生物質水解

① 生物質資源是一種污染小的可再生能源．生物質的主要轉化途徑及主要產物如下圖．（1）下列有關說法正確的

（1）a．生物質能來源於太陽能，故a正確；
b．乙醇屬生物質能，故b正確；
c．汽油、柴油等屬於混合物，故c錯誤；
d．沼氣主要成是甲烷，故d正確．
故答案為：abd；
（2）「綠色化學」能實現零排放，即反應物中的原子利用率達到100%，也就是說反應類型一般是化合反應，且反應後產物中的各原子數目比不變，CO和H₂在一定條件下按照不同的比例反應，可假定反應時的化學計量數之比為1：1，則只要各選項中的化學式能化為形式（CO）_n（H₂）_n，都是正確的，汽油是混合物，甲醇（CH₄O）可變為（CO）₁（H₂）₂，甲醛（CH₂O）可變為（CO）₁（H₂）₁，乙酸（C₂H₄O₂）可變為（CO）₂（H₂）₂，
故答案為：cd；
（3）已知：①C（s）+CO₂（g）=2CO（g）△H=172kJ/mol
②CH₄（g）+H₂O（g）=CO（g）+3H₂（g）△H=206kJ/mol
③CH₄（g）+2H₂O（g）=CO₂（g）+4H₂（g）△H=165kJ/mol
為求C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）；△H₁的反應熱，可用蓋斯定律將①+③-②可得：
△H=172kJ/mol+165kJ/mol-206kJ/mol=+131kJ/mol，
故答案為：+131；
（4）從表中數據看，隨溫度的升高，平衡常數的對數值增大，平衡常數也增大，說明均為吸熱反應．表中第2個方程式減去第1個方程式可得方程式CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），相應地第2個方程式的平衡常數除以第1個方程式的平衡常數得該反應的平衡常數，再求其對數應為-0.03-（-0.39）=0.36，故答案為：＜；0.36．

② 由纖維素水解獲得乙醇屬於生物質能嗎

算，但是你的纖維素最好是天然的，植物啊什麼裡面的纖維素，人造纖維素不算

③ 從土壤中分離一株能分泌纖維素水解酶的微生物質分離方案

1、土壤取樣
從肥沃、濕潤的土壤中取樣。先鏟去表層土3cm左右，再取樣，將樣品裝入事先准備好的信封中。
2、制備培養基
准備牛肉膏蛋白腖培養基和選擇培養基。將菌液稀釋相同的倍數，在牛肉膏蛋白腖培養基上生長的菌落數目應明顯多於選擇培養基上的數目，因此，牛肉膏蛋白腖培養基可以作為對照，用來判斷選擇培養基是否起到了選擇作用。由於初次實驗，對於稀釋的范圍沒有把握，因此選擇了一個較為寬泛的范圍：稀釋倍數為103～107。每個稀釋度下需要3個選擇培養基，1個牛肉膏蛋白腖培養基，因此共需要15個選擇培養基，5個牛肉膏蛋白腖培養基。此外，還需要准備8個滅菌的試管和1個滅菌的移液管。
3、微生物的培養與觀察

