生物化学品
生物基化学品的合成与应用研究
生物基化学品的合成与应用研究在当今世界，随着对可持续发展和环境保护的日益重视，生物基化学品作为一种新型的绿色替代品，正逐渐引起人们的广泛关注。
生物基化学品是指利用生物质资源（如植物、微生物等）通过化学或生物转化过程合成的化学品。
与传统的基于化石燃料的化学品相比，生物基化学品具有可再生、低碳排放、环境友好等诸多优点，对于缓解能源危机、减少环境污染、实现化学工业的可持续发展具有重要意义。
生物基化学品的合成方法多种多样，其中最常见的包括生物发酵、生物催化和化学转化等。
生物发酵是利用微生物（如细菌、酵母等）在特定的条件下将生物质原料转化为目标化学品的过程。
例如，乙醇就是通过微生物发酵葡萄糖或淀粉等生物质原料生产的一种重要的生物基化学品。
乙醇不仅可以作为燃料，还可以用于合成其他化学品，如乙醛、乙酸乙酯等。
生物催化则是利用酶或微生物细胞作为催化剂，将生物质原料转化为目标化学品。
酶具有高效、专一的催化特性，能够在温和的条件下实现复杂的化学反应。
例如，利用脂肪酶催化油脂的水解和酯化反应，可以生产生物柴油等生物基化学品。
化学转化是通过化学方法将生物质原料转化为目标化学品。
例如，通过酸催化水解纤维素可以得到葡萄糖，进而通过化学合成可以生产乙二醇等化学品。
在生物基化学品的合成过程中，选择合适的生物质原料是至关重要的。
常见的生物质原料包括木质纤维素、淀粉、油脂、糖类等。
木质纤维素是地球上最丰富的生物质资源之一，主要由纤维素、半纤维素和木质素组成。
然而，由于木质纤维素的结构复杂，其转化利用存在一定的难度。
目前，研究人员正在致力于开发高效的预处理技术和催化体系，以提高木质纤维素的转化效率。
淀粉和糖类是较容易转化的生物质原料，可以通过发酵或化学转化等方法生产多种生物基化学品，如乙醇、乳酸、丁二酸等。
油脂则可以通过酯交换反应生产生物柴油，或者通过化学改性生产润滑油、表面活性剂等化学品。
生物基化学品的应用领域非常广泛。
在能源领域，生物柴油、生物乙醇等生物基燃料可以替代传统的石油燃料，减少温室气体排放，缓解能源危机。
银杏叶提取物-生物精细化学品
银杏叶提取物GinkgobilobaP.E.一、了解知识1.欧阳修收到梅尧臣寄赠的鸭脚（银杏叶），感而赋诗：“鹅毛赠千里，所重以其人，鸭脚虽百个，得此诚可珍。
”就是俗语“千里送鹅毛，礼轻情谊重”的来历，这里所讲的鹅毛，就是银杏树叶！明代《本草》中曾有简述“叶似鸭脚，因认为名，宋补始入贡，改呼银杏，因其形似杏而核色白也，今名白果。
”仁宗皇帝十分高兴，以其种核色自如银而呼之为“银杏”从此，鸭脚之名遂为银杏所取代。
2.1771年，瑞典博物学家林奈（CarlvonLinne）根据德国医生肯普弗（E.Keampfer）于1962年在日本发现并采得的银杏标本和陈述材料，为银杏定拉丁植物学名为GinkgobilobaL.。
其时日本人依据中国的楚音，把银杏叫“金果”，因此属名Ginkgo更是“金果”的译音。
种加词biloba则是指叶子有两裂片的意思。
[植物分布]全国大部分地区有产，主产广西、四川、河南、山东、湖北、辽宁、江苏等地。
二、银杏提取物主要成分银杏叶提取物GinkgobilobaP.E为浅黄棕色可流动性粉末，有本品固有的香气，味苦。
1银杏黄酮和银杏内酯是银杏叶所含的最主要的两大类成分。
1.1银杏黄酮类是低分子量化合物，均衍生于其母体化合物黄酮，以糖苷和甲基化的形式存在。
已知银杏叶含黄酮类化合物35种，其中双黄酮6种，银杏黄酮苷元7种，黄酮苷l7种。
1．2萜(tie)类包括银杏内酯类和白果内酯。
银杏内酯具有独特的十二碳骨架结构，嵌有1个叔丁基和6个五元环。
1．3其他成分除上述两大类成分外，银杏叶中存在多种有机酸，如6一羟基犬喹啉酸对中枢神经系统的作用颇受关注。
另外，还含有8种烷基酚酸类化合物，即4一羟基银杏酸(5a，5b)、银杏酚(7a，7b，7e)、银杏酸(6a，6b，6c)。
三、功能与主治功能：活血化瘀通络。
主要用于治疗瘀血阻络引起的胸痹（bi）心痛、中风、半身不遂、舌强语蹇（jian）；冠心病稳定型心绞痛、脑梗塞。
生物质基化学品的合成与应用
生物质基化学品的合成与应用在当今世界，随着对可持续发展和环境保护的重视程度不断提高，生物质作为一种可再生资源，在化学品合成与应用领域的潜力日益凸显。
生物质基化学品不仅具有可持续性和环保性的优势，还为解决能源危机和资源短缺提供了新的途径。
生物质，简单来说，就是由植物、动物和微生物等有机体产生的有机物质。
它包括了木材、农作物废弃物、藻类、动物粪便等等。
与传统的化石资源相比，生物质是一种可再生的资源，其供应不会像石油、煤炭那样在未来面临枯竭的危机。
生物质基化学品的合成方法多种多样。
其中，生物发酵是一种常见的手段。
通过微生物的作用，将生物质中的糖类物质转化为乙醇、丁醇等醇类化学品。
比如，利用玉米、甘蔗等农作物中的糖分进行发酵，可以生产出乙醇，这在生物燃料领域有着广泛的应用。
热化学转化也是重要的合成途径之一。
在高温和一定的压力条件下，生物质可以被转化为生物油、合成气等。
生物油经过进一步的精炼和加工，可以得到各种化学品，如酚类、醛类和酮类化合物。
