能源微藻采收及油脂提取技术

微藻具有光合效率高、生长周期短、油含量高等特性,是一种极具前景的生物柴油大宗原料。藻体采收和油脂提取是决定微藻柴油生产成本的关键环节,此下游技术的改进对提高微藻产油的经济性意义重大。本文综述了国内外微藻培养液的浓缩采收方法,并对絮凝沉降、絮凝气浮、离心和过滤等方法的作用机制和采收效率进行比较;阐述了目前微藻油脂的提取技术,从操作条件和能量消耗角度分别对有机溶剂、超临界和亚临界法进行评价;特别介绍了一种同时实现微藻生长和油脂提取的新型微藻油脂原位萃取法;最后总结了微藻能源下游技术中存在的主要问题和今后的发展方向,为进一步提高微藻生物柴油经济性提出参考性意见。     

微藻的高油脂化技术

温室效应与石化能源紧缺已成为全球问题,生物燃料作为一种可再生且环境友好的替代能源受到人们的普遍关注。不少微藻油含量高,环境适应性强,净碳值几乎为零,被认为是生物质能,尤其生物柴油最重要的原料来源之一。本文综述了油脂微藻的国内外研究现状,并对高油脂微藻藻种筛选、高密度培养,以及提高微藻油脂含量和产油速率的可能方法进行了讨论;阐述了采用基因工程技术调控微藻脂类代谢途径生产高油脂的可能性;最后介绍了以CO2废气为碳源,膜生物反应器强化微藻培养技术,为进一步降低微藻产油成本,提高微藻生物柴油经济性提出了一条极有可能实现工业化的潜在高效生产途径。     

微藻的高油脂化技术研究进展

温室效应与石化能源紧缺已成为全球问题,生物燃料作为一种可再生且环境友好的替代能源受到人们的普遍关注。不少微藻油含量高,环境适应性强,净碳值几乎为零,被认为是生物质能,尤其是生物柴油最重要的原料来源之一。本文综述了油脂微藻的国内外研究现状,并对高油脂微藻藻种筛选、高密度培养,以及提高微藻油脂含量和产油速率的可能方法进行了讨论;阐述了采用基因工程技术调控微藻脂类代谢途径生产高油脂的可能性;最后介绍了以CO2废气为碳源,膜生物反应器强化微藻培养技术,为进一步降低微藻产油成本,提高微藻生物柴油经济性提出了一条极有可能实现工业化的潜在高效生产途径。     

微藻高油脂化基因工程研究策略

石化能源危机与全球气候变化已成为人类的两大重要难题。生物柴油作为可替代普通柴油的环境友好且可再生的能源受到普遍关注。相比植物油和动物脂肪生产,藻类油脂产率高且容易培养,被认为是未来生物柴油发展的重要原料之一。通过转基因技术强化油脂代谢途径,提高富油微藻含油量,已经成为新的研究热点。已有植物研究表明,增强甘油酯酰基转移酶表达,可以提高Kennedy途径代谢中间体通量,从而增加甘油三酯(TAG)的积累。本文综述了微藻油脂代谢途径的国内外研究现状和提高油脂积累的代谢调控策略;详细阐述了基于植物油脂合成强化的成功经验,通过增强微藻Kennedy途径对提高TAG生物合成的重要作用;讨论了当前转基因微藻的遗传转化方法及其需要解决的关键性科学技术问题;分析了基因工程技术调控微藻脂类代谢途径生产高油脂的可能性,并对该研究的发展进行了展望。     

影响微藻规模化培养的因素

概述了微藻生物能源技术中的微藻规模化培养的研究现状,从藻种筛选、代谢机理、培养条件和光生物反应器几个不同的角度阐述了影响微藻规模化培养的因素,为微藻生物能源的发展及光生物反应器的研发提供建议与思路.     

废弃油脂生产生物柴油的研究进展

简单介绍了生物柴油的生产原料,综述了用废弃油脂生产生物柴油的现状和方法。废弃油脂生产生物柴油的方法主要有物理法和化学法,物理法主要有掺和法和微乳法,化学法主要有热裂解法和酯交换法。目前生产中采用化学法的酯交换法、以酸碱两步催化法的工艺为主,而生物酶法和超临界法是研究热点。     

磷脂对脂肪酶催化性能的影响

脂肪酶催化可再生动植物油脂的酰基化反应可以生产多种具有重要价值的化工产品,近年来受到了越来越多的关注.而天然油脂原料中往往含有一定量的磷脂,它对脂肪酶的催化活性、热稳定性以及反应动力学等的影响非常显著.介绍了油脂中存在磷脂的种类与结构,并分别针对脂肪酶催化的水解、酯化和转酯化反应过程,综述了磷脂对脂肪酶催化性能的影响,以及可能的作用机制.     

