微藻微波催化裂解研究及动力学分析

采用微波设备对微藻粉末进行热解实验,分别研究了活性炭、H₃PO₄、NaOH、MgCl₂、MgO对微藻微波裂解的影响,以及不同功率(200、600、900 W)下微藻裂解失重的变化。结果表明,对于所研究的五种无机添加剂,均能够显著增加固体产物产率,明显减少气体产物产率,添加剂对液体产率的影响不是很显著,但H₃PO₄和MgCl₂使液体产率提高,NaOH使液体产率降低。微藻的微波裂解过程大致可以分成脱水、干燥、快速裂解和缓慢裂解四个阶段。采用Flynn-Wall-Ozawa法对微藻微波裂解进行动力学分析,计算出相应的微藻快速裂解阶段的活化能,活化能基本上随反应的进行而增大。     

不同海洋饵料微藻对抗生素的敏感性差异分析

以细胞数量和叶绿素a含量为观测指标,研究了氯霉素、遗传霉素(G418)、青霉素对3种海洋饵料微藻:小球藻(Chlorella vulgarisBeij.),金藻8701(Isochrysis galbanaParke 8701)和小新月菱形藻(Nitzschia clos-teriumEhr.)生长的影响.结果表明:低于100 mg.L-1的氯霉素对小球藻的生长影响差异不显著(p>0.05),200mg.L-1时抑制作用显著;低于25 mg.L-1的氯霉素促进金藻8701的生长,大于100 mg.L-1时显著抑制;小新月菱形藻的生长随着氯霉素浓度的增高而不断下降,表现出明显的负相关性.不同浓度的G418对3种藻的生长均有明显的抑制作用.低于100 mg.L-1的青霉素能够促进3种藻的生长,随着浓度的升高,相对增长率逐渐下降.实验结果可为3种海洋饵料微藻的无菌系建立提供参考.     

镍基金属有机骨架催化制藻基生物航油

本文研制了镍基金属有机骨架催化剂,考察了其催化微藻生物质及其水热提取油脂进行脱氧断键制航油性能。当金属有机骨架负载镍金属后,碳氧钴元素含量降低而镍元素含量提升到22.25%。由于金属骨架中钴的电子部分转移给成功担载的镍金属,故催化微藻亚临界水热提取油脂制航油的转化率和选择性分别达到90.51%和37.83%,显著高于微藻生物质直接催化转化效果。以微藻油脂的典型成分十六烷酸为例,量子化学计算揭示了其脱氧断键的竞争反应机理:Ni-H加成到羰基碳原子使得羰基碳与α位碳的键长由0.08007 nm拉长为0.08132 nm,有助于十六烷酸脱羧;同时Ni-H加成到羰基碳原子上的反应焓变为-40.8 kJ/mol,低于Ni-H加成到羰基氧原子上的158.8 kJ/mol,故脱羧反应更倾向于沿Ni-H加成到羰基碳原子的路径进行。     

青岛能源所研制出活体单细胞淀粉含量检测方法

<正>据介绍,高等植物和微藻能够利用光能将水和二氧化碳转化成淀粉等高能化合物,从而生产粮食和生物燃料,因此高产淀粉细胞工厂的选育具有重要意义。目前,定量测定细胞中淀粉含量的方法通常包括破坏性的细胞处理过程、酶(或酸)介导的水解、水解产物的定量等多个环节,不仅需要大量细胞,且操作步骤繁琐、耗时耗力、成本较高,极大地限制了淀粉含量的高通量筛选。此外,传统方法通常无法检测自然界中大量存在的难培养微生物中的淀粉含量。     

几种饵料微藻基因组DNA的提取及其特异性引物的设计

用改良CTAB法提取我国沿海东南部滩涂贝类常见的4种饵料微藻的基因组DNA,结果发现提取的DNA产率高、完整性好,认为是一种简便而高效的微藻基因组DNA提取方法.对其18S rRNA 基因(18S rDNA)进行克隆与测序,并利用序列比对软件 MEGA 5.0对各微藻的18S rDNA序列进行两两比对,设计出了能够用于快速区分此4对饵料微藻的特异性PCR引物(Cha.F/Cha.R、Iso.F/Iso.R、Pla.F/Pla.R及Nan.F/Nan.R). PCR扩增验证实验结果显示,4对引物均具有很强的特异性,无交叉扩增现象.扩增片段大小范围为100~200 bp,满足实时荧光定量PCR的实验要求,在检测滩涂贝类对此4种饵料微藻的摄食选择性研究方面具有重要意义.     