而合成气则主要由一氧化碳和氢气组成，可以通过费托合成等方法转化为液体燃料和化学品。
生物质基化学品在众多领域都有着广泛的应用。
在能源领域，生物质基燃料如生物柴油和生物乙醇，可以部分替代传统的石油燃料，减少对化石能源的依赖，降低温室气体排放。
生物柴油通常由植物油或动物脂肪经过酯交换反应制备而成，具有与传统柴油相似的性能，且燃烧更加清洁。
在化工领域，生物质基化学品可以用来生产塑料、纤维和橡胶等材料。
例如，以生物质为原料合成的聚乳酸（PLA）是一种可降解的塑料，对环境友好，能够有效减少塑料污染问题。
此外，生物质还可以用于生产各种精细化学品，如香料、药物中间体等，为化学工业提供了绿色、可持续的原料来源。
在农业领域，生物质基化学品也发挥着重要作用。
一些生物质提取物可以作为天然的农药和肥料，具有低毒性、高效性和环境友好的特点。
比如，从某些植物中提取的生物碱具有杀虫和杀菌的作用，可以用于农业病虫害的防治。
生物基化学品的研究与应用
生物基化学品的研究与应用生物基化学品是指以天然的有机原料为基础，经过化学或生物技术处理后所制得的一类化学品。
在过去的几年中，随着可持续发展的理念逐渐深入人心，生物基化学品的研究与应用也逐渐成为了研究的热点。
一. 生物基化学品的来源生物基化学品的来源十分广泛，可以从植物、动物、微生物中提取原料，也可以通过生物合成来制备。
植物中含有丰富的生物活性分子，如苯丙素、萜类化合物、植物酚等，这些化合物具有多种生物活性，在医药、化妆品、食品等领域有广泛应用。
动物中的胶原蛋白、壳聚糖、琥珀酸等化学品，也可以被提取和利用。
微生物包括细菌、真菌、海洋微生物等，这些微生物可以分泌出一系列的生物基化学品，如脂肪酸、酮体、酶、多糖等。
二. 生物基化学品的优点相较于传统的石化化学品，生物基化学品具有多个优点。
首先，生物基化学品源自于天然原料，相对环保、无毒、可再生，在环保和可持续发展等方面更符合现代社会的需求。
此外，生物基化学品在生产过程中所产生的废弃物和废气通常比石化化学品的要少，同时它们还能更加有效地循环利用。
其次，生物基化学品具备更好的生物相容性。
由于生物基化学品通常是由天然原材料提取和合成而来，因此它们在组织生物学和医学等领域具有广泛的应用潜力。
最后，生物基化学品还具有更好的性能，如高效、可调性、可逆性、保健性等，这些性能在制造化妆品、医药等行业中尤为重要。
三. 生物基化学品的应用目前，生物基化学品已经应用于多个领域，包括食品、化妆品、医药、能源和材料等。
以下是一些具体的应用案例：1. 化妆品生物基化学品可以被用于制造化妆品，如香水、口红、洗发水和肥皂等。
其中，以植物和动物为原料提取的生物基化学品，更贴近人体自然状态，因此更受消费者喜爱，市场占有率逐年增长。
2. 医药生物基化学品在医药领域中有广泛的应用。
例如，壳聚糖可以用于制造口腔清洁剂、透析颗粒和药物膜等；胶原蛋白被广泛应用于整形美容、伤口愈合等；海洋微生物中的多糖及其衍生物可用于制造抗肿瘤药物和免疫增强剂等。
生物质化学品与农产品ppt(共41页)
10.08.2019
生物质化学品
• 作者：王军主编 • 出版机构：化学工业出版社 • 出版日期：2008.8 • ISBN：978-7-122-03041-2
10.08.2019
生物质概念及其组成
• 英文名称：biomass
• 定义：一切直接或间接利用绿色植物光合作用形成的有机物 质。包括除化石燃料外的植物、动物和微生物及其排泄与代 谢物等。
10.08.2019
• 四、瓜、果、蔬菜。是指自然生长和人工 培植的瓜、果、蔬菜，包括农业生产者利 用自己种植、采摘的产品进行连续简单加 工的瓜、果干品和腌渍品（以瓜、果、蔬 菜为原料的蜜饯除外）。
• 五、花卉、苗木。是指自然生长和人工培 植并保持天然生长状态的花卉、苗木。
10.08.2019
• 六、药材。是指自然生长和人工培植的药 材。不包括中药材或中成药生产企业经切、 炒、烘、焙、熏、蒸、包装等等工序处理 的加工品。
• 狭义上，生物质主要是指农林业生产过程中除粮食、果实以 外的秸秆、树木等木质纤维素（简称木质素或木素）、农产 品加工业下脚料、农林废弃物及畜牧业生产过程中的畜禽粪 和废弃物等物质。 各种生物质之间存在着相互依赖和相互作用的关系。生 物质对人类有着广泛而重要的用途：①用作食物；②用作工 业原料；③用作能源；④改善环境、调节气候、保持生态平 衡。
• 晒烟叶是指利用太阳能露天晒制的烟叶； 晾烟叶是指在晾房内自然干燥而成的烟叶； 烤烟叶（复烤烟叶除外）是指在烤房内烘烤 成的烟叶。
10.08.2019
• 二、毛茶。是指从茶树上采摘下来的鲜叶和 嫩芽（即茶青），经吹干、揉拌、发酵、烘 干等工序初制的茶。
• 三、食用菌。是指自然生长和人工培植的食 用菌，包括鲜货、干货以及农业生产者利用 自己种植、采摘的产品连续进行简单保鲜、 烘干、包装的鲜货和干货。
生物质平台化学品的制备及应用
生物质平台化学品的制备及应用随着人类对环境保护意识的不断增强，传统石化工业的发展面临着巨大的压力，而生物质平台化学品的制备及应用则成为了一个新的发展方向。
