載人航天器或潛艇等密閉空間中CO2的去除,是環(huán)控生保系統(tǒng)的重要任務(wù)之一。密閉空間中CO2去除技術(shù)首先要求裝置高效、穩(wěn)定、安全,其次是體積小、重量輕、能耗低、壽命長(zhǎng),以及操作和維護(hù)簡(jiǎn)便。本論文針對(duì)上述目標(biāo),選擇了細(xì)胞生物光合固定和催化轉(zhuǎn)化法去除低濃度CO2。細(xì)胞光合固定指通過(guò)小球藻光合作用生物固定CO2；細(xì)胞催化轉(zhuǎn)化法指利用細(xì)胞表面展示技術(shù),將碳酸酐酶展示于大腸桿菌細(xì)胞外膜,然后將該細(xì)胞應(yīng)用于含液液膜反應(yīng)器作為生物催化劑,用于CO2氣體分離。主要包括以下五方面的內(nèi)容：（1）設(shè)計(jì)了一種以膜組件為氣體分布器的氣升式光生物反應(yīng)器用于小球藻光合固定去除CO2。反應(yīng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),考慮了細(xì)胞受光均一性及藻液光衰減問(wèn)題,同時(shí)結(jié)合膜技術(shù)特點(diǎn),增強(qiáng)了反應(yīng)器內(nèi)部的氣液傳質(zhì)效率�？疾炝藲怏w流量、光強(qiáng)、光質(zhì)、膜材料、膜組件長(zhǎng)度和膜數(shù)量對(duì)小球藻光合固定低濃度CO2的影響。比較了膜式光生物反應(yīng)器和常規(guī)鼓泡式、膜接觸式光生物反應(yīng)器的性能差異；（2）研制了螺旋管膜式光生物反應(yīng)器（MSTR）�？疾炝瞬煌瑲庖毫髁�、光照強(qiáng)度下MSTR和其他兩個(gè)常規(guī)光生物反應(yīng)器（BCTR. MCTR）內(nèi)的傳質(zhì)、混合以及小球藻CO2固定效率。B... 

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碳酸配酶含液液膜反應(yīng)器工作示意圖

LowPl七SSUfc卜公:州~氣圖1一5碳酸配酶含液液膜反應(yīng)器工作示意圖碳酸配酶含液液膜的出現(xiàn)立刻引起了研究人員的廣泛關(guān)注，它被認(rèn)為是一種可同時(shí)用于煙道氣和載人航天器中CO:分離的技術(shù)。其實(shí)，最早研究基于碳酸醉酶促進(jìn)傳遞的酶膜系統(tǒng)時(shí)，采用的是典型的支撐液膜。EnnsI32】將碳酸配酶溶解在磷酸緩沖液中并制成支撐液膜，液膜的厚度為150林m，結(jié)果表明co:通過(guò)液膜的傳遞速率可以增加500倍。warctll8)證明了在KHco:的存在下，碳酸醉酶有助于co:的分離。Qulnn和Donaldson[33]采用不同的支撐液膜，考察了基于碳酸醉酶的COZ促進(jìn)傳遞。但是

寄生小球藻[以zorezla刀arasitica(Brandt)Beijerinek]等種類(lèi)。這些種類(lèi)的區(qū)分主要根據(jù)細(xì)胞的外形。圖1一6小球藻小球藻細(xì)胞的大小，隨著種類(lèi)的不同而不同，例如:淀粉核小球藻的細(xì)胞直徑3一5娜，普通小球藻的直徑5一10林m。小球藻的細(xì)胞壁比較薄，但是老細(xì)胞的細(xì)胞壁要厚一些。細(xì)胞壁一般不分泌粘液，即膠質(zhì)，所以小球藻通常是單獨(dú)浮游在水中�？墒钱�(dāng)小球藻生活條件較差時(shí)，往往會(huì)沉到水底，分泌膠質(zhì)互相結(jié)合而成塊狀或皮膜狀。表1一2小球藻和其他植物對(duì)太陽(yáng)能的利用率比較「38]植物的種類(lèi)對(duì)太陽(yáng)能的利用直(%)一般的栽培植物單細(xì)胞綠藻類(lèi) 0.5一23一1】小球藻30以上小球藻有葉綠體和豐富的葉綠素，所以它能在陽(yáng)光下進(jìn)行光合作用。它在進(jìn)行光合作用時(shí)，對(duì)可見(jiàn)光有比較高的利用率。由于小球藻的光合作用特別強(qiáng).所

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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