教授张甜本次会议具体内容如下: 

  水泥工业排放的温室气体二氧化碳占全球人为排放总量的5%。减少水泥厂二氧化碳排放的一种方法是将二氧化碳注入生物催化剂,用于生产有价值的化学产品,如生物燃料。理想情况下,以二氧化碳为基础的生物生产应该由一种普遍存在的能源提供动力,这种能源容易获得,而且是免费的、可再生的,比如太阳能。已经开展了大量研究工作,以开发依赖于天然光合作用的高效、节能的二氧化碳生物过程,如甘蔗生产乙醇或藻类或蓝藻生产石油。到目前为止,这些过程的一个主要障碍是自然光合作用具有较低的太阳能到特定产品的转换效率,这限制了生产力并增加了实施所需的空间。应对这一挑战的一个可能的方法是开发混合光合作用系统,利用更高效的无机设备收集阳光,然后产生能量,这些能量可以被微生物催化剂用于生产有用的化学物质。本项目采用无机光催化剂驱动Cupriavidus necatorC. necator)利用CO2或有机碳分子生成聚β-羟基丁酸酯(PHB)PHB是一种由C. necator生产的用于能源和碳储存的工业相关和可生物降解的生物塑料。其合成需要NADPH形态下的还原能力。在我们的系统中,g-C3N4CdS等光催化剂可以收集光能,生成C. necator通过Calvin-Benson-Bassham途径进行CO2减排的还原剂,以及将中心代谢物乙酰辅酶a转化为PHB的还原剂。我们的结果表明,无机光催化剂与C. necator耦合所获得的太阳能转化为特异产物的效率可以很容易地超过基于自然光合作用的生物生产过程的效率。 

  关于教授Pier-Luc Tremblay本次会议具体内容如下: 

  世界上所有人为排放的温室气体二氧化碳中,有5%是由水泥工业产生的。利用微生物将二氧化碳化为多碳产品(如生物燃料)是一种特别有效和通用的利用温室气体创造价值并减少它们对环境影响的策略。化学或生物还原二氧化碳的过程需要能量来源,这种能源最好是可再生且廉价的。微生物电合成(MES)是一种很有前途的新型生物CO2还原技术,生物催化剂利用电化学系统阴极的电子将无机碳还原成有用的有机碳分子。从本质上说,MES使得将生物催化剂插入电网和利用能源进行生物二氧化碳转换成为可能。MES的电化学系统通常由风能或太阳能等可再生能源供电。此外,MES反应也可以部分地由阳极上有用的生物氧化反应驱动,如从城市、商业或工业废水中去除有机碳。在这里,我们描述了一种新型高性能MES阴极的开发,该阴极由一个铜泡芯制成,并涂有还原氧化石墨烯(rGO)。铜是一种高导电性、廉价的阴极材料,广泛应用于电化学装置中。然而,铜的抗菌性能限制了其在生物电化学系统中的应用。因此,我们将具有生物相容性和传导性的rGO涂覆在泡沫铜上,并在MES系统中测试得到的电极,在MES系统中,产醋酸菌Sporomusa ovata催化电和二氧化碳转化为醋酸盐。新型复合阴极结合了铜优异的物理化学性质和电学性质以及rGO的生物相容性,使醋酸盐的固相萃取速度达到1697.6 mmol m-2 d-1。电流密度为-21.6 A m-2,库仑效率为70.2%。经rGO包覆的泡沫铜阴极与未包覆的泡沫铜阴极和纯rGO阴极相比,其醋酸盐的生产速度分别提高了21.3倍和7.6倍。结果表明了铜在生物电合成系统中的潜力,并得出结论: rGO-铜泡沫复合材料是一种有前途的阴极材料,可用于扩大MES规模和减少水泥等行业的二氧化碳排放。 

    

    

    

    

    

  总结人:张甜 

  2019102
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