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一碳论坛第二十一讲:陈可泉教授 材料单体的绿色生物制造
日期:2025-04-21 阅读:

2025年4月9日,南京工业大学生物与制药工程学院陈可泉教授做客“名师讲坛”,做题为:“材料单体的绿色生物制造”的学术报告。

以生物质为原料,理论上可以合成各种石油基高分子材料产品。然而,目前全球生物基材料的产能占高分子材料总量仅2%左右。材料单体的生物合成仍然是生物基材料规模化的重要挑战。合成生物学等技术的进步可为材料单体生物制造的原料低碳化、过程绿色化、产品高值化提供有力支撑。C1原料如甲醇,具有来源广泛、还原力高等优点。产酸细菌嗜甲基丁酸杆菌是天然共利用甲醇和CO2的优良菌株,通过重构嗜甲基杆菌甲醇和CO2共利用途径,可以大大提高甲醇消耗与乙酸合成效率;进一步以乙酸作为碳源可以合成丁二酸、戊二胺等材料单体。材料单体的合成过程中脱羧反应是普遍存在的现象。通过将脱羧反应与CO2固定反应过程耦合,可以戊二胺与丁二酸的联产,大大减少过程的酸碱添加量与废弃物的产生。材料单体的纯度对于合成生物基材料影响显著。根据材料单体结构特征,结合模拟移动床吸附分离、萃取、干燥蒸发等高效的分离纯化装备与技术开发,可以实现系列材料单体的高品质制备,并实现在聚氨酯、聚酰胺等材料中的应用。

在报告结束后,陈可泉教授访问了一碳生物技术研究中心,与团队的科研人员和学生们进行了深入的交流。他分享了在材料单体的绿色生物制造研究领域的经验,并就系列材料单体在聚氨酯、聚酰胺等材料中的应用进行了深入探讨。

陈可泉,博士,教授。2009年在南京工业大学获得工学博士学位;2009-2010年日本秋田县立大学从事博士后研究;2011至今在南京工业大学生物与制药工程学院从事教学科研工作。目前主要从事材料单体、医药中间体、营养化学品等生物制造与应用的研究工作。近年来获国家技术发明二等奖、教育部技术发明奖二等奖、中国石油和化学工业联合会技术发明二等奖、侯德邦化学科技青年奖等奖项。在ACS Catalysis, Metabolic Engineering等发表SCI论文80余篇,获得国家发明专利40余项,出版学术专著1部。承担了国家重点研发计划、国家自然科学基金重点项目等多项科研项目,并与德国科思创公司、芬兰UPM公司、中国兵器集团、中海油等多家企业开展了项目合作。