生产运输燃料和有机化学品生物催化体系的新进展

总结了细菌作为生物催化剂的特征和应用的新进展,预测了未来发展趋势。深入讨论了微藻系统的发展,包括PetroAlgae公司和中国石化石油化工科学研究院微藻实验室的一些进展。     

典型微藻生物油的润滑性能和作用机理研究

鉴于对生物质能源的需求日益增长,将典型微藻生物油添加到CD 15W-40柴油机油中实现部分替代.采用四球摩擦磨损试验机考察了生物油的润滑性能,利用现代表面分析技术探讨了其作用机理.结果表明:微藻生物油有很好的润滑效果;随柴油机油中生物油添加量的增大,摩擦系数逐渐降低、钢球磨斑直径先减小后增大;当生物油的添加质量百分数为10%时,柴油机油的摩擦学性能较优.其中,利用La2O3催化液化制备的生物油的润滑性能优于直接液化制备的生物油,能显著降低摩擦系数和钢球磨斑直径.就润滑机理而言,润滑油中的含C、N有机物在摩擦副接触表面吸附、沉积形成润滑膜,同时摩擦副滑动表面经摩擦化学反应生成由Fe2O3和FeN组成的保护膜,从而起到良好的润滑防护作用.相关研究结果可望为拓展生物油的应用提供参考.     

超声辅助提取微藻油脂机理及工艺参数的研究*

对微藻细胞壁进行破碎是提高微藻油脂提取率的重要手段,超声振动破碎是一种有效的细胞破碎方法。建立基于声冲流、声辐射力、声空化的传质动力学的经验模型,运用传输矩阵法设计用于微藻细胞破碎的超声振动子,搭建了实验平台,并设置不同超声振动工艺参数对微藻细胞的破碎率进行了实验研究。结果表明:超声振动子,在工具头浸入微藻二分之一总溶液深度、工作时间30 min、功率225 W、纵振频率25 kHz的条件下,超声振动破碎的效果最佳,采用氯仿试剂对破碎液进行油脂提取,效果最好。     

海洋微藻富集微量元素研究进展

论述了微量元素对人体的重要作用,以及目前海洋微藻生物富集硒、铬、锌等的研究现状,同时探讨了微藻富集微量元素的前景。     

13种饵料微藻的脂肪酸组成特点及在河蟹育苗中的应用

1996～1999年间对我国13种习见海、淡水微藻及部分单克隆藻株的高度不饱和脂肪酸(PUFA)组成进行分析.结果表明,在各自适宜培养条件下获得的13种藻类细胞中,硅藻门的三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)、中肋骨条藻(Skeletonema costatum)、新月菱形藻(Nitzschia closterium)、牟氏角毛藻(Chaetoceros muelleri)和金藻门的绿色巴夫藻(Pavlova viridis)具有较高的EPA含量,占脂肪酸总量的比例分别为19.13%～28.00%、24.62%、27.80%、21.45%和26.65%;而13种藻类细胞中DHA的含量普遍较低,只有绿色巴夫藻、球等鞭金藻(Isochrysis galbana)和等鞭金藻(Isochrysis sp.)存在有意义的DHA含量.蓝藻门的钝顿螺旋藻(Spirulina platensis)、绿藻门的亚心形扁藻(Platymonas subcordiformis)、盐藻(Dunaliella salina)、海水小球藻(Chlorella sp)、淡水蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)和淡水斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)没有或仅有很小比例的EPA和DHA.利用高EPA藻种三角褐指藻和DHA含量较高的球等鞭金藻饲育河蟹第一期(ZI)和第二期蚤状幼体(Z2),Z1至Z2的变态率及大眼幼体(M)育成率均明显高于海水小球藻、螺旋藻和鸡蛋黄饲育的对照组.