本文将探讨生物质平台化学品的制备及应用，并对其未来的发展进行展望。
一、什么是生物质平台化学品生物质平台化学品是指利用生物质原料制备的各种化学品，主要包括生物质发酵产物、生物质热裂解产物等。
它们是一种新型的可再生能源，与传统的石化产品相比具有诸如低碳、环保等优点。
二、生物质平台化学品的制备方法1、生物质发酵生物质发酵是指利用微生物对生物质的降解过程中，产生的代谢产物进行后续的转化和提纯，从而制备各种高附加值的化学品。
例如，利用木质素进行生物转化，可以得到各种高附加值的有机酸、醇类化合物。
2、生物质热裂解生物质热裂解是指在高温条件下，利用生物质原料裂解出各种有机物质，再通过后续的分离纯化得到高附加值的化学品。
例如，利用木质素进行热裂解，可以得到苯酚、酚甲酸等化学品。
三、生物质平台化学品的应用1、生物柴油生物柴油是指利用生物质原料制备的柴油，与传统柴油相比具有低碳、环保、可再生等优点。
目前已经广泛应用于公共交通工具、船舶等领域。
2、生物基化学品生物基化学品是指利用生物质原料制备的各种化学品，主要包括生物质酸、醇类、酯化物、酮类等。
它们被广泛应用于化工、医药、精细化工等领域，是未来可持续发展的重要选择。
3、生物基塑料生物基塑料是指利用生物质原料生产的一种新型塑料，与传统塑料相比具有可降解、可再生的优点。
它们被广泛应用于包装、日用品等领域。
四、生物质平台化学品的发展前景1、利用生物质平台化学品可以有效降低碳排放，从而实现可持续发展。
2、随着环境保护意识的不断提高，生物质平台化学品将会得到更广泛的应用。
3、现代化学工业的转型和发展需要生物质平台化学品的支持和推广。
总之，生物质平台化学品作为一种新型的可再生能源，将会在未来的发展中起到越来越重要的作用。
我们有理由相信，它将为人类解决能源和环境问题提供更加可持续的选择。
浅谈生物基化学品
感谢您的观看
03
典型生物基化学品 商业化现状与趋势
典型生物基化学品商业化现状与趋势
生物柴油、生物基甘油及其衍生物目前，甘 油主要来自于油脂化工企业和生物柴油企业。 随着人们对全球温室效应和能源安全的重视， 生物柴油的生产受到众多企业的关注。 2013年，全球生物柴油产量达到0.2亿吨。 除了美国、德国和巴西，许多东南亚国家都 成为了生物柴油重要的制造厂商。其中，印 尼、马来西亚、泰国盛产的棕榈油具有高产 率低成本的优势，成为制备生物柴油的重要 生产原料。生物甘油是生物柴油生产过程中 的主要副产物，每生产10吨生物柴油可以 产生1吨粗甘油。生物甘油的生产不仅增加 了生物柴油的利用率，同时增加了甘油的产 量，降低了甘油的生产成本。
典型生物基化学品商业化现状与趋势
生物基琥珀酸
生物基琥珀酸不仅是典型的平台化学品，也是合成许 多高附加值化合物的前体，用于PBS、合成聚氨酯的 聚酯多元醇、涂料与复合树脂的生产，最终可应用于 包装类等材料。目前，生物基琥珀酸主要以淀粉、纤 维素、乳清等生物质为原料，依靠以大肠杆菌、产琥 珀酸厌氧螺菌、琥珀酸放线杆菌和曼海姆产琥珀酸菌 为代表的微生物进行合成
木质素 化学品
由于淀粉物丰富易得，价廉且能 分散于冷水中，而比其他多糖具 有更高得反应性能，可经物理、 化学或生物等方法，将其用作工 业材料。我国变性淀粉研究始于 20世纪80年代，至今已得到很 大发展。现已在纺织、造纸、食 品、饲料、铸造、医药、建筑、 石油钻井等领域中应用
纤维素 化学品
纤维素是自然界中最为丰富的资源。纤 维素是一种多羟基的聚合物，因而可以 进行一系列类似醇类化合物的化学反应， 生成完全不同于纤维素质的衍生物，如 纤维素酯、醚等。此外，另一类相当重 要的纤维素改性产物-纤维素接枝共聚物 是一类以纤维素为主链、合成高分子为 侧链的梳状聚合物
生物质化学品与农产品(ppt 41页)
01.10.2020
• 二、毛茶。是指从茶树上采摘下来的鲜叶和 嫩芽（即茶青），经吹干、揉拌、发酵、烘 干等工序初制的茶。
• 三、食用菌。是指自然生长和人工培植的食 用菌，包括鲜货、干货以及农业生产者利用 自己种植、采摘的产品连续进行简单保鲜、 烘干、包装的鲜货和干货。
01.10.2020
无公害农产品
• 是指产地环境、生产过程和产品质量符合 国家有关标准和规范的要求，经认证合格 获得认证证书并允许使用无公害农产品标 志的未经加工或者初加工的食用农产品。
01.10.2020
三者关系
• 从水平定位、产品结构、技术制度、认证方式和发展机制 来看，三者各有特点。
• 无公害农产品：产品质量达到我国普通农产品和食品标准 的要求，保障基本安全，满足大众消费。产品以初级食用 农产品为主。推行“标准化生产、投入品监管、关键点控 制、安全性保障”的技术制度。采取产地认定与产品认证 相结合的方式，认证属于公益性事业，不收取费用，实行 政府推动的发展机制。
01.10.2020
• 有机农业完全禁止或限制使用化学合成物 质；禁止使用转基因、胚胎移植和辐射技 术；强调生产操作对生态环境无不良影响； 强调通过第三方认证，产品需符合政府对 产品的质量要业的基本原理
• 有机农业以生物学、生态学为理论指导，以实现环境、经济、社会三大 效益完美结合为目标，其基本原理可概括为以下8个方面：
