过程工程所在磁性分离技术采收微藻方面取得进展

藻类磁性分离技术

随着化石能源的消耗和环境污染破坏问题的严峻,人们急需寻求更清洁的可再生能源,其中以燃料乙醇和生物柴油为代表。微藻被认为是极具前景的用来生产生物柴油的原料。然而,要实现微藻的能源价值,需要将微藻细胞从培养液中分离富集,由于微藻个体微小、浓度低,导致采收处理量大、难度高。磁分离技术由于洁净、节能、高效等优点,它的应用已经渗透到生物和医学等领域,开发用于微藻采收磁性絮凝剂并对采收工艺条件进行优化具有重大意义。

近日,中科院过程工程研究所郭晨研究员的研究团队利用磁性Fe3O4纳米颗粒对微拟球藻进行磁性分离采收,利用磁性Fe3O4纳米颗粒和微藻的静电力吸附作用以及颗粒的纳米效应,在极短的时间内实现了对微藻的高效采收,磁性Fe3O4纳米颗粒的用量少。研究表明,微藻在生长过程中生物量达到最高值时磁性Fe3O4纳米颗粒的吸附能力最大,磁性Fe3O4纳米颗粒对微藻的吸附符合Langmuir吸附,较高温度下有利于采收,同时采收后的微藻培养液可以继续用于微藻的培养。该成果为实现微藻的大规模磁性分离奠定了理论基础。相关研究结果发表在国际杂志Bioresource Technology(2013,138,387-390)上。

该研究得到国家重点基础研究发展计划(Nos.2011CB200905 & 2011CB200903)、国家自然科学基金(No. 21106165)和国家高技术研究发展计划(No. 2012AA021202)资助。

159041557
磁性Fe3O4纳米颗粒采收微藻过程图(A为微藻溶液)
 来源:中国科学院

Related Posts

在平板光生物反应器中通过促进蛋白核小球藻的碳氮代谢净化水产养殖废水并生产优质蛋白质

虽然利用微藻处理废水是一种经济、环保的策略,但仍面临着严格的排放标准和高价值生物质开发的挑战。在平板光生物反应器中,通过红色 LED 灯和淀粉添加改善了蛋白核小球藻 (Chlorella pyrenoidosa) 处理罗非鱼养殖废水 (T-AW) 的碳氮代谢能力,并同时生产了蛋白质。在室外温度下,使用红色LED灯来提高了营养物的去除率,但除总氮外,其它污染物浓度均不满足排放标准。加入淀粉后,平板光 […]…

Read More

基于藻类进行处理废水中的养分

利用藻类培养来补充废水处理(WWT)流程,因该过程吸收养分,同时将CO2转化为生物质。因此,越来越多的关注点集中在应用基于藻类的废水处理技术上,以回收养分和捕获CO2,同时在循环经济中降低经济负担。然而,废水和藻类生理特性的复杂性给工业上的实施带来了技术和经济方面的挑战。基于藻类的废水处理完全依赖藻类吸收和储存生物量中的养分,因此,去除效率与生物质生产率成正比,这种去除机制限制了藻类在低养分浓度废 […]…

可见光驱动的光催化剂对藻类的灭活作用

有害藻类水华对水生生态系统和人类健康造成不利影响,引起了人们的极大关注。近年来,可见光驱动(VLD)光催化以其低成本、机械稳定性和优异的去除效率等独特特性,在藻类灭活方面引起了人们的关注。然而,可见光的低利用率和电子-空穴(e(-)-h(+))对是传统光催化剂的主要缺点。科学界一直致力于修饰VLD光催化剂,以增强其抗醛活性。本文简要综述了最新改性VLD光催化剂的抗藻类性能。对VLD光催化失活机制的 […]…

Write a comment