依次等比稀釋至107稀釋度，並按照由107至103稀釋度的順序分別吸取0.1mL進行平板塗布操作。
將塗布好的培養皿放在30℃下培養。隨著培養時間的延長，會有不同的菌落產生。比較牛肉膏培養基和選擇培養基中菌落的數量、形態等，並做好記錄。
挑選選擇培養基中不同形態的菌落接入含酚紅培養基的斜面中，觀察能否產生顏色反應。
4、細菌的計數
當菌落數目穩定時，選取菌落數在30～300的平板進行計數。在同一稀釋度下，至少對3個平板進行重復計數，然後求出平均值，並根據平板所對應的稀釋度計算出樣品中細菌的數目。
思考：為什麼分離不同的微生物要採用不同的稀釋度？測定土壤中細菌的總量和測定土壤中能分解尿素的細菌的數量，選用的稀釋范圍相同嗎？
這是因為土壤中各類微生物的數量（株/g）是不同的，因此，為了獲得不同類型的微生物，就需要不同的稀釋度進行分離，同時還應當有針對性地提供選擇培養的條件。
（四）剛果紅染色法的原理
剛果紅能與培養基中的纖維素形成紅色復合物。當纖維素被纖維素酶分解後，剛果紅——纖維素的復合物就無法形成，培養基中會出現以纖維素分解菌為中心的透明圈，通過是否產生透明圈來篩選纖維素分解菌。
（五）分離土壤中纖維素分解菌的實驗設計
實驗的具體操作步驟如下：
1、土樣採集
土樣採集的方法與上一實驗設計中的類似。土樣的採集要在富含纖維素的環境中進行，這是因為在纖維素含量豐富的環境中，通常會聚集較多的分解纖維素的微生物。如果找不到合適的環境，可以將濾紙埋在土壤中，過一個月左右也會有能分解纖維素的微生物生長。
2、選擇培養
選擇培養需要的儀器有：250mL錐形瓶、無菌稱量瓶、葯匙、1mL和10mL的移液管、天平、搖床、溫度計等。
培養基的制備參照課本旁欄中的比例配製。在250mL錐形瓶中裝入30mL培養基，用8層紗布做成瓶塞，將瓶口塞緊，再在瓶塞外包裹兩層包裝紙（或報紙），用線繩扎緊，在121℃下高壓蒸汽滅菌20min。
選擇培養的操作：稱取土樣20g，在無菌條件下加入裝有30mL培養基的搖瓶中。將搖瓶置於搖床上，在30℃下振盪培養1～2d，至培養基變混濁。此時可以吸取0.1mL培養液進行梯度稀釋和塗布平板，也可以重復選擇培養的步驟一次，然後再進行梯度稀釋和塗布平板。
3、剛果紅染色法分離纖維素分解菌
這一步所需要的儀器有：無菌培養皿、塗布器、1mL移液管，裝有9mL無菌水的20mL大試管，溫箱等。
培養基的制備參照課本旁欄中的比例配製。在500mL三角瓶中裝入200mL培養基，在121℃下高壓蒸汽滅菌20min。
倒平板操作：將滅菌後的固體培養基熔化，按無菌操作的要求，在無菌的培養皿中倒入15～20mL培養基，凝固後待用。
制備菌懸液：按照本專題課題1的稀釋操作方法，將選擇培養後的培養基進行等比稀釋，稀釋最大倍數至106。
塗布平板：將稀釋度為104～106的菌懸液各取0.1mL，滴加在平板培養基上，用塗布器將菌液塗布均勻，在30℃倒置培養，至菌落長出。每個稀釋度下需塗布3個平板，並注意設置對照。
剛果紅染色法：
常用的剛果紅染色法有兩種，一種是先培養微生物，再加入剛果紅進行顏色反應，另一種是在倒平板時就加入剛果紅。
方法一在長出茵落的培養基上，覆蓋質量濃度為1 mg／mI。的CR溶液，10～15 min後，倒去CR溶液，加入物質的量濃度為l mol／I。的NaCI溶液，15 min後倒掉NaCl溶液，此時，產生纖維素酶的茵落周圍將會出現透明圈。
方法二配製質量濃度為10 mg／mI。的CR溶液，滅菌後，按照每200 mI。培養基加入1 mI。的比例加入CR溶液，混勻後倒平板。等培養基上長出茵落後，產生纖維素酶的菌落周圍將會出現明顯的透明圈

④ 生物質的應用是什麼

生物質的應用包括大量至關重要的而且常常可以反映政策的內容，包括能源、環境、農業、全球貿易、交通運輸和土地使用規劃等，這些內容極為復雜。生物質是極為豐富且有多種用途的可再生資源，目前佔全球初級能源供應12%的份額，也佔到了歐洲共同體初級能源供應的4%。各種假設與預測表明，2030—2050年，生物質在全球能源需求中將會達到15%～35%的比重。到2030年，歐洲共同體的初級生物能源潛力總量將達2.5億～2.9億噸石油當量，而在2003年，僅為0.69億噸石油當量。

生物質燃料生產可能的途徑

然而，如果沒有任何補貼，生物質往往會無法與今天廣泛使用的用於發電或汽車燃料的化石燃料競爭。但是，這種缺憾可能會變得並不重要，在能源供給中，生物質將會具有更大的潛能。