01.10.2020
农产品
• 定义：是指来源于农业的初级产品，即在农业 活动中获得的植物、动物、微生物及其产品。
• 国家规定初级农产品是指种植业、畜牧业、 渔业产品，不包括经过加工的这类产品。包括 十一类。
精细化工生产技术-第五章 生物精细化学品1
第五章生物精细化工产品第一节生物化学工程基本知识生物化工产品的发展：第一代生物化工产品：酿酒、制醋、面团发酵是人类最早掌握的生物技术。
从19世纪80年代起到20世纪30年代末为止，不少发酵产品，如乳酸、面包酵母、乙醇、甘油、丙酮、正丁醇、柠檬酸等相继投入生产。
第二代生物化工产品：在20世纪40年代随着抗生素工业的兴起而出现的，青霉素、链霉素、氯霉素先后投产。
第三代生物化工产品：1974年以后，，生物学取得了以重组DNA（脱氧核糖核酸）技术和细胞融合技术为代表的一系列新的成就，如用DNA重组体菌种生产的胰岛素、干扰素、疫苗以及用杂交瘤技术生产的单克隆抗体等。
基本知识准备：一、生物化学工程的定义及特点生物反应过程是利用生物催化剂，即游离或固定化的活细胞或酶从事生物化工产品的生产过程。
发酵过程--当采用活细胞催化剂(主要是整体的微生物细胞)。
酶反应过程--利用从细胞中提取得到的酶为催化剂。
生物反应过程包括4个组成部分：（1）原料预处理即底物或培养基的制备过程，包括原料的物理、化学加工和灭菌过程。
（2）生物催化剂的制备生物催化剂是指游离或固定化的活细胞或酶，微生物是最常用的活细胞催化剂，酶催化剂则是从细胞中提取出来的，只在经济合理时才被应用。
不同菌株和不同酶的催化专一性、活力及稳定性有很大差异，因此有关菌种分离、筛选、选育是不可缺少的。
（3）生物反应的主体设备即生物反应器，凡反应中采用整体微生物细胞时，反应器则称发酵罐；凡采用酶催化剂时，则称为酶反应器。
（4）生物化工产品的分离和精制这一部分常称下游加工，是生化分离工程的主要内容。
特点：A：由于采用生物催化剂，可在常温常压下进行反应，但生物催化剂易于失活，易受环境影响和污染，一般采用分批操作；B：可采用再生性的生物资源为原料，且来源丰富，价格低廉，过程中产生的废料危害性较小，但往往形成原料成分不易控制，对生产控制和产品质量带来影响；C：生产设备较为简单，能量消耗较少，但由于反应液的底物和产物浓度不能太高，造成反应器体积很大；D：酶反应的专一性强、转化率高，但成本较高；发酵过程应用面广、成本较低，但反应机理复杂，难以控制，产物中常含有杂质，给提取带来困难。
生物基化学品的开发与应用
生物基化学品的开发与应用在当今世界，随着对可持续发展的追求和对传统化石资源的依赖逐渐减少，生物基化学品的开发与应用正成为科学界和工业界的热门话题。
生物基化学品，顾名思义，是源自生物质的化学产品，它们的出现为解决能源危机、环境问题以及推动经济的绿色发展提供了新的途径。
生物基化学品的来源丰富多样，包括植物、微生物以及农业和林业废弃物等。
植物中的淀粉、纤维素、油脂等成分，通过一系列的生物转化和化学加工过程，可以被转化为各种有价值的化学品。
例如，从玉米淀粉中可以生产出生物乙醇，这是一种常见的生物燃料；而从植物油中可以提取出脂肪酸，用于制造生物塑料和表面活性剂等。
微生物也是生物基化学品的重要生产者，一些细菌和真菌能够合成特定的化合物，如有机酸、抗生素和生物聚合物等。
此外，农业和林业废弃物，如秸秆、木屑等，富含纤维素和半纤维素，通过适当的处理方法，可以转化为燃料乙醇、糠醛等化学品。
生物基化学品的开发涉及到多个学科领域的知识和技术。
生物技术在其中发挥着关键作用，如基因工程、发酵工程和酶工程等。
通过基因工程技术，可以对微生物进行改造，使其能够更高效地合成目标化学品。
发酵工程则用于大规模培养微生物，实现生物基化学品的工业化生产。
酶工程则专注于酶的开发和应用，酶作为生物催化剂，具有高效、特异性强和环境友好等优点，能够在温和的条件下促进化学反应的进行，提高生产效率和降低能耗。
化学工程技术在生物基化学品的加工和分离过程中也不可或缺。
例如，萃取、蒸馏、结晶等传统的化学分离方法，以及新兴的膜分离技术和色谱技术，都被用于从复杂的反应体系中分离和纯化生物基化学品。
此外，化学合成方法也常常与生物转化相结合，以进一步优化产品的性能和提高附加值。
例如，通过对生物来源的脂肪酸进行化学修饰，可以合成性能更优异的润滑剂和表面活性剂。
在应用方面，生物基化学品已经渗透到我们生活的各个领域。
在能源领域，生物柴油和生物乙醇作为替代传统燃油的清洁能源，正在逐渐得到广泛应用。
生物质 化学品 市场 应用场景
生物质化学品市场应用场景
生物质化学品是指以生物质为原料，通过生物化学、化学或物理化学方法加工制成的化学品。
随着环保意识的提高和化石能源的日益枯竭，生物质化学品的市场前景越来越广阔。
以下是生物质化学品在市场应用中的几个场景：
1. 聚合物材料：生物质化学品可以制成聚酯、聚乳酸、聚丙烯酸等聚合物材料，广泛应用于塑料、纤维和涂料等领域。
2. 生物燃料：生物质化学品可以用于生产生物燃料，如乙醇、生物柴油等，替代传统化石能源，减少碳排放，保护环境。
3. 医药中间体：生物质化学品可以制成医药中间体，如甲基丙烯酸甲酯等，用于制备多种药物。
