甲醇耐受性脂肪酶产生菌Galactomyses geotrichum SXL-107发酵条件的优化

对甲醇耐受性脂肪酶产生菌Galactomyses geotrichum SXL-107产酶条件进行了优化.通过单因素试验确定碳源、氮源和诱导剂,响应面法确定发酵培养条件,250 mL摇瓶培养和10 L发酵罐发酵试验进行验证.SXL-107菌株优化后的发酵培养基成分为黄豆粉25.56 g.L-1、橄榄油16.74 g.L-1、蔗糖4.78 g.L-1、蛋白胨10.00g.L-1,(NH4)2SO45.00 g.L-1,KH2PO41.50 g.L-1和Mg2SO41.00 g.L-1,培养温度30℃,起始培养基pH6.0,诱导剂橄榄油于发酵培养的第0,6,12 h分3批添加,在250 mL摇瓶发酵水平上,脂肪酶活性达到317.21U.mL-1,较初始发酵条件时脂肪酶活性提高了3.05倍;在10 L发酵罐放大试验中,脂肪酶活性在发酵培养38h时达到最大值332.03 U.mL-1.

具有优异甲醇耐受性的Rh掺杂Pd Cu有序金属间化合物纳米粒子增强氧还原电催化

由于阴极催化剂有限的活性和耐久性以及甲醇渗透到阴极所导致的催化剂中毒问题,直接甲醇燃料电池(DMFCs)仍面临严峻的挑战。本文报道了一类新型的具有有序金属间结构的Rh掺杂PdCu纳米颗粒用于提高阴极氧还原反应(ORR)的活性、耐久性和甲醇耐受性。通过结合Rh原子掺杂以及有序金属间结构两者的优点,在碱性条件下,Rh掺杂Pd Cu金属间化合物催化剂在0.9 V电位下对氧还原质量活性相比商业Pt/C提高7.4倍。这种独特的结构还使其表现出出色的ORR耐久性,在连续20000个循环后的半波电位和质量活性几乎不变。此外,在苛刻的中毒环境下,仍可以保持Rh掺杂PdCu金属间化合物电催化剂高的氧还原催化活性。

脂肪酶产生菌的筛选及其耐甲醇驯化的研究

从土样中分离出34株脂肪酶产生菌,在维多利亚蓝培养基上初筛出透明圈与菌落直径比值较大的6株菌,复筛出产脂肪酶活性较高的菌株FM-1,其所产脂肪酶主要为胞内酶,产脂肪酶活力为132 U/g cell。通过反复的驯化培养方式将菌株FM-1驯化成耐甲醇的优良菌株。在甲醇质量浓度为11 mg/L的培养基中驯化后的脂肪酶相对活力为35%,而出发菌株在此环境中不能生长。

甲基营养菌MB200中mutL基因的突变及高耐甲醇菌株的筛选

甲基营养菌M.sp.MB200是本实验室保存的一株可以利用甲醇为碳源的甲基营养菌,具有利用甲醇作为底物生产L-丝氨酸的能力。提高其耐底物浓度的能力,有利于L-丝氨酸的转化。以M.sp.MB200野生菌株作为出发菌株,通过三亲本结合进行同源单交换构建突变修复基因mutL插入突变菌株MB200mTB,该突变株无法修复菌体在繁殖传代过程中产生的各种随机突变,以甲醇为碳源进行环境压力筛选,具有甲醇耐受突变的菌株可以在甲醇浓度不断升高的环境中生长,而其余突变方向菌株在高甲醇环境下不能生长,进而筛选出甲醇耐受方向的突变株。对耐高浓度甲醇的菌株使用三亲本结合回补mut L基因,得到了7株可以在甲醇浓度为7%的基础培养基中生长性状优异的突变株。在含7%甲醇的基础培养基中,MB200mHB1号突变株较出发菌株M.sp.MB200甲醇耐受性提升近4倍,菌体生长量增加2.2倍。

简便的碳浴法制备N,S共掺杂类石墨烯炭提高氧还原反应性能

合理设计和优化氧还原反应(ORR)非金属电催化剂对于燃料电池和金属空气电池非常重要。然而,这现在仍然是一个巨大的挑战。本工作通过简单的碳浴法成功制备了N,S共掺杂的类石墨烯炭材料(GLC),并将其用于电催化氧还原反应。经高温热解和模板分解后,得到的GLC-11具有较高的比表面积(583.68 cm^2/g)和孔体积(0.63 cm^3/g)。其中,微孔表面积占总表面积的29.39%,微孔体积占总孔体积的12.70%。同时,通过XPS结果计算得到,GLC-11的吡啶氮和石墨氮含量总和高达92.2%。因此,GLC-11在碱性电解液中显示出了高电催化ORR性能,其中波电位(E1/2)为0.82 VRHE,优于Pt/C(E 1/2=0.80 VRHE)。此外,GLC-11催化剂与商业Pt/C(20 wt%)催化剂相比表现出更好的稳定性和优异的甲醇耐受性。