用生物質作為一種能量資源是自然碳循環的一部分，因為燃燒時釋放到大氣層中的二氧化碳量基本上等於在光合作用光合作用是指在生物體內從光能轉化為化學能的一系列酶—催化劑過程。它的初始物質是二氧化碳和水，能量來源是光（電磁、輻射）；而終端產物是氧（含有能量的）和碳水化合物，如蔗糖、葡萄糖、澱粉。這一過程是可以論證的最重要的生物化學途徑，因為地球上所有的生物都直接或間接地依靠這種作用。這是一種發生在較高等植物、藻類以及細菌（如藍藻）體內的一種復雜的過程。中被生物質所吸收的量。培育和轉化生物質給料（指供送入機器或加工廠的原料）的非能源密集型加工技術具有一種二氧化碳平衡功能。生物質可以提供的能源形式包括熱量、電力、氣體的，液體的或固體的加熱燃料和汽車燃料。三種主要的生物質能轉化加工技術為：（1）熱化學技術，如燃燒、熱解和汽化；（2）生物技術，如發酵和酶的水解；（3）油脂化學技術，如植物油和動物脂肪的煉制。

從廣義上講，生物燃料（可以培育或栽培的稱為「農業燃料」）定義為由源自死亡不久的生物體（絕大部分為植物）構成的固體、液體或氣體燃料。據此，可以與化石燃料區別開來，後者源自死亡已久的生物質。從理論上講，生物燃料可以產自任何（生物學的）碳源。最常見的植物都是具有能夠俘獲太陽能的光合作用的植物。許多不同的植物和源自植物的物質都可被用於生物燃料的製造。生物燃料的應用已經遍布全球，在歐洲、亞洲和美洲的生物燃料工業正在蓬勃發展，最常見的用途是車用液體燃料。所以，可再生的生物燃料的使用可以減少人們對石油的依賴性並提高能源的安全性。生物燃料的生產與使用的各種當代的要素有緩解石油價格的壓力、食品與燃料之爭、碳排放的水平、可持續性生物燃料生產、森林的濫伐與土壤流失的影響、人權方面的內容、減少貧困的潛力、生物燃料價格、能源的平衡與效率以及集中於分散生產的模式等。

最大的技術挑戰之一，就是研發一些用特殊手段將生物質能轉化為可供車用的液態燃料的方式。為達此目的，有兩種最常用的戰略：（1）增加糖類作物（甘蔗、甜菜、甜高粱等）或澱粉（玉米、穀物等）的產量，然後將其做發酵處理，生成乙醇（酒精）；（2）增加那些能夠（自然地）生產油脂的植物，如油棕櫚樹、大豆或藻類的產量。當這些油料被加熱時，它們的黏度就會下降，這樣就可以在柴油發動機內進行直接燃燒，也可以將這些油經過化學處理後產生燃料（如生物柴油）；木材和木材的副產品可以被轉化為生物燃料，如木（煤）氣、甲醇或乙醇燃料。

從2006年的石油價格來看，一些生物燃料已經具備了競爭力（參見下表），如果石油價格長期保持高位的話，研究與開發工作將會使更多的生物燃料投入使用。隨著人們對農作物關注的增加，有三種植物都可供利用：草、樹木和藻類。草和樹生長在乾燥的土地上，但加工處理工藝比較復雜。目前的觀點是將樹的所有生物質（特別是由樹的細胞壁構成的纖維素）轉化為燃料。

與油類和油類產品價格相比的生物燃料價格

發展中國家的生物燃料

許多發展中國家都在建立自己的生物燃料工業。這些國家擁有極為豐富的生物質資源，而隨著人們對生物質和生物燃料需求量的增加，生物質正在變得更有價值。世界各地的生物燃料開發的進度不盡相同，印度和中國等國正在大力發展生物乙醇和生物柴油技術。印度正在擴大麻風樹屬的種植，這是一種可用於生產生物柴油的產油作物。印度的糖酒精研究的目標是在車用燃料中達到5%的份額。中國是一個重要的生物乙醇生產國。開發生物燃料的成本也是非常高昂的。在發展中國家，生物質能可以為生活在農村的人們提供加熱和做飯的燃料。牲畜的糞便和農作物的殘余物常常被用作燃料。國際能源署的數據表明，在發展中國家初始能源中約30%是由生物質提供的。全球20多億人用生物燃料作為他們的初始能源來源，用於戶內做飯的生物燃料的使用往往會產生健康問題和污染。據國際能源署2006年的《世界能源展望》，生物質燃料使用時不通風現象已經造成了全球130萬人的死亡。解決這一問題的方法是改進爐灶和使用替代燃料。然而，燃料具有對生物（尤其是人）的傷害性，而可替代燃料則又過於昂貴。從1980年或更早以來，人們就開始設計生產出極低成本、較高燃燒效率且低污染的生物質能灶具。