4. 香料和香精：生物质化学品可以提取天然香料和制备人工香精，如柠檬醛、香草醛等，广泛应用于食品、化妆品等行业。
5. 健康食品：生物质化学品可以提取多种营养成分，如膳食纤维、植物蛋白等，制成健康食品，满足人们对健康饮食的需求。
总之，生物质化学品在市场应用中具有多种场景，将会在未来得到更广泛的应用。
- 1 -。
化学品分类明细目录
化学品分类明细目录第一章：无害化学品
1. 无毒化学品
- 无害人体
- 无危险性排放
2. 可生物降解化学品
- 能够在自然环境中分解
- 对环境无毒害
第二章：危险化学品
1. 有毒化学品
- 对人体有害
- 需要采取特殊防护措施
2. 可燃化学品
- 具有易燃性
- 需要储存和使用时注意安全
3. 致敏化学品
- 可引起过敏反应
- 对部分人群可能有危害
第三章：放射性化学品
1. 放射性污染物
- 含有放射性物质
- 对人体和环境有害
2. 辐射源
- 散发辐射能量
- 需要特殊防护和管理
第四章：环境污染化学品
1. 水污染物
- 对水体产生污染
- 对水生生物有害
2. 大气污染物
- 对空气质量产生污染
- 对人体健康有害
第五章：生物化学品
1. 生物毒素
- 来自生物体的有毒物质
- 对人体和生态系统构成威胁
2. 基因工程产物
- 通过基因工程技术制造的化学品
- 具有特定的生物活性和功能
以上内容是本文档的分类明细目录，希望能对化学品的分类有所帮助。
如需了解更多详细信息，请参考相应的法律法规和相关文献。
> 注意：本文档所列内容仅供参考，具体分类标准和法规应以实际情况和相关法律依据为准。
生物质材料的处理与利用
生物质材料的处理与利用生物质材料是指来自植物、动物和微生物体的有机物质，如木材、麦秸、稻草、生活垃圾、食品垃圾、废弃物纤维素等等。
随着环境保护意识的增强和能源危机的日益加深，生物质材料的处理和利用越来越受到关注和重视。
一、生物质材料处理方法1.物理方法物理方法是指通过机械或物理学原理，对生物质材料进行改性、破碎、干燥、分离等操作。
例如：1) 破碎——将生物质材料经过粉碎高速飞行的刀片、锤头或者球磨机等内部装置实现破碎。
2) 干燥——利用高温、低温、微波等方式，将水份蒸发，从而让生物质材料达到一定的干燥程度。
3) 分离——通过筛分、离心和浮选等方法使不同大小、颜色、密度的杂质和纯化产物分离开来。
物理方法比较简单，但效率较低，也存在能耗大、工艺复杂等问题。
2.化学方法化学方法是将生物质材料经过化学反应，改变其化学性质或结构，从而得到具有新功能和性能的化学产品。
例如：1) 酯化反应——利用酸催化或碱催化等条件，将生物质材料中的羧酸与醇反应生成酯类，可以用于生产生物柴油。
2) 热解——在高温的条件下，生物质材料分解成气体、液体和固体。
液体部分可用来生产生物柴油或者化学品，气体部分可用来生产燃气，固体部分可做生物炭。
3) 氧化——利用氧化剂或氧气，将生物质材料中的酚、醇等物质氧化成为酮、羰基等物质，可以用于生产某些化学品。
化学方法是在特定条件下进行的，效率较高，但需要高温高压等特定条件，反应产物具有一定的危害性，但是经过后续处理可以得到生产所需的化学品或燃料。
3.生物方法生物方法是指利用微生物的调控能力，对生物质材料进行降解或转化。
例如：1) 微生物发酵——利用微生物菌群，将生物质材料（如鲜花、谷物、果蔬等）进行微生物发酵，得到有机酸、醇、酯类等化合物。
2) 生物氧化——利用微生物菌群或底物增菌的方法，利用生物质材料（如废水、污泥、灰泥等）作为氧化剂，通过产生和稳定一定的氧化还原电位，使气味和颜色得到有效控制，并降解含有的有害物质，从而达到净化环境的目的。
生物质基化学品的合成与应用
生物质基化学品的合成与应用在当今全球追求可持续发展的大背景下，生物质作为一种可再生资源，逐渐成为化学品合成领域的研究热点。
生物质基化学品的合成与应用不仅有助于减少对传统化石资源的依赖，还能降低环境污染，为构建绿色、低碳的化学工业体系提供了新的途径。
生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体，包括植物、动物和微生物等。
其中，植物类生物质如木材、秸秆、藻类等由于其来源广泛、易于获取和转化，成为了生物质基化学品合成的主要原料。
与化石资源相比，生物质具有可再生、碳中性（即生物质在生长过程中吸收的二氧化碳与燃烧或转化过程中释放的二氧化碳相当）等优点。
生物质基化学品的合成方法多种多样。
其中，热化学转化是一种常见的手段。
通过热解过程，生物质可以在高温、缺氧的条件下分解为生物质油、生物炭和合成气等产物。
生物质油经过进一步的精炼和改质，可以转化为燃料和化学品；生物炭可用于土壤改良和吸附材料；合成气则能用于合成甲醇、二甲醚等化学品。
另一种重要的合成方法是生物化学转化。
利用微生物或酶的作用，将生物质中的糖类物质发酵转化为乙醇、丁醇等醇类物质，或者将木质纤维素水解为单糖，进而合成其他化学品。
例如，利用基因工程改造的微生物，可以提高发酵效率和产物选择性，实现生物质到化学品的高效转化。
生物质基化学品在众多领域都有着广泛的应用。
