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[发明专利]一种微氧热解制备高电催化活性生物炭的方法-CN202110778435.9有效
发明人： 杨改秀;王可欣;孙永明;刘伟东;李连华;邢涛;王忠铭 -专利权人：中国科学院广州能源研究所
申请日： 2021-07-09 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： C01B32/05 文献下载
摘要：本发明公开了一种微氧热解制备高电催化活性生物炭的方法。一种微氧热解制备高电催化活性生物炭的方法，包括以下步骤：(1)将生物质原料进行预处理后放于热解炉中热解，热解前抽真空，排净空气，然后通入混有一定比例氧气的氮气作为热解反应的气氛，进行热解反应，热解反应结束后冷却至室温，得热解产物；(2)将所得热解产物，经酸洗、水洗至中性后干燥，研磨至粉状，得到生物炭材料。本发明提供的微氧热解是一种通过控制热解气氛，定量引入微量氧气，既可以活化造孔又能够适量引入活性位点，所制备的碳材料在电催化氧还原领域具有广泛的应用前景，该方法避免了化学试剂的使用，具有环境友好、高效，成本低廉等特点，实现了生物质资源的高值化转化和资源化利用。
一种微氧热解制备电催化活性生物方法

[发明专利]基于二氧化碳内循环联产乙醇、甲烷和木质素纳米颗粒的方法-CN202111537423.3在审
发明人：孙永明;范亚峰;李连华;杨改秀;李颖;王忠铭;孔晓英;邢涛;郭颖 -专利权人：中国科学院广州能源研究所
申请日： 2021-12-15 - 公布日： 2023-06-16 - 主分类号： C12P7/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于二氧化碳内循环联产乙醇、甲烷和木质素纳米颗粒的方法，将碱预处理后木质纤维素原料的固体部分乙醇发酵、厌氧发酵和CO2回流预处理液相结合，在提高木质纤维素原料糖化发酵和厌氧发酵性能的同时，对发酵过程产出的CO2进行回流利用，综合酸沉淀自组装法制备木质素纳米颗粒，在提高原料产生物乙醇和生物燃气的基础上，对沼气进行提质并回流发酵产CO2进行木质素纳米颗粒的制备，实现乙醇和甲烷联产、碳中和、木质素资源化，进一步提高能源草本植物的资源转化效率，解决了碱预处理液无法有效利用且会造成环境污染的问题、乙醇蒸馏后残留物的处理问题和发酵伴随CO2无法中和利用的问题。
基于二氧化碳循环联产乙醇甲烷木质素纳米颗粒方法

[发明专利]一种厌氧发酵-热解耦合联产高品质气炭清洁循环利用产品的工艺-CN202210679135.X在审
发明人： 杨改秀;刘伟东;唐松标;甄峰;孙永明;郭颖 -专利权人：中国科学院广州能源研究所
申请日： 2022-06-15 - 公布日： 2022-08-16 - 主分类号： C12P5/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种厌氧发酵‑热解耦合联产高品质气炭清洁循环利用产品的工艺。该工艺，包括如下步骤：(1)将生物质原料进行厌氧发酵反应，得到沼气、沼渣和沼液的固液混合物，固液混合物经固液分离后得到沼渣和沼液；(2)沼渣干燥后进行热解反应，生成热解气和沼渣生物炭，一部分沼渣生物炭物理活化后进入厌氧发酵体系中参与反应，另一部分沼渣生物炭化学活化后作为微生物燃料电池的阴极催化剂；(3)沼液通过微生物燃料电池体系进行净化处理，得到清洁水循环回补到厌氧发酵体系中再次利用。本发明提出的厌氧‑热解耦合工艺整体上有效提高能源气体产率，副产物沼渣生物炭可以净化沼液，得到的清洁用水可循环回补到厌氧发酵体系中再次利用。
一种发酵耦合联产品质清洁循环利用产品工艺

[发明专利]一种生物质碳纳米管及其制备方法和应用-CN202210320405.8在审
发明人： 杨改秀;杨慧;邢涛;孙永明;孔晓英 -专利权人：中国科学院广州能源研究所
申请日： 2022-03-29 - 公布日： 2022-07-29 - 主分类号： C01B32/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种生物质碳纳米管及其制备方法和应用。一种生物质碳纳米管的制备方法，包括以下步骤：将生物质废弃物与诱导剂在溶剂中混合配置溶液，所述的诱导剂为含氮化合物和过渡金属盐的混合物，将该溶液搅拌均匀，烘干后得到前驱体，惰性气氛中，将前驱体在800℃‑1000℃的温度下进行热解反应0.5‑4h，升温速率为2‑20℃/min，冷却，再依次经过酸洗、水洗和干燥得到生物质碳纳米管。本发明通过过渡金属及含氮化合物耦合诱导，实现生物质碳纳米管的可控合成，这一过程既能够实现生物质废弃物的资源化转化和高值化利用，又为碳纳米管材料的可控制备和可持续发展提供了一种新方法。
一种生物纳米及其制备方法应用