微波辅助提取-GC/MS联用分析苍耳子中油脂成分的研究

采用微波辅助提取-GC/MS联用分析苍耳子中的油脂成分.以V(环已烷):V(丙酮)=1:1为提取溶剂,优化了微波辅助提取的条件.以正二十烷为内标,鉴定出了13种油脂成分,各组分相对保留时间的相对标准偏差(RSD)小于0.15%,相对峰面积的RSD＜3.0%.对不同批次以及不同产地的苍耳子样品进行了对比研究.该方法可用于苍耳子的鉴定和质量控制.     

生物柴油树种油脂脂肪酸组成对燃料特性的影响

以目前中国主要开发或具有开发潜能的10种生物柴油树种为研究对象,分析其果实或种子油脂脂肪酸组成对合成生物柴油燃料特性的影响。结果表明,木本植物生物柴油产品十六烷值、碘值、氧化安定性等燃料特性主要由原料油脂肪酸的不饱和度决定,脂肪酸不饱和度低于133.13,十六烷值(GB/T 20828-2007)和碘值(EN 14214)就可以达标。生物柴油产品冷滤点随着长碳链饱和脂肪酸的增加而升高,脂肪酸饱和碳链长度因子分别小于8.41和2.72时,可以满足冷滤点0℃和-10℃的要求。高品质生物柴油的原料中应该具有较高的单元不饱和脂肪酸含量。通过油脂脂肪酸单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸的组成绘制出生物柴油特性三角预测图,为预测生物柴油产品燃料特性提供参考依据。     

电解液对炭载Pd催化剂对甲酸氧化的电催化性能的影响

为了了解(NH4)2SO4,K2SO4和H2SO4电解液对炭载Pd(Pd/C)催化剂对甲酸氧化的电催化性能的影响和机理,用电化学方法测量了Pd/C催化剂在不同电解液中对甲酸氧化的电催化性能。发现在不同电解液中,Pd/C催化剂对甲酸氧化的电催化活性和稳定性按(NH4)2SO4>K2SO4>H2SO4的次序降低。由于在含甲酸的电解液中,不同电解液的pH值差别较小,电解液的pH值只有较小的影响。其次,电解液的电导率对甲酸氧化峰峰电位有一定的影响。最后,由于NH4+起着特殊作用,它能降低CO在Pd/C催化剂电极上的吸附量,因此,在(NH4)2SO4电解液中,Pd/C催化剂对甲酸氧化的电催化性能最好。     

Effect of Solvent on the Extraction of Microalgae Lipid for Biodiesel Production

The effect of solvent on the microalgae lipid extraction was studied. The efficiency of lipid extraction from microalgae was found to differ according to the solvent used. The existence of formic acid contributed to the extraction of lipid to a great extent. With 8 mg/L formic acid existing in the system, the lipid yield and free fatty methyl ester(FAME) yield increased from 39% to 42% and from 81% to 90% respectively compared to those of the control. The highest lipid yield of 42% was achieved from Chlorella protothecoidesis with an FAME yield of 89% when a mixed solvent of 14 mL/g dichloromethane, 2 mL/g methanol and 4 mL/g formic acid was used.     

以对甲基苯磺酸作为淋洗液用离子色谱法测定酸雨中的有机酸

本文研究了用对甲基苯磺酸作为淋洗液测定液相中HCOO~-和CH_3COO~-的离子色谱条件,该方法对HCOO~-和CH_3COO~-的最低检出限分别为48ppb和93ppb。该方法与用进口的辛磺酸作为淋洗液的方法进行了对比实验,并用于两广实际酸雨样品中甲酸和乙酸的测量。     

Ionic liquids for the fractionation of microalgae biomass

Microalgae have emerged as one of the most promising sources of renewable biomass. However, considerable challenges must be addressed in order to improve the commercial outlook for the production of commodity chemicals. The largest challenge remains the energy intensive and consequently costly process of microalgae harvesting and drying. Ionic liquids have found a niche application in this area by allowing the extraction of lipids from wet biomass at low temperatures in less time than traditional lipid extraction methods. A number of recent studies have advanced the study of wet extraction of microalgae using ionic liquids and elucidated some of the limitations of this process. However, the most promising avenue for ionic liquid-based wet extraction lies in the fractionation and recovery of multiple biomass products such as lipids, carbohydrates, and carotenoids, in a single process.     