在能源领域，生物质基燃料如生物柴油、生物乙醇等可以部分替代传统的石油燃料，减少温室气体排放。
生物柴油具有良好的燃烧性能和环保特性，与传统柴油相比，其含硫量低、芳香烃含量少，对环境更加友好。
生物乙醇则可以与汽油混合使用，提高汽油的辛烷值，降低尾气排放。
在化工领域，生物质基化学品可以作为原料生产各种化学品和聚合物。
例如，以生物质基的己二酸为原料，可以合成尼龙 6,6 等高性能聚合物；生物质基的多元醇可以用于生产聚氨酯泡沫，广泛应用于家具、建筑等行业。
在材料领域，生物质基材料如纤维素纳米纤维、木质素基复合材料等具有优异的性能。
生物质精细化学品
生物质精细化学品近年来，化石资源日趋紧张、生态环境日益恶化的现实制约着现代工业化经济进程。
通过开发新的化学、生物方法，以可再生生物资源为基础原料生产化学品、材料与能源的新型工业模式--生物炼制产业，成为可持续的化学工业和能源经济转变的重要手段。
一、生物质精细化学品应用越来越广泛生物基化学品泛指以生物质为原料，通过生物或化学方法生产的化学品，是该中心的重点研究方向之一。
利用生物质资源，发展生物质化工产业，成为化学工业可持续发展的必然趋势。
目前生物质化工在全球刚刚起步，世界各国都很重视该产业的发展。
化学工业是21世纪全球最大的制造行业之一。
目前包括石化、能源、冶金和水泥在内的重化工工业是美国、日本和欧洲发达国家最主要的盈利或创汇的工业，仍将高速发展20年左右。
重化工工业的发展，使全球化学工业面临越来越大的资源和环境压力，化解这些压力，生物质化工无疑成为未来发展方向。
后化石经济时代的物质生产必须依赖生物质来替代化石资源。
美国已提出2020年50%的有机化学品和材料将产自生物质原料。
开发生物质化工平台技术，促进生物质的有效利用，成为资源综合利用领域的研发热点。
据介绍，生物质化工平台技术一般包含生物质酸/酶水解生成可发酵糖技术；将可发酵糖转化为C1-C6平台化合物的生物转化技术；再把C1-C6平台化合物转化成现代化工技术和产品工程的工业成熟技术。
目前生物质化工原料主要有淀粉质原料、糖蜜类原料和木质纤维素原料等。
生物质精细化学品由于具有生产过程环境友好和产品可降解等特性，正得到越来越广泛的应用。
生物质原料精细化学品经过20余年的培育和发展，目前正逐步形成产业集群。
生物资源为原料制备的精细化学品种类繁多，在世界范围受到关注、可规模生产的主要有糖基生物质精细化学品、淀粉类精细化学品等，纤维素/半纤维素精细化学品、木质素精细化学品和油脂类精细化学品等的发展也很快。
1 变性淀粉淀粉是多糖家族中产量最大的一种，由其制备的各种助剂广泛应用于造纸、纺织、食品、饲料、医药、日化、石油化工等行业。
十种主要生物质来源的生物基化学品
十种主要生物质来源的生物基化学品
1.生物塑料
塑料传统上是用石化产品制成的，但近年来出现了向生物塑料的转变，生物塑料全部或部分由可再生资源制成。
塑料分为两大类——热固性塑料和热塑性塑料。
热固性塑料永久地采用其模具的形状，而热塑性塑料可以一次又一次地成型。
两者都可以用生物塑料制成。
生物塑料本身可以进一步分为三个不同的组：(1) 生物基或部分生物基不可生物降解的，(2) 生物基和生物可降解的，以及(3) 可生物降解的化石基塑料。
2. 聚乳酸 (PLA)
PLA 是一种生物基聚合物，由绿色植物中的葡萄糖发酵成乳酸而成。
这主要制造成外科植入物和缝合线。
生物基 PLA 是可再生、可生物降解、可回收和可加工的，这就是它具有多种用途的原因。
另一方面，它降解缓慢，缺乏韧性，疏水，并且没有反
第1 页共4 页。
生物基化学品的合成与应用
生物基化学品的合成与应用在当今社会，随着对可持续发展的追求和对环境保护的重视，生物基化学品逐渐成为化学领域的研究热点。
生物基化学品是指利用生物质为原料，通过化学、生物或物理方法合成的化学品。
这些化学品在各个领域都有着广泛的应用，为解决能源危机、环境问题以及推动经济的可持续发展提供了新的途径。
生物质作为生物基化学品的原料来源，具有丰富性和可再生性的特点。
常见的生物质包括植物、农作物废弃物、木材以及微生物等。
与传统的化石资源相比，生物质的利用不仅能够减少对有限的化石燃料的依赖，还能够降低温室气体的排放，对缓解全球气候变化具有重要意义。
生物基化学品的合成方法多种多样，其中生物发酵和化学转化是两种主要的途径。
生物发酵是利用微生物的代谢过程将生物质转化为目标化学品。
例如，通过微生物发酵可以生产乙醇、丁醇等醇类物质，以及乳酸、琥珀酸等有机酸。
这种方法具有条件温和、选择性高的优点，但也存在着发酵周期长、产物浓度低等问题。
化学转化则是通过化学反应将生物质转化为化学品。
常见的化学转化方法包括水解、加氢、氧化等。
以纤维素为例，通过水解反应可以将其转化为葡萄糖，进一步通过化学催化可以合成一系列的化学品，如 5-羟甲基糠醛、乙酰丙酸等。
化学转化方法通常具有反应速度快、产物收率高的优点，但往往需要较高的反应温度和压力，并且可能需要使用催化剂。
在生物基化学品的众多应用中，生物塑料是一个重要的领域。
传统的塑料大多来源于石油，不仅难以降解，造成严重的环境污染，而且其生产过程消耗大量的能源。
