隨著人民生活水平的不斷提高,人們對可再生能源、綠色食品與藥品等工業(yè)及日用產品的消耗及品質要求也越來越高。但是,生產這些產品的原材料（如傳統(tǒng)化石能源、農作物）受到資源的限制而供應量日趨緊張。微藻生物基材料作為一種潛在的原材料,因其生產成本低,培養(yǎng)條件要求不高,而得到廣泛的關注。然而,采收困難成為了制約微藻產業(yè)發(fā)展的主要瓶頸,傳統(tǒng)的浮選采收技術普遍存在采收成本高、能耗過高的問題。因此,開發(fā)一種新型的微藻采收技術,對促進微藻產業(yè)的發(fā)展具有十分重要的意義。本文提出并發(fā)展了一組新型的微藻無泡浮選采收技術,以小球藻為研究對象,借助響應面優(yōu)化法系統(tǒng)考察了新技術中各種因素對于小球藻采收率的影響,并結合表面能測試與界面相互作用的XDLVO理論（extended Derjaguin-Laudau-Verwey-Overbeek）對浮珠與小球藻之間的相界面物理化學作用機理進行了詳細探討。主要研究內容及取得的主要成果如下:1)以空心硅硼酸鈉微珠作為載體代替?zhèn)鹘y(tǒng)氣浮法的氣泡,發(fā)展了一種新型的無泡浮選采收技術----浮珠浮選技術,通過對比硅硼酸鈉、粉煤灰、空心玻璃珠、乳膠顆粒四種材料的浮珠,發(fā)現(xiàn)硅硼酸鈉的疏水性更... 

【文章來源】：長安大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：160 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

常見微藻種類Fig.1-1Commonmicroalgaespecies

可分為球形、線形、菱形以及其他不規(guī)則的形狀。根據(jù)種屬主要可分為四個門類：1）藍藻門，藍藻是地球上最古老的物種之一。藍藻是一種結構上接近細菌的原核生物，已知的大約有 2000 種，代表藻種有魚腥藻、螺旋藻等；2）綠藻門，是一種分布極為廣泛的微藻，以淡水藻為主，已知大約有 8500 種，代表藻種有小球藻、衣藻等； 3）紅藻門，以海洋微藻為主，已知的大約有 4500 種，代表藻種有紫球藻等；4）金藻門，是一種具有復雜的色素系統(tǒng)微藻種屬，主要分布在淡水中，已知的大約有 1000 種，代表藻種有等鞭金藻等。與其他生物相比，微藻具有如下特點：1）具有較強的固定 CO2能力：與陸生植物相比，微藻中光合色素含量占其干重的2.5%，是陸生植物的 50 倍，且微藻的光和色素分布于整個細胞，整個細胞就是一個光合反應器，有利于光合產物的合成與轉運。與其他常見的具有固定 CO2能力的微生物相比，微藻也具有明顯的優(yōu)勢。圖 1-2 為微藻與微生物能力的對比，可以看出，單一的光合作用過程中，微藻固定 CO2量是其余三種菌的三倍。

小球藻（Chlorella）是一種古老的生物，出現(xiàn)在 20 多億年前，也是目前微藻方面的科學研究以及工業(yè)化生產最常見的一種微藻[5,6]，屬綠藻門（Chlorophyta）綠藻綱（Chlorococcales）小球藻科（Chlorellales）小球藻屬的一種單細胞生物。得益于 1890 年，荷蘭微生物學家 Beijerinck 的發(fā)現(xiàn)和分離培養(yǎng)，才使這種個體微小，效用頗高的微小藻種走進人們的視野。在第一、二次世界大戰(zhàn)期間，德國曾嘗試研究培育小球藻為食物，戰(zhàn)后，此研究轉移至美國斯坦福研究中心和卡內基中心。圖 1-3 為小球藻在顯微鏡下的形態(tài)圖�？梢钥闯觯∏蛟逶谧匀簧L狀態(tài)下為飽滿綠色的球形，直徑通常在 3~8μm，是一種光能自養(yǎng)型的單細胞生物，也會出現(xiàn)多細胞聚集生長和異養(yǎng)。這是由于小球藻含有高等植物具有的類囊體，里面包含葉綠素以及光合作用必需的酶[7]，均勻分散在培養(yǎng)液中。小球藻富含葉綠素 a 和葉綠素 b[8,9]，其含量可以達到藻細胞干重的 4%~6%[10]。(a) (b)

【參考文獻】：
期刊論文
[1]酶法提取小球藻藻渣多糖研究[J]. 劉啟順,陳瑋,左楊,吳樹麗,譚海東,曹旭鵬,張付云,尹恒.  水產科學. 2018(01)
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[5]固化菌藻系統(tǒng)處理養(yǎng)殖廢水中氨氮的研究[J]. 周鳴,湯紅妍,賈曉平,苗娟,朱書法.  工業(yè)水處理. 2016(08)
[6]納米氫氧化鋁-聚丙烯酰胺復合絮凝劑對鎘離子的吸附研究[J]. 粟燕,劉人源,陳振玲.  離子交換與吸附. 2016(04)
[7]兩種計數(shù)板在藻類定量中的比較研究[J]. 周緒申,孟憲智,王迎,李偉.  水利技術監(jiān)督. 2016(04)
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博士論文
[1]多組分廢舊塑料的浮選分離及浮選藥劑的作用機理研究[D]. 趙鉞.長安大學 2016
[2]再生資源的物理化學分選塑料浮選體系中的界面相互作用[D]. 王暉.中南大學 2007

碩士論文
[1]分子動力學研究蛋白質的吸附行為[D]. 賀存學.山東大學 2017
[2]能源微藻的培養(yǎng)及其氣浮浮選研究[D]. 黃佳.長安大學 2016
[3]辣木提取液對水中顆粒物去除效果及其應用研究[D]. 方曉敏.浙江大學 2016
[4]兩株綠藻類胡蘿卜素羥化酶基因的克隆和表達分析[D]. 于曉娜.南京農業(yè)大學 2014
[5]微藻油脂制備生物柴油研究[D]. 齊沛沛.南京林業(yè)大學 2008
[6]普通小球藻對味精廢水的凈化及其資源化研究[D]. 殷國梁.天津大學 2007



本文編號：3075887