「生物燃料的生產一直頗受質疑，因為生物燃料的生產肯定會提高農作物的價格，進而從整體上影響食品安全！」

問題在於教育與分配的缺乏、腐敗橫生以及外國的投資過少等。在沒有幫助或資助（如小額信貸）的情況下，發展中國家的人們往往不能解決這些問題。一些組織，如中間技術開發集團（Intermediate Technology Development Group）的工作就是為那些無法得到生物燃料的人們建立使用這種燃料和替代燃料的設施。

目前生物燃料生產與使用的問題。人們認為生物燃料的優點在於：減少溫室氣體的排放，減少化石燃料的使用，增加國家能源的安全性，加快了農村的發展並為未來提供可持續性能源。生物燃料的局限性在於：生物燃料生產的原材料必須迅速得到補充，而且必須對生物燃料的生產過程進行創新性設計和不斷補充，這樣方能以最低的價格獲得最多的燃料，而且能夠獲得最大的環境效益。廣義而言，第一代生物燃料的生產加工僅能為我們提供極少的份額，造成這種現象的原因如下所述。第二代加工技術能夠為我們提供更多的生物燃料和更好的環境效益，但其加工技術的主要障礙是投資成本：預計建立第二代生物燃料生產加工的成本高達5億歐元。目前，關於生物燃料的有利與不利之間的爭議時常出現。政治學家和大型企業正在推動以農作物為原料的乙醇生物燃料的進程，並以此為石油的替代品。實際上，這一措施正在加速全球糧食價格的飛速上漲，使得亞馬孫河流域的叢林被毀滅，並使全球變暖加劇。

石油價格的調節

生物燃料使用的全球安全意義。如果石油需求量的增加未被抑制，則會使石油消費國更易受到傷害，嚴重時會使石油供給中斷並會導致油價劇烈波動。有報道表明，生物燃料可能終有一天會成為一種可替代能源，但是，生物燃料的使用對全球能源安全的意義，經濟的、環境的和公共健康的意義還有待於進一步評估。經濟學家不同意生物燃料生產規模的擴大會影響石油價格的說法。在交易市場上，如果不使用生物燃料的話，石油價格將會比目前的還要高15%，汽油價格也會高出25%。可替代能源的有序供給將有助於平抑汽油價格。生物燃料的使用規模受到了極大的限制，而且成本昂貴，這使得它的價格與石油價格之間存在著極大的差異，由於這種能源成本的基本要素之一就是食品的價格，所以生物燃料的生產也代表著對食品價格的調節作用。

「來源於植物的生物燃料轉化為能量，從本質上講是植物通過光合作用獲得的太陽能的再利用。太陽與可用能（與總量的換算）轉化效率比較表明，太陽能發電板的能量效率是穀物乙醇的100倍，是最好的生物燃料的10倍之多。」

上漲的食品價格——「食品與燃料」之爭。這是一個引起全球爭論的話題。對此，美國國家穀物生產者聯合會（National Corn Growers Association）就認為生物燃料並不是主要原因。一些人認為，問題在於政府對生物燃料支持的結果。另一些人則認為，原因在於石油價格的上漲。食品價格上漲的影響對於較貧窮的國家尤甚。在一些國家中，凍結生物燃料生產的呼聲高漲，那裡的人們認為生物燃料不應與食品生產展開競爭，更不能「人口奪食」！生物燃料生產所追求的目的應該在於不會影響到1億多目前因食品價格上漲而處於危險邊緣的人們的生活。

