3-羥基丁酮

為考察3種活性炭的微結(jié)構(gòu)及其對(duì)丁酮吸附-脫附性能的影響,通過(guò)氮?dú)馕?脫附等溫線表征活性炭的孔隙結(jié)構(gòu),采用紅外光譜和Boehm滴定法表征活性炭表面的官能團(tuán),并在常壓動(dòng)態(tài)吸附裝置中研究了不同溫度條件下3種活性炭對(duì)丁酮的吸附及脫附性能.結(jié)果表明:活性炭對(duì)丁酮的吸附主要發(fā)生在微孔中,0.5~0.8 nm的微孔對(duì)丁酮的吸附有促進(jìn)作用,1.2 nm左右的微孔對(duì)于丁酮的吸附有積極影響.活性炭表面羧基、內(nèi)酯基等酸性基團(tuán)的存在有利于丁酮的吸附.溫度對(duì)活性炭吸附、脫附丁酮有顯著影響.在吸附過(guò)程中,隨著溫度的升高,活性炭對(duì)丁酮的吸附量逐漸降低;在脫附過(guò)程中,脫附率隨著溫度的升高逐漸升高;內(nèi)酯基和羧基的存在會(huì)減弱丁酮的脫附;同時(shí)發(fā)現(xiàn),0.5~0.8 nm的微孔和直徑為1.2 nm左右的微孔結(jié)構(gòu)亦有利于活性炭對(duì)丁酮的脫附.

以提高3-羥基丙酸的產(chǎn)量為目標(biāo),對(duì)實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建的基因工程大腸桿菌進(jìn)行改造,敲除形成副產(chǎn)物1,3-丙二醇的主要酶基因——乙醛脫氫酶基因yqh D,得到E.coli W3110Δyqh D(p CDFDuet-tac-gpd1-TUkgsadh/p ACYCDuet-tac-dha B1-4),該工程菌搖瓶發(fā)酵產(chǎn)量達(dá)到2.53 g/L,相比未敲除yqh D基因的菌株,產(chǎn)量提高了5.8倍。另外,敲除了甘油代謝途徑中的抑制因子glpR基因,得到E.coli W3110ΔglpR(p CDFDuet-tac-gpd1-TUkgsadh/p ACYCDuet-tac-dha B1-4),該工程菌搖瓶發(fā)酵產(chǎn)量達(dá)到2.86 g/L,相比未敲除glpR基因的菌株,產(chǎn)量提高了6.7倍。后經(jīng)5 L罐發(fā)酵培養(yǎng)后,3-羥基丙酸的產(chǎn)量提升到15.4 g/L。該實(shí)驗(yàn)為進(jìn)一步利用大腸桿菌工程菌發(fā)酵生產(chǎn)3-羥基丙酸提供了研究基礎(chǔ)。