[发明专利]碱预处理液一锅法制备可降解凝胶膜材料工艺-CN202210507044.8在审
发明人：李连华;钱昊江;孙永明;邢涛;李颖;杨改秀;王忠铭 -专利权人：中国科学院广州能源研究所
申请日： 2022-05-10 - 公布日： 2022-07-26 - 主分类号： C08L29/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种碱预处理液一锅法制备可降解凝胶膜材料工艺。该工艺，包括如下步骤：(1)在木质纤维素类原料中加入氢氧化钠溶液进行碱预处理，得到碱预处理液；(2)将碱预处理液进行固液分离，得到固体残渣和含有木质素的黑液；(3)将含有木质素的黑液添加至聚乙烯醇水溶液混合进行反应后，干燥，得到可降解凝胶膜；(4)将固体残渣经厌氧发酵制备可再生清洁能源生物燃气。本发明将碱预处理的黑液和PVA水溶液交联制备凝胶薄膜，不仅简化了利用碱预处理液的流程，缓解环境压力，也提高了纯PVA薄膜的性能，使其具有良好的紫外屏蔽性能，且PVA及木质纤维类原料脱落在黑液中的成分均可被生物降解，实现了木质纤维素类原料综合利用。
预处理一锅法制降解凝胶材料工艺

[发明专利]一种生物质炭的制备装置及其制备方法-CN202210127017.8在审
发明人：兰维娟;金鑫;尹冬雪;杨改秀;王影娴 -专利权人：河南科技大学
申请日： 2022-02-11 - 公布日： 2022-05-10 - 主分类号： C01B32/39 文献下载
摘要：本发明公开了一种生物质炭的制备装置及其制备方法，涉及环境治理技术领域。本发明包括外壳体，外壳体内设置有振动组件，外壳体的顶部通过预热组件设置有进料组件；振动组件包括第一马达、凸轮和物料板，第一马达通过凸轮设置有物料板；预热组件包括第二马达、预热壳和预热管，第二马达贯穿预热壳并设置有绞龙杆，预热壳通过预热管设置有排气管；进料组件包括第三马达、进料壳和破碎辊，第三马达贯穿进料壳并设置有破碎辊。本发明通过振动组件中的第一马达和凸轮带动物料板运动，增大了物料与热风的接触面积，通过预热组件中的预热壳和预热管对物料进行预热，通过进料组件中的第三马达和破碎辊对物料进行破碎，进一步增大物料与热风的接触面积。
一种生物制备装置及其方法

[发明专利]基于碱预处理的木质纤维素类原料梯级利用工艺-CN202210005348.4在审
发明人：孙永明;范亚峰;李连华;李颖;杨改秀;邢涛;郭颖;王忠铭;陈柳萌 -专利权人：中国科学院广州能源研究所
申请日： 2022-01-05 - 公布日： 2022-04-12 - 主分类号： C12P5/02 文献下载
摘要：本发明公开了基于碱预处理的木质纤维素类原料梯级利用工艺，该工艺包括：(1)将木质纤维素原料粉碎后加入碱液进行碱预处理；(2)预处理后物料进行固液分离；(3)对固体A进行厌氧发酵处理，获得生物燃气；(4)液体B搅拌后迅速倒入无机酸溶液中，调节pH值为4.1～4.5，充分搅拌后进行固液分离；(5)将固体C经清洗、冷冻、干燥后获得木质素颗粒；(6)在液体D中加入乙醇进行沉降处理，调节pH值为4.1～4.5，静置后真空过滤，滤渣为半纤维素，滤液经干燥后获得磷酸二氢钠。本发明对预处理液进行处理，制备木质素颗粒、半纤维素和磷酸二氢钠盐，最终实现木质纤维素原料的高效转化利用。
基于预处理木质纤维素原料梯级利用工艺

[发明专利]一种蓄热式太阳能沼液蒸发浓缩实验装置-CN202011510198.X有效
发明人：甄峰;邢涛;杨改秀;孙永明;孔晓英;李栋;王迪 -专利权人：中国科学院广州能源研究所;东北石油大学
申请日： 2020-12-18 - 公布日： 2022-03-15 - 主分类号： B01D1/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种蓄热式太阳能沼液蒸发浓缩实验装置，包括太阳能模拟灯、可调节支架、设有沼液提取口的菲涅尔透镜玻璃盖板、集热板、相变材料层、沼液蒸发室外壳、一侧连接有沼液进口的沼液分流箱、风扇、支架、浓缩沼液收集槽和高精度电子秤；菲涅尔透镜玻璃盖板置于沼液蒸发室外壳的上部，太阳能模拟灯安装在可调节支架的末端，菲涅尔透镜玻璃盖板与集热板之间形成沼液蒸发室；沼液蒸发室斜上方开设有与沼液分流箱相通的沼液入口；沼液蒸发室斜下方底部设有与浓缩沼液收集槽相连的浓缩沼液出口。本发明操作方便，光热利用效率高，可实时监测沼液的温度和沼液水分的蒸发量，随时可提取沼液进行检测分析。
一种蓄热太阳能蒸发浓缩实验装置