能源效率在物理學與工程學，包括機械與電子工程學中，能量效率是一個量綱一級量，其值介於0到1之間，當用100相乘時，以百分比表示。在一個處理過程中的能量效率以eta表示，其定義為：效率η=輸出／輸入，式中輸出為機械工作的量（以瓦計），或是處理工程中釋放出來的能量（以焦耳計），而輸入則指輸入供加工處理所使用的能量或工作量。根據能量轉換原理，在一個密閉體系內的能量效率永遠不會超過100%。與生物燃料的能源平衡。用原材料進行生物燃料的生產需要能量（如農作物的種植、最終產品的轉化與運輸以及化肥、滅草劑和殺真菌劑的生產與使用），而且也會對環境產生影響。生物燃料的能量平衡是由燃料生產過程中所輸入的能量與它在汽車發電機內燃燒時所釋放出能量的比較，這會因輔料和預計的使用方式而變化。從向日葵籽生產出來的生物柴油可以產生0.46倍於化石燃料的輸出效率；從大豆產生的生物柴油所產生的輸出效率則可達化石燃料的3.2倍。與從石油煉制的汽油和柴油的輸出效率相比，生物柴油分別是前者的0.805倍，後者的0.84倍。

對於生物燃料來說，生產每英熱單位的能量所需輸入的能量要大於化石燃料：石油可以用泵從地下抽到地面，而且其能量效率要高於生物燃料。然而，這並不是一個用石油取代生物燃料的必需條件，而使用生物燃料也並不會對環境產生影響。人們已經進行了關於生物燃料生產能源平衡計算方面的研究，結果顯示，因所採用的生物質和生產地點不同將會導致能源平衡的極大差異。生物燃料生產的生命周期評估表明，在某些條件下，生物燃料的生產僅僅限制了能量的儲存和溫室氣體的排放。化肥輸入和遠距離的生物質運輸能夠減少溫室效應氣體（GHG）的儲存。

人們可以設計生物燃料生產工廠的位置，以便盡量減少所需運輸的距離，建立農業管理制度，以限制用於生物生產所使用的化肥量。一項關於歐洲溫室氣體排放的研究發現，用農作物種子（如歐洲油菜籽）所製成的生物柴油的「油井—車輪」（WTW）CO2排放量可能幾乎與從化石燃料製取的柴油的CO2排放量相當。這表明一個簡單的結果：產自澱粉類農作物的生物乙醇所產生的CO2排放量幾乎與產自化石燃料的汽油的一樣多。這項研究表明，第二代生物燃料具有低CO2排放量的特點。其他獨立的LCA研究表明，同等當量的生物燃料與化石燃料相比，前者的CO2排放量是後者的50%左右。如果使用了第二代生物燃料生產技術或者減少化肥的生產，則可以減少80%～90%的CO2排放量。通過使用副產品提供熱量（如用甘蔗渣生產乙醇），溫室效應氣體的排放量還將下降。

具有相互依存作用的植物的搭配能夠提高效率。一個實例就是利用來自工業產生的廢熱進行乙醇的生產，然後進行冷卻和循環，用於替代能夠使大氣升溫的水熱蒸發。

水力能由流動的水體產生的能量。

水力能或水動力能是活動著的水產生的力或能量。它可以被聚集起來供人類使用。在進行大規模的商業用電之前，水力能被用於灌溉和多種機械，如水磨坊、紡織機械的運轉、鋸木廠等。在一個工廠（作坊）里，可以通過下落的水產生壓縮空氣，然後利用這種壓縮空氣去推動遠離水源的機械運行。

水力能的利用已有數百年的歷史。在印度，建起了水輪機和水磨坊；在羅馬帝國，人們用水力機械磨麵粉，還用於鋸開木材和石料。從蓄水池內釋放出的水波浪能被用於提取金屬礦——這就是所謂的「水清洗（礦石）法」。水清洗法在中世紀的英國得到了廣泛的應用，後來的人們用此法萃取鉛和鋅。再後來，該法演化為水力選礦法，廣泛應用於美國加利福尼亞州的黃金礦的淘選工藝中。在中國和其他遠東地區，人們用水力作為「水輪機」，將水從地下抽到地表，引入灌溉的水渠中去。19世紀30年代是世界上運河的修築高峰期，人們利用一種傾斜面的鐵路藉助水的能量在陡峭的上坡、下坡上拉動河裡的駁船行駛。直接的機械能傳遞需要利用當地的瀑布，如19世紀後半葉，在美國密西西比河的聖安東尼（Saint Anthony）瀑布，水的落差可達50英尺，人們在那裡建起了許多代客加工的磨坊，這些磨坊的建立促進了明尼阿波利斯（美國明尼蘇達州東南部城市）的發展。水力能的利用也呈現網狀發展，利用多條管線從源頭將具有壓力的液體（如泵）輸往終端用戶，以供機械的運行。如今，水力能的最大用途就是發電，它可以使人們用上來自水力的廉價能量。