Separation of Mandelic Acid by a Reactive Extraction Method Using Tertiary Amine in Different Organic Diluents

Mandelic acid is a valuable chemical that is commonly used in the synthesis of various drugs, in antibacterial products, and as a skin care agent in cosmetics. As it is an important chemical, various methods are used to synthesize and extract this compound. However, the yields of the used processes is not significant. A dilute aqueous solution is obtained when using several production methods, such as a fermentation, etc. In this study, the reactive extraction of mandelic acid from aqueous solutions using tri-n-octylamine extractant at 298.15 K was investigated. Dimethyl phthalate (DMP), methyl isobutyl ketone (MIBK), 2-octanone, 1-octanol, n-pentane, octyl acetate, and toluene were used as diluents. The batch extraction results of the mandelic acid experiments were obtained for the development of a process design. Calculations of the loading factor (Z), distribution coefficient (D), and extraction efficiency (E%) were based on the experimental data. The highest separation yield was obtained as 98.13% for 0.458 mol.L⁻¹ of tri-n-octylamine concentration in DMP. The overall extraction constants were analyzed for the complex of acid-amine by the Bizek approach, including K₁₁, K₁₂, and K₂₃.     

长脂链巴比妥酸和四氨基嘧啶的分子组装体的研究

长脂链巴比妥酸和四氨基嘧啶的分子组装体的研究王志强，王力彦，张希，沈家骢（吉林大学分子光谱与分子结构开放实验室，长春，１３００２３）关键词分子识别，分子组装体，长脂链巴比妥酸，四氨基嘧啶靠氢键、静电、疏水等弱相互作用及其协同作用，在气／液、液／液及液...     

离子液体萃取阿魏酸和咖啡酸的性能研究

以1-甲基-3-丁基咪唑六氟磷酸盐([C4mim][PF6])和1-甲基-3-己基咪唑六氟磷酸盐([C6mim][PF6])离子液体为萃取剂,采用紫外分光光度法研究了溶液pH值、温度、相比率及盐的种类和浓度对其萃取阿魏酸和咖啡酸效率的影响,考察了被萃取物的回收及离子液体的循环使用,探讨了两种离子液体替代传统有机溶剂阿魏酸和咖啡酸的可能性。实验结果表明:萃取温度和无机盐的种类及浓度对FA和CA萃取效率的影响较小;水相pH值对萃取效率有较大的影响,萃取FA适宜pH应小于3.67,萃取CA适宜pH应小于3.71;被萃取物浓度增大,萃取效率降低,而相体积比增大其萃取效率升高;两种离子液体对FA和CA的萃取效率[C4mim][PF6]大于[C6mim][PF6],同种离子液体对FA的萃取效率大于CA;在萃取相中的FA和CA可定量回收,且被萃取物中离子液体的残留[C6mim][PF6]小于[C4mim][PF6],离子液体可循环使用。     

电解液中的乙二胺四甲叉膦酸对甲酸在炭载Pd催化剂上电氧化性能的影响

利用X射线能量色散(EDS)谱、X射线衍射(XRD)谱、透射电子显微镜(TEM)和电化学等技术研究了在电解液中添加乙二胺四甲叉膦酸(EDTMP)对甲酸在Pd/C催化剂上电氧化性能的影响. 结果表明, 当EDTMP添加的浓度为0.5 mmol/L时, Pd/C催化剂对甲酸氧化的电催化活性和稳定性最好. 这主要归结于吸附在Pd/C催化剂表面的EDTMP不但能通过基团效应降低CO的吸附量, 还能抑制Pd/C催化剂催化甲酸分解的速率, 从而减少了CO的毒化作用. 但当EDTMP的浓度大于0.5 mmol/L时, 吸附过多的EDTMP反而会占据Pd的活性位点, 降低催化作用.     

NH_4~+对甲酸在炭载Pd催化剂上氧化性能的影响

为了解HClO4、NH4ClO4和NaClO4电解液对炭载Pd(Pd/C)催化剂电极对甲酸氧化的电催化性能的影响,在用X射线衍射(XRD)谱、能量色散谱(EDS)和透射电子显微镜(TEM)对Pd/C催化剂进行表征的基础上,采用电化学方法测量了Pd/C催化剂在不同电解液中对甲酸氧化的电催化性能.发现在不同电解液中,Pd/C催化剂对甲酸氧化的电催化活性和稳定性按NH4ClO4NaClO4HClO4的次序降低.由于甲酸的存在,不同电解液的pH相差较小,因此,电解液的pH影响较小,而阳离子的影响较大.在NaClO4电解液中的性能优于在HClO4电解液中的性能是pH的影响.在NH4ClO4电解液中的性能优于在NaClO4电解液中是由于NH4+能降低CO在Pd/C催化剂电极上的吸附强度和吸附量,这一发现对提高直接甲酸燃料电池(DFAFC)的性能很有意义.     

盐碱法提取酵母核酸的工艺研究

对盐碱法提取酵母核酸进行了研究。结果表明,最佳提取条件为提取温度85℃,提取pH为7.5,NaCl的含量为6.5%,提取时间180 min,对酵母核酸的平均提取率达到5.70%。