[发明专利]一种木质纤维素类生物质联产酸和富氮炭基氧还原催化剂的方法-CN202010864203.0在审
发明人： 杨改秀;李连华;孙永明;甄峰;李颖;邢涛;袁振宏;王忠铭 -专利权人：中国科学院广州能源研究所
申请日： 2020-08-25 - 公布日： 2022-03-01 - 主分类号： C12P7/40 文献下载
摘要：本发明公开了一种木质纤维素类生物质联产酸和富氮炭基氧还原催化剂的方法。具体涉及木质纤维素类生物质产酸和产炭两个过程。首先，原料采用水热预处理方式，之后将预处理后原料和接种物混合，定向调控产酸体系pH至10‑11后进行产酸。产酸过程的固相产物用于定向产炭，由于微生物的作用，打开生物质的内部结构，同时引入富氮原料微生物菌体，通过在惰性气氛下高温热解，将氮引入到碳骨架中，形成丰富的含氮官能团，实现木质纤维素类生物质的富氮热解和转化，最终形成具有丰富含氮官能团的功能型高含氮多孔炭材料，其在电催化领域具有广泛的应用前景，从而实现了木质纤维素类生物质的高值化转化和资源化利用。
一种木质纤维素生物联产富氮炭基氧还原催化剂方法

[发明专利]一种芽孢杆菌胞壁解聚GIEC及其应用-CN202111136119.8在审
发明人：孙永明;郭颖;孔晓英;李吾环;谢志丽;黄渊;李连华;李颖;杨改秀;甄峰;邢涛;张毅;王忠铭;庄新姝;梁翠谊;张宇;陈小燕 -专利权人：中国科学院广州能源研究所
申请日： 2021-09-27 - 公布日： 2021-11-16 - 主分类号： C12N1/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种芽孢杆菌胞壁解聚GIEC及其应用，属于生物技术领域，所述胞壁解聚GIEC于2021年2月5日保存于广东省微生物菌种保藏中心，其保藏编号为GDMCC No:61501。本发明通过多个实验证明胞壁解聚GIEC能够有效降解细胞壁，例如利用该菌株降解螺旋藻，所得解聚液中碳水化合物回收率≥40％；利用该菌株降解杂交狼尾草、矮象草、玉米秸秆，所得降解液中碳水化合物≥2g/L,蛋白质≥0.7g/L,纤维素降解率≥17％、半纤维素降解率≥19％、木质素降解率为≥16％。
一种芽孢杆菌解聚 giec 及其应用

[发明专利]一种生物质全组分热解制备高性能炭基电极材料的方法-CN202011409077.6在审
发明人： 杨改秀;王可欣;孙永明;甄峰;袁振宏;王忠铭 -专利权人：中国科学院广州能源研究所
申请日： 2020-12-03 - 公布日： 2021-03-19 - 主分类号： C01B32/318 文献下载
摘要：本发明公开了一种生物质全组分热解制备高性能炭基电极材料的方法。该方法，包括以下步骤：(1)将新鲜的草本类生物质进行叶、茎分离，干燥后，粉碎过筛，分别得到叶样品和茎样品；(2)叶样品或茎样品为原料，放入热解炉内，在惰性气体保护下进行同步热解反应，之后冷却至室温，得到叶热解产物或茎热解产物；(3)将叶热解产物或茎热解产物分别经洗涤、干燥后研磨至粉状，即得两种不同用途的高性能炭基电极材料。本发明将草本类生物质进行叶、茎分离，分别热解，充分发挥草本类生物质自身的天然结构和元素分布特性实现热解过程中的自活化和自掺杂调控，进而得到不同电化学性能的炭基电极材料，并根据产物特性用于不同的领域。
一种生物组分制备性能电极材料方法

