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过程工程所在微藻磁性采收方面取得进展

来源：null 发布时间： 2014-04-04

［更新时间: 2014-4-4 点击数: 986 ］

　生物柴油是一种具有较好发展前景的生物能源，微藻作为生物柴油的来源之一，由于其具有生长速度快，油脂含量高，不占用耕地等优势，被认为是当前替代化石燃料的最具潜力的生物柴油原料之一。现阶段，由于其较高的生产成本，微藻能源的大规模工业化生产仍受到较大限制，其中微藻细胞的采收是较为关键的流程之一，其成本可以占到微藻总生产成本的20%~30%。但是对于微藻采收过程，当前仍没有一种低能高效经济的方法。因此，寻求一种低成本高回收率的微藻采收方法，对于降低微藻的生产成本，提高微藻能源的竞争力具有重要意义。

近日，过程工程所刘春朝研究员的研究团队在传统的阳离子型聚丙烯酰胺(CPAM)絮凝剂的基础上，利用磁性Fe₃O₄纳米颗粒，合成了一种新型的磁性絮凝剂，应用于微藻的采收过程中。实验结果表明，该磁性絮凝剂对于不同的微藻在较宽的pH范围内(pH 4-10)均有较好的采收效果，对于布朗葡萄藻和小球藻，用量分别在25 mg/L和120 mg/L时，在任一pH下的采收率均在95%以上。分析表明絮凝剂与微藻细胞之间的静电吸附作用和CPAM的桥接作用是主要的分离机制。与传统的CPAM絮凝剂相比，该磁性絮凝剂具有用量少，分离过程快等优点，同时克服了传统絮凝剂易残留的缺点，有效避免了水体的二次污染。该方法为微藻高效经济的采收过程奠定了基础。

　　上述相关研究得到了国家重点基础研究计划(973，Nos.2011CB200905， 2011CB200903)，国家自然科学基金(No. 21106165)以及中国科学院外籍青年科学家计划(No. 2011Y1GA01)的资助，相关研究成果发表在学术期刊ACS Applied Materials & Interfaces上 (2014, 6 (1): 109�C115)。

（A) （B)

　　磁性絮凝剂与微藻细胞吸附过程 (A:布朗葡萄藻；B：小球藻)

（A)（B)

　　磁性絮凝剂与CPAM絮凝剂分离过程对比 (A: 布朗葡萄藻CPAM絮凝后沉降30 min；B：布朗葡萄藻磁性絮凝剂絮凝后磁铁吸附1 min)

　　(生物质工程创新团队王仕楷)

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