原料组成结构对热解挥发物反应及析炭形成过程影响机制的研究

以生物质、污泥和煤3种结构差异较大的物质为原料,研究其组成结构特性对挥发物反应及析炭形成过程的影响.结果表明,煤结构中芳香碳含量高,更有利于半焦的形成;生物质结构中脂肪环醚的含量高,有利于焦油的产生;污泥结构中羧基和羰基碳含量高,更有利于小分子气体生成.生物质和煤中芳香碳较多,其沉积在反应器管壁的析炭(Coke-D)产率更高,分别为0.3%(质量分数)和1.4%(质量分数);而污泥中芳香碳占比少,生成的析炭分子量较小,主要悬浮在焦油中(Coke-S).添加高铝球改变反应程度后,由于生物质和污泥挥发物中含O、N原子的化合物含量高,挥发物更易断裂,小分子物质缩聚明显,造成Coke-S产率均明显增加,其中生物质中Coke-S增加率高达70%.而煤热解挥发物中重质组分含量高,形成的析炭芳香结构更加致密,易沉积在反应器(Coke-D)和高铝球表面(Coke-A),生成了更多的Coke-D(1.5%,质量分数)和Coke-A(0.2%,质量分数).焦油气析炭过程因原料结构的差异而有所不同.

从生物化学的角度看担子菌子实体形成

总结了从生物化学的角度看待担子菌子实体形成的研究进展。通过以金针菇为模型的RI示踪实验,解析了菌丝体中积蓄的糖原作为营养成长过程中的主要贮藏碳水化合物、随着子实体形成的开始而被分解、被转换为海藻糖后输送到子实体、并作为主要发育基质被利用。笔者率先发现了存在于海藻糖的合成与分解代谢中的新酶—海藻糖磷酸化酶(TP),接着,在几种食用菌的生化反应中证明了此酶存在并通过基因克隆方法发现此酶在子实体形成中的作用—在营养菌丝体中以糖原为基质催化加磷酸反应,形成α-G1P海藻糖,当海藻糖输送到子实体,借助该酶的加磷酸分解功能生成α-G1P葡萄糖,而葡萄糖作为子实体发育中的主要糖代谢基质而被加以利用。了解了营养菌丝从培养基中吸收的葡萄糖基本上不能从菌丝体输送到子实体。通过基因实验,检证了TP在营养菌丝体中对催化海藻糖的合成作用。另一方面,该酶还具有加磷酸分解从菌丝体输送到子实体的海藻糖的生理功能,伴随子实体发育的细胞内磷酸糖类分析证明了α-G1P(α-1磷酸葡萄糖)的含量比α-G6P(α-6磷酸葡萄糖)更多。另外,从子实体形成过程中氮化合物代谢分析表明,营养菌丝的菌体蛋白为形成子实体的主要氮素来源,当生殖生长启动时被菌丝体内的蛋白酶分解,形成的氨基酸输送到子实体并被用于子实体发育。通过这些研究的累积,已大致了解了碳素和氮素在子实体形成过程中的动态,但是,从营养生长转换到子实体形成的机制却至今仍不明了。