⑤ 請問溶酶體溶解受損細胞的意義和水解後產生物質的去向

清除受損 衰老細胞 有利於內環境的穩態與細胞正常代謝 水解後變為游離氨基酸提供給細胞蛋白質的合成 水分提供生命進行 其他廢物正常代謝掉

⑥ 生物質水解

怎麼這么像咱明天的考試題呢？

PPT上有

⑦ 簡述生物質直接液化的原理

生物質液化是通過熱化學或生物化學方法將生物質部分或全部轉化為液體燃料。
生物質液化又可分為生物化學法和熱化學法。生物化學法主要是指採用水解、發酵等手段將生物質轉化為燃料乙醇、燃料丁醇等；熱化學法主要包括快速熱解液化和加壓催化液化等。

⑧ 水解碳水化合物的方法

專利名稱：一種碳水化合物的降解方法
技術領域：
本發明屬於生物質能源催化降解領域，具體涉及一種碳水化合物的降解方法。
背景技術：
近幾年來，自然界中分布最廣泛的纖維素、半纖維素及澱粉等碳水化合物轉化為糖及燃料化學品的研究已引起國內外研究者的廣泛關注。傳統的碳水化合物的轉化方法是在生物酶或無機強酸水溶液中進行，這樣的轉化方法存在許多不利的因素，例如，酶催化轉化過程中存在纖維素酶催化活性低、重復利用率差，且轉化效率低，從而導致生產成本過高的問題；無機強酸水解法催化活性雖然較高，但是強酸的腐蝕性強，對設備要求高，而且產物極易發生二次水解，反應不易控制，而且更重要的是強酸催化反應結束後，產生大量的廢酸水溶液，導致後處理過程復雜，環境污染嚴重。針對這一問題，近幾年來一些新型的、高效的、對環境友好的反應介質日益受到關注，例如離子液體、高溫液態水等環境友好介質。很多文獻已經報道離子液體作為新型環境友好介質具有許多優點，如溶解能力強、結構可調、熱穩定性好等，但是，在碳水化合物轉化過程中，離子液體與產物的分離比較困難，很難得到純的化學品，而且離子液體的價格昂貴，若不能重復利用，生產成本高，嚴重製約著碳水化合物轉化的工業化發展。高溫液態水是指溫度在180-350°C范圍的壓縮液態水，其自身能夠電離出H"，起到酸催化的效果，反應結束後溫度降低，H+還原成水，所以在整個反應過程中保持綠色無污染，但是，高溫液態水的酸性較弱，而碳水化合物的轉化需要在較強的酸性環境中進行，所以催化劑的選擇是碳水化合物在高溫液態水中高效轉化的關鍵。負載型固體酸或超強固體酸與介質分離簡單、且無毒無污染，在很多反應中表現出突出的優點，但是這些催化劑在高溫液態水中轉化碳水化合物時存在很多局限性。一方面因為纖維素、半纖維素、澱粉等不溶於水，在水溶液中與固體催化劑是以固體形式存在，催化劑的活性中心與反應物接觸不充分，導致催化活性較低；另一方面，這類催化劑在水溶液中失活比較快，失活原因主要包括反應過程中分子吸附在催化劑表面，使催化劑活性中心堵塞、負載的酸活性位SO/—等在水溶液中易流失，導致催化劑失活。由於上述原因，目前碳水化合物的轉化在工業上仍然採用強酸水解法和酶發酵法。碳水化合物的強酸水解一般是在180-240°C的高溫水溶液中進行，反應介質是高溫液態水，屬於環境友好介質。因此，若能開發一種在高溫液態水中高效催化碳水化合物，並容 易與產物分離，從而可以重復利用的催化劑來代替硫酸，將有重要的科學和現實意義。