而生物基塑料，如聚乳酸（PLA）、聚羟基脂肪酸酯（PHA）等，具有良好的可降解性和生物相容性。
它们可以在自然环境中较快地分解，减少塑料垃圾的堆积。
此外，生物基塑料在性能上与传统塑料相当，甚至在某些方面更具优势，因此在包装、医疗、农业等领域有着广阔的应用前景。
生物基化学品在能源领域也发挥着重要作用。
生物柴油作为一种清洁的可再生能源，是由植物油或动物脂肪与醇类通过酯交换反应制得。
生物基化学品
生物基化学品生物基化学品是指以生物学和化学知识为基础，以生物技术和化学技术等复杂技术为工具，利用生物和化学过程制备出来的含有多种化学组分的新型物质及其制品，包括抗生素、激素、抗病毒药物、手性药物、生物碱类、细胞外酶、精准分子诊断抗体、催化剂、保健品、生物抑制物质及化学试剂等。
生物基化学品具有种类广泛、结构复杂、制备技术先进、性能独特、制备成本低、生产周期短等优点，在医药、农业、食品、环保、能源等多个领域表现出来的作用日益受到重视。
生物基化学品的研究已经有很多成果，其中以抗生素和抗病毒药物的研究最为突出。
如以脂多糖、多糖聚糖、核酸类物质、蛋白质、细胞外酶等作为制备抗生素或抗病毒药物的原料，已经取得了令人满意的效果。
此外，生物基化学品在精准分子诊断、生物发酵过程中也有重要作用，可以有效提高诊断准确性和效率。
可以制备出抗体、抗原、抗血清等用于诊断的生物高分子物质，以及催化剂、细胞因子、抗原、抗体、抗病毒物质等可以用于生物发酵过程中的生物基化学品，从而节省能源和原料，提高生产效率。
此外，生物基化学品还在植物保护、药用植物、畜牧养殖、动物药物制备等领域处于领先地位。
如能从植物中提取有效抗虫、抗草等生物活性物质或从动物中提取抗菌、抗肿瘤、免疫调节等重要药用物质，帮助植物和动物免受害虫的侵扰，增强动物免疫能力，以及提升动物的饲料利用效率。
另外，在化工行业中，生物基化学品也发挥着重要作用。
如可以利用生物基化学品开发新的重要化学品，如合成抗腐蚀、抗氧化、抗气味的新型化学品。
综上所述，生物基化学品的研究具有重大的意义，对维护我们的健康、改善生态环境、提升农业产量、改善工业生产水平和增加生产率都具有重大的作用。
因此，政府应当加大对生物基化学品的研究和开发力度，以推动健康、环保、能源和其他领域的发展。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
自然界普遍存在手性问题
手性药物
手性影响药物在体内的吸收，转运，组织分配，作用位点，
代谢和消除。与药理，临床效果，毒副作用有关
• 药效和药效作用时间不同 (S)-萘普生的镇痛抗炎活性是(R)-对映体的28倍 治疗前列腺肥大的哈洛，(R)-对映体对肾上腺素能1 受 体拮抗活性是(S)-对映体的320倍
1，3-丙二醇是重要的化工原料，可用作溶剂、抗 冻剂或保护剂、精细化工原料以及新型聚酯（如PTT） 和聚氨酯的单体。PTT是聚对苯二甲酸丙二酯的简称， 它不仅可以作为新型合成纤维在地毯和纺织品方面有 着广阔的应用前景，而且在工程热塑性塑料领域也有 巨大的应用潜力。微生物法生产1，3-丙二醇和PTT的 产品开发受到国内外众多知名企业的高度重视，将成 为“绿色化工”的新典范。
PTT--新型聚酯材料
用途：衣料、地毯、 工程热塑性材料
Production of 1,3-propanediol
1，3-丙二醇的绿色生产方法
生物法的几种工艺路线
1) 以葡萄糖为原料一步法生产1,3-丙二醇 2) 以淀粉为原料两步发酵法生产1,3-丙二醇
酶解 好氧发酵 厌氧发酵
• 淀粉
葡萄糖
4. 生物转化法生产2，3-丁二醇
主要用生物法生产，未见化学法的报道 用途一：聚酯的原料
OH OH
CH
3
O
CH
3
CH
3
CH
3
O O C R
C H
C H
+ 2R
COOH
H
R
C
O
C H
C H
2,3-Butanediol
Plastics
用途二：汽油添加剂
OH OH
CH
3
C H
C H
CH
3
+
H 3C
C
3
3
CHOH CHOH
CH
3
H
CHO
CO CO
CH CH
3
+
2 CH 3 COOH
60 120 C
CHO
CH
3
3
CH 3 COOH
2,3-Butanediol
CH
3
CH
2
CH
2
CH
+
OCOCH
3 3
CH
CH
聚合
橡胶
C
CH
CHO
CH
3
CO
CH
3
CH 3 COOH
CH
CH
2
1,3-Butadiene
1，4－丁二醇的应用与发展前景
提纲
• • • • • 概述 生产工艺 主要应用 生产现状 发展前景
一、1，4－丁二醇概述
1. 化学性质
• 1,4-丁二醇，简称为BDO；
• 无色油状液体；可燃； • 熔点20.1℃，沸点230℃。 • 与水混溶，溶于乙醇，微溶于乙醚。
一、1，4－丁二醇概述
2. 毒性
植物生长 促进作用
提 取 获 得 新 材 料
三、生物基化学品
1. 生物法生产对苯二甲酸 (TPA)
Proteobacteria
H3C CH3
p-Xylene
Burkholderia strain IR3 (ATCC 202150) Terephthalic acid
