细胞-纳米组装体的构筑及其对CO2捕获与原位碳转化
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:21206175
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:25.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:B0812.生物化工与合成生物工程
- 结题年份:2015
- 批准年份:2012
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2013-01-01 至2015-12-31
- 项目参与者:张荣月; 赵希; 王伟宸; 李娟; 武岚;
- 关键词:
项目摘要
Some key non-photosynthetic carbon-fixation microorganism can selectively and gently capture carbon dioxide from the industry waste gas such as flue gas without light irradiation, which proposes a wide application prospect. By now, the study of these bacteria focused on genetic engineering and metabolic pathway modification, however, seldom literature reports capture and transfer efficiency of carbon dioxide. This project plans to create a microorganism-nano assembly, which will be used for carbon dioxide fixation and in situ conversion into platform chemicals.The transfer and conversion processes are enhanced through micro-nano-scale and cell structure. According to our previous progresses on these bacteria, uniform size-controlled adsorptive nanomaterial and magnetic nanomaterial will be synthesized and well assembled with non-photosynthetic carbon-fixation microorganism such as strain Actinobacillus succinogenes ATCC 55618. Thus, the fabrication and regulation of single cell-nano assembly will be realized. Carbon dioxide capture efficiency can be improved dramatically by enhancing the transfer of carbon dioxide between gas phase and cytoplasm by adsorption process. Via optimization of nano-synthetic process and surface modification, assembly between porous nanoparticles and microorganism cells can be fabricated and regulated functionally. The assembly will integrate the advantages of two processes, carbon dioxide sequestration by cells and carbon dioxide adsorption by chemical reagents. Moreover, kinetics will be allocated among nanomaterial adsorption, bio-capture and carbon conversion processes. If this project shall be supported fortunately, carbon dioxide abatement will be established to control the greenhouse effect and to provide a key basic study for carbon dioxide sequestration and carbon resource utilization.
非光合固碳微生物能够在温和无光照条件下特异性地捕获工业废气中CO2,应用前景广阔。迄今提高细胞固碳活性的研究主要集中在基因工程和代谢途径改造,对于CO2捕获与传递效率关注甚少。本项目提出构建一种"微生物-纳米组装体",从微纳尺度及细胞结构强化CO2的传质与转化,用于CO2固定及原位催化转化为有机平台化合物。以实验室保存的高活性非光合固碳微生物如放线杆菌ATCC55618等为对象,与尺寸均一可控的纳米吸附剂和纳米磁颗粒进行组装,实现单细胞纳米组装体的构筑与调控;利用吸附过程,强化气相中CO2向细胞胞质传递,提高CO2捕获速率;考察多孔纳米颗粒合成和表面改性过程,调控其与细胞的功能组装;通过组装优化纳米吸附剂吸附动力学与生物捕获、碳转化动力学的匹配,将CO2化学吸附和生物固碳的优点相结合。本项目的开展将为温室效应高效控制和碳资源有效利用提供研究基础。
结项摘要
近年来,化石能源利用,森林砍伐,工业化,城市化等人类活动导致大气中二氧化碳浓度逐年上升。温室气体排放导致全球变暖和气候异常已经从一个有争议的话题逐渐成为全世界主流社会的共识,迫切需要开发适宜的二氧化碳减排技术。碳捕获和固定(CCS)技术以及二氧化碳利用技术成为研究的热点。二氧化碳捕获技术包括了地质和海洋的存储,化学、物理吸附剂的分离,生物固定等。一些微生物能够在没有光照的环境下选择性捕获二氧化碳分子,本课题通过在非光合固碳微生物细胞壁交联纳微尺度吸附剂,实现单细胞纳微颗粒组装;通过吸附过程加快气相二氧化碳分子克服传质阻力到达细胞表面的传递速率,增加生物转化的底物供应,强化生物捕获。将二氧化碳吸附剂捕获和生物固碳相结合,通过细胞原位碳转化解决传统吸附捕获过程选择特异性低的问题,实现边捕获、边转化,二氧化碳固定效率达到71 mmol CO2 /g dry cell (24 h),为新型纳微材料的应用研究提供基础。此外,通过聚合物吸附剂和磁性纳米颗粒的共组装,在提高微生物固碳活性和稳定性的同时,简化分离步骤,实现细胞的快速分离回收和重复使用。本项目在新型纳微吸附颗粒的制备和改性、二氧化碳转化有机酸(丁二酸、乳酸)的生物制造过程强化、纳微颗粒-细胞组装体固碳三个方面取得的显著成果,将为碳资源的高效利用提供了新思路。
项目成果
期刊论文数量(24)
专著数量(0)
科研奖励数量(2)
会议论文数量(8)
专利数量(0)
Enzymatic Hydrolysis and Succinic Acid Fermentation from Steam-Exploded Corn Stalk at High Solid Concentration by Recombinant Escherichia coli
重组大肠杆菌高固体浓度汽爆玉米秆酶解及琥珀酸发酵
- DOI:10.1007/s12010-013-0319-7
- 发表时间:2013-06
- 期刊:Applied Biochemistry and Biotechnology
- 影响因子:3
- 作者:Wu, Dexi;Li, Qiang;Wang, Dan;Dong, Yugang
