富油微藻的筛选及藻油制备生物柴油的研究

摘要

随着石油资源的日益枯竭和生态环境的日益恶化，世界各国都在积极探寻环境友好的石油燃料替代品。生物柴油即脂肪酸甲酯，是一种清洁的环境友好型可再生能源，通过微藻生产生物柴油在技术上是可行的，并且它是实现生物燃料完全替代石化燃料的最佳途径之一。
　　本文主要针对内蒙古中西部地区气候和环境特点，对天然湖泊中的优势藻种进行了大量的筛选工作，对其中一株含油量较高的舟形藻进行了生长和油脂积累条件的优化，通过大规模培养，收获藻细胞，烘干得到藻粉，采用溶剂浸提法提取藻油及其制备生物柴油的研究，主要研究结果如下：
　　1、成功的筛选到了一株含油量较高的舟形藻藻株，并对其进行了藻种保藏方法的比较，保种时间可达9个月，且活化复苏生长速度较快。采用改进后的B&D法提取藻粉中的油脂得率最高。
　　2、以水生硅藻培养基为基础，优化出舟形藻生长的适宜培养条件为：温度20℃，光照强度3000lx，初始pH值为8；通过L16(45)正交实验优化结果得出5种营养盐的最适浓度为：尿素50 mg/L、K2HPO4·3H2O40 mg/L、Na2SiO3·9H2O200 mg/L、NaHCO310 mg/L、MgSO4·7H2O70 mg/L。维生素B1对该藻的增殖有显著的促进作用，最适增殖浓度为200μg/L；维生素 B12和维生素 H的增殖作用不明显，三种维生素之间不存在影响增殖的交互作用。舟形藻在优化后培养基中培养第11d进入稳定期，最大吸光值(A680)可达1.269，生物量累积达7.66g/L。
　　3、营养盐胁迫对舟形藻油脂积累的实验结果表明：在氮缺乏下对舟形藻的油脂积累具有显著作用，最适油脂积累的尿素浓度为30 mg/L，舟形藻的最终油脂含量可由30.60％提高到39.29%。
　　4、采用碱催化转酯化法将舟形藻藻油制备成生物柴油，气相色谱分析表明，其主要成分为 C16和C18脂肪酸。测定该生物柴油的主要性能指标：密度、运动黏度、闪点、酸值及碘值均符合美国标准ASTM6751-03和中国标准GB/T20828-2007的指标要求，是理想的柴油替代品。
　　利用舟形藻藻油生产生物柴油具有缓解温室效应，不与人争粮、不与粮争地的独特优势，为其后生物柴油的非粮原料转化和规模化生产奠定基础，具有广阔的开发利用前景。

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引 言

1 文献综述

1.1微藻概述

1.2微藻生长及油脂含量的影响因素研究

1.3微藻油脂的形成机制

1.4 微藻油脂研究应用的历史和现状

1.5微藻生物柴油的制备工艺

1.6本课题研究的目的和主要内容

2富油微藻筛选及藻油提取方法的比较

2.1实验材料与仪器

2.2实验方法

2.3实验结果与讨论

2.4本章小结

3 富油舟形藻生长条件的优化

3.1 实验材料与仪器

3.2实验方法

3. 3结果与分析

3.4 本章小结

4 营养盐胁迫对富油舟形藻油脂积累的影响

4.1实验材料与仪器

4.2实验方法

4.3结果与分析

4.4 本章小结

5 舟形藻油脂制备生物柴油

5.1实验材料与仪器

5.2实验方法

5.3结果与分析

5.4本章小结

结 论

参考文献

附录A BG11培养基配方

附录B 水生硅藻培养基配方

在学研究成果

致谢