[实用新型]一种配套厌氧发酵系统的机械和喷液组合式搅拌装置-CN202020601891.7有效
发明人：孙永明;甄峰;邢涛;杨改秀;孔晓英;王忠铭 -专利权人：中国科学院广州能源研究所
申请日： 2020-04-21 - 公布日： 2021-03-09 - 主分类号： C12M1/02 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种配套厌氧发酵系统的机械和喷液组合式搅拌装置，包括机械搅拌装置和喷液搅拌装置、干发酵反应器和湿发酵反应器；干发酵反应器和湿发酵反应器内均分别安装有一套机械搅拌装置，机械搅拌装置包括位于同一轴线上的主动轴和副动轴，还包括两端分别与主动轴、副动轴连接且可实现自转功能的搅拌轴；喷液搅拌装置包括供液管、泵和喷液器，喷液器安装在位于干发酵反应器内的搅拌轴表面上；干发酵反应器底部通过渗滤液回流管与湿发酵反应器底部相连。本装置在一套设备中配置三套驱动的机械和喷液组合搅拌；三种搅拌方式，可独立运行，也可组合运行，有效解决料液上层浮渣结壳和底部沉积等问题，提高反应器内物料的均质化程度。
一种配套发酵系统机械组合式搅拌装置

[发明专利]一种基于厌氧发酵沼渣的超薄柔性炭纳米片氧还原催化剂的制备方法-CN201911303003.1有效
发明人： 杨改秀;张泽珍;甄峰;孙永明;袁振宏;王忠铭 -专利权人：中国科学院广州能源研究所
申请日： 2019-12-17 - 公布日： 2021-02-19 - 主分类号： H01M4/90 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于厌氧发酵沼渣的超薄柔性炭纳米片氧还原催化剂的制备方法。该氧还原催化剂的制备方法，包括如下步骤：(1)以厌氧发酵沼渣为原料，惰性气体保护下，进行活化反应后冷却，再依次经过酸洗、水洗和干燥得到沼渣生物炭；(2)将步骤(1)得到的沼渣生物炭、铁的前驱体和氮的前驱体混合均匀，在惰性气体保护下，于反应容器中进行炭化反应，炭化反应后冷却至室温，炭化反应后的产物先使用盐酸浸洗，再使用去离子水水洗至洗涤液的pH为6‑7，再干燥，得到氧还原催化剂。本发明制备得到的氧还原催化剂比表面积大，性能稳定，氧还原催化剂的电化学活性优于传统的Pt/C催化剂，适用性广泛。
一种基于发酵超薄柔性纳米还原催化剂制备方法

[发明专利]一种配套厌氧发酵系统的机械和喷液组合式搅拌装置-CN202010316595.7在审
发明人：孙永明;甄峰;邢涛;杨改秀;孔晓英;王忠铭 -专利权人：中国科学院广州能源研究所
申请日： 2020-04-21 - 公布日： 2020-08-04 - 主分类号： C12M1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种配套厌氧发酵系统的机械和喷液组合式搅拌装置，包括机械搅拌装置和喷液搅拌装置、干发酵反应器和湿发酵反应器；干发酵反应器和湿发酵反应器内均分别安装有一套机械搅拌装置，机械搅拌装置包括位于同一轴线上的主动轴和副动轴，还包括两端分别与主动轴、副动轴连接且可实现自转功能的搅拌轴；喷液搅拌装置包括供液管、泵和喷液器，喷液器安装在位于干发酵反应器内的搅拌轴表面上；干发酵反应器底部通过渗滤液回流管与湿发酵反应器底部相连。本装置在一套设备中配置三套驱动的机械和喷液组合搅拌；三种搅拌方式，可独立运行，也可组合运行，有效解决料液上层浮渣结壳和底部沉积等问题，提高反应器内物料的均质化程度。
一种配套发酵系统机械组合式搅拌装置

[发明专利]一种配套厌氧反应器的双驱动搅拌装置-CN202010316551.4在审
发明人：甄峰;邢涛;杨改秀;孙永明;孔晓英;李连华;李颖 -专利权人：中国科学院广州能源研究所
申请日： 2020-04-21 - 公布日： 2020-07-28 - 主分类号： C12M1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种配套厌氧反应器的双驱动搅拌装置，包括主动轴、为主动轴提供动力的主动轴驱动器、由主动轴带动同步转动的副动轴、搅拌轴、设置在搅拌轴表面上的搅拌桨、为搅拌轴提供桨式搅拌动力并使其实现自转功能的搅拌轴驱动器、主动轴旋臂、副动轴旋臂、主动轴定位密封套和副动轴定位密封套；主动轴一端与主动轴驱动器连接，其另一端伸入厌氧反应器内；副动轴与主动轴位于同一轴线上；搅拌轴位于厌氧反应器内，其两端分别与主动轴、副动轴连接。本装置配置两套驱动系统，形成框式搅拌和浆式搅拌双重效果，浆式搅拌在360°范围内无级转动，有效解决料液上层浮渣结壳和底部沉积等问题，提高反应器内物料的均质化程度。
一种配套反应器驱动搅拌装置

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