- 通讯作者:Dong, Yugang
Solvent Effect on zeta Potential at an Aqueous/Oil Interface in Surfactant-Free Emulsion
溶剂对无表面活性剂乳液中水/油界面 zeta 电位的影响
- DOI:--
- 发表时间:2014
- 期刊:Langmuir
- 影响因子:3.9
- 作者:Li, Qiang;Deng, Fuli;Liang, Xiangfeng;Liu, Huizhou
- 通讯作者:Liu, Huizhou
Fine-tuning of ecaA and pepc gene expression increases succinic acid production in Escherichia coli
微调 ecaA 和 pepc 基因表达可增加大肠杆菌中的琥珀酸产量
- DOI:10.1007/s00253-015-6734-7
- 发表时间:2015-06
- 期刊:Applied Microbiology and Biotechnology
- 影响因子:5
- 作者:Li, Sha;Zhou, Xiaohua;Dong, Lichun;Wang, Dan
- 通讯作者:Wang, Dan
Detailed exploration of structure formation of an epoxy-based monolith with three-dimensional bicontinuous structure
三维双连续结构环氧基整体结构形成的详细探索
- DOI:10.1039/c5ra08549g
- 发表时间:2015-01-01
- 期刊:RSC ADVANCES
- 影响因子:3.9
- 作者:Mi, Yace;Zhou, Weiqing;Su, Zhiguo
- 通讯作者:Su, Zhiguo
Preparation of PEGA grafted poly(chloromethylstyrene-co-ethylene glycol dimethacrylate) monolith for high-efficiency solid phase peptide synthesis under continuous flow techniques
连续流技术下用于高效固相肽合成的 PEGA 接枝聚(氯甲基苯乙烯-共聚-乙二醇二甲基丙烯酸酯)整体的制备
- DOI:10.1016/j.polymer.2015.01.071
- 发表时间:2015-03
- 期刊:Polymer
- 影响因子:4.6
- 作者:Zhao, Lan;Ye, Peili;Ma, Guanghui;Su, Zhiguo
- 通讯作者:Su, Zhiguo
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--"}}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--" }}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--"}}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
其他文献
Study on the Surface Damage Layer in Multiple Grinding of Quartz Glass by Molecular Dynamics Simulation
石英玻璃多次磨削表面损伤层的分子动力学模拟研究
- DOI:10.4028/www.scientific.net/jnanor.46.192
- 发表时间:2017-03
- 期刊:Journal of Nano Research
- 影响因子:1.7
- 作者:刘涛;郭晓光;李强;康仁科;郭东明
- 通讯作者:郭东明
农地流转对农村内部收入不平等的影响
- DOI:10.13872/j.1000-0275.2022.0014
- 发表时间:2022
- 期刊:农业现代化研究
- 影响因子:--
- 作者:吴超;李强;王会;刘霞婷;宋中丽
- 通讯作者:宋中丽
Supramolecular chain-like aggregates and polymeric sandwich complexes constructed from p-sulfonatocalix[4,6]arenes with (8-hydroxy)quinoline guests
由对磺基杯[4,6]芳烃与(8-羟基)喹啉客体构建的超分子链状聚集体和聚合物夹心复合物
- DOI:10.1039/b717884k
- 发表时间:2008-05
- 期刊:Crystengcomm
- 影响因子:3.1
- 作者:陈锟;刘育;李强;郭东升
- 通讯作者:郭东升
Recursive Maximum Correntropy Algorithms for Second-Order Volterra Filtering
二阶Volterra滤波的递归最大熵算法
- DOI:10.1109/tcsii.2021.3064946
- 发表时间:2021-03
- 期刊:IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS II-EXPRESS BRIEFS
- 影响因子:4.4
- 作者:赵集;J. Andrew Zhang;李强;张洪斌;王学渊
- 通讯作者:王学渊
类水稻叶多尺度表面构筑与各向疏水性
- DOI:10.1360/n972016-01335
- 发表时间:2017
- 期刊:科学通报
- 影响因子:--
- 作者:李晶;赵世才;李强;李红;张为;于化东
- 通讯作者:于化东
其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--" }}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--"}}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--" }}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}

内容获取失败,请点击重试

查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:
AI项目摘要
AI项目思路
AI技术路线图

请为本次AI项目解读的内容对您的实用性打分
非常不实用
非常实用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
您认为此功能如何分析更能满足您的需求,请填写您的反馈:
李强的其他基金
煤炭转化利用产业集聚区氮元素流动态分析及污染控制策略研究
- 批准号:41601597
- 批准年份:2016
- 资助金额:17.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
纤维素生物质制取生物燃料的催化剂制备及反应机理研究
- 批准号:21006114
- 批准年份:2010
- 资助金额:19.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似国自然基金
{{ item.name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 批准年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}
相似海外基金
{{
item.name }}
{{ item.translate_name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 财政年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}