催化所用酶均来自土壤丝菌属（genus Nocardia)
甘油
1,3-PD
3) 以油脂为原料联产生物柴油和1,3-丙二醇 脂肪酸 + 甲醇 脂肪酸甲酯(生物柴油) 水解 • 油脂 微生物发酵 甘油 1,3-PD
一步法菌种构建及发酵结果
Glucose
E. coli
6. 手性化合物的合成与拆分
手性是三维物体的基本属性。一个物体 不能与其镜像重合的特性称为手性。
已大量生产的PHA的结构
O
—[CH—CH2—C—O] n—
CH3 O
R=甲基，PHA=聚羟基丁酸酯(PHB) 第一代商业化的PHA
—[CH—CH2—C—O]n— R=乙基，PHA=聚羟基戊酸酯(PHV) C2H5
O
O
PHA共聚物PHBV
—[CH—CH2—C—O]a——[CH—CH2—C—O]b—
CH3
Fig. 6
•
水合酶
己二腈
(Adiponitrile)
氰基戊酰胺
(Cyanovaleramide)
除草剂
(Herbicide)
例三: 尼克酰胺
• 水合酶
• 烟酸腈
(Nicotinonitrile)
尼克酰胺
(Niacinamide (Vitamin PP))
Lonza scale: >3000 tons/year 我国广东合资企业 (约1000 tons/year)
CH
2
CHCH
3
OH
Methyl Ethyl Ketone (MEK)
（有机溶剂）
用途四：烯烃原料
OH
O
+ OH
CO
2
+
XY
O
2,3-Butanediol
2-Butene
OH OH
PBr
3
Br Br
Zn +
ZnBr
2
HBr
2,3-Butanediol
2-Butene
CH
CH
Novel PHA Synthase System Plasmid Transform the plasmid into E. coli
工艺放大
提 高 其 他 产 品 产 量
E. coliPlasmid
PHA Granules
材料成型
新 材 料 的 大 量 合 成 材 料 加 工
生物 新材 料
医用植入材料
Leuconostoc paramesenteroides
葡萄糖在Klebsiella oxytoca 中的代谢途径
葡萄糖 ATP ADP ATP ADP 二羟丙酮磷酸 NAD ADP
NAD NADH
生物量
柠檬酸
NADH 2 ATP 磷酸烯醇丙酮磷酸 ATP ADP ADP
2 2
NAD NADH
着聚氨酯产品的快速发展，将极大的刺激己二酸产品市
场的发展。
传统化学法生产工艺
己二酸
生物法新工艺
Fig.4
以葡萄糖为原料生物转化为己二酸
•
Cell Apidic acid
• Glucose
• [Frost, John, Chem. Eng. (Rugby, Engl.) (1996), 611, 32-35]
在嗜水气生单胞菌4AK4中构建新的代谢路径
Other carbon sources
Lauric Acid
Acetyl-CoA Phb A Phb 3HB B
Fatty acid β-oxidation
PhaJ
3HB and 3HHx
PHA synthesis
通过 E. coli S17-1 的电转化, 并接合到嗜水气生单胞菌4AK4中
H 3C
O
2,3-Butanediol
H
H
H 3C H 3C
O O
H
CH CH
3
3
Tetramethyl Compound
（汽油混合剂）
用途三：生产甲乙酮
OH OH
CH
3
H
CH
C H
C H
H
3
CH
3
C
C
CH
3
OH
OH
2
2,3-Butanediol
重排
CH
H 2O
3
C
H
NAD NADH
2，3-丁二醇
乙偶姻
NAD NADH
ATP NADH 2 NAD 丙酮酸
2
乳酸
2
CO
甲酸
2
GTP
GDP
乙酰辅酶A
乙酰磷酸 ADP ATP 乙酸
H2 CO 2
乙醛
NADH NAD
2
2 CO
NADH
2
乙醇
2
2
+FADH
NAD
+FAD
5. 生物转化法生产1，3-丙二醇 （1,3-Propanediol）
3. 生物催化法生产酰胺类化合物
• 例一: 丙烯酰胺
• 丙烯腈水合酶（诺卡菌）
• 丙烯腈
• (Acrylnitrile)
丙烯酰胺
(Acrylamide)
• (2000年日本Mitsubishi-Rayon公司年产能力达 到3万吨) • • 我国已建多家企业, 如大庆、胜利油田等
例二: 氰基戊酰胺
Cited from Bramucci, et al. Terephthalic acid producing proteobacteria. United States Patent 6461840, 2002.
2. 生物法生产己二酸
• 己二酸（adipic acid)是最重要的脂肪族二元酸，主要用 于制造尼龙66纤维和尼龙66树脂，聚氨脂泡沫塑料，还 可用于医药等方面。随着尼龙66工业的发展，特别是随
手性药物
非手性药物
7 9 9 种 (6 0 .2 1 % )
5 2 8 种 (3 9 .7 9 % )
单一手性药物
6 1 种 (11 .5 % )