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,以及操作和維護簡便。本論文針對上述目標,選擇了細胞生物光合固定和催化轉(zhuǎn)化法去除低濃度CO2。細胞光合固定指通過小球藻光合作用生物固定CO2；細胞催化轉(zhuǎn)化法指利用細胞表面展示技術(shù),將碳酸酐酶展示于大腸桿菌細胞外膜,然后將該細胞應用于含液液膜反應器作為生物催化劑,用于CO2氣體分離。主要包括以下五方面的內(nèi)容：（1）設(shè)計了一種以膜組件為氣體分布器的氣升式光生物反應器用于小球藻光合固定去除CO2。反應器結(jié)構(gòu)設(shè)計時,考慮了細胞受光均一性及藻液光衰減問題,同時結(jié)合膜技術(shù)特點,增強了反應器內(nèi)部的氣液傳質(zhì)效率�？疾炝藲怏w流量、光強、光質(zhì)、膜材料、膜組件長度和膜數(shù)量對小球藻光合固定低濃度CO2的影響。比較了膜式光生物反應器和常規(guī)鼓泡式、膜接觸式光生物反應器的性能差異；（2）研制了螺旋管膜式光生物反應器（MSTR）。考察了不同氣液流量、光照強度下MSTR和其他兩個常規(guī)光生物反應器（BCTR. MCTR）內(nèi)的傳質(zhì)、混合以及小球藻CO2固定效率。B... 

【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：博士

【部分圖文】：

碳酸配酶含液液膜反應器工作示意圖

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，它被認為是一種可同時用于煙道氣和載人航天器中CO:分離的技術(shù)。其實，最早研究基于碳酸醉酶促進傳遞的酶膜系統(tǒng)時，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促進傳遞。但是

寄生小球藻[以zorezla刀arasitica(Brandt)Beijerinek]等種類。這些種類的區(qū)分主要根據(jù)細胞的外形。圖1一6小球藻小球藻細胞的大小，隨著種類的不同而不同，例如:淀粉核小球藻的細胞直徑3一5娜，普通小球藻的直徑5一10林m。小球藻的細胞壁比較薄，但是老細胞的細胞壁要厚一些。細胞壁一般不分泌粘液，即膠質(zhì)，所以小球藻通常是單獨浮游在水中�？墒钱斝∏蛟迳顥l件較差時，往往會沉到水底，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太陽能的利用率比較「38]植物的種類對太陽能的利用直(%)一般的栽培植物單細胞綠藻類 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，所以它能在陽光下進行光合作用。它在進行光合作用時，對可見光有比較高的利用率。由于小球藻的光合作用特別強.所

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]納米復合凝膠固定化酶膜反應器去除低濃度CO2的研究[D]. 張亞濤.浙江大學 2009
[2]微藻（酶）膜反應器去除密閉環(huán)境空氣中CO2的研究[D]. 程麗華.浙江大學 2006



本文編號：3471085