原位制备的生物柴油工艺

采用原位制备法,以乙酸甲酯作为油脂抽提溶剂和酰基交换剂,研究了脂肪酶催化的生物柴油制备工艺;通过正交试验考察了乙酸甲酯分别作为油脂抽提溶剂和酰基交换剂的用量、反应时间及反应温度等对生物柴油得率的影响;结果表明:乙酸甲酯提油率为60%,与常规溶剂石油醚、二甲酮相当,但品质优于常规溶剂.除去部分乙酸甲酯后,以剩余的乙酸甲酯作为酰基交换剂,利用脂肪酶催化原位油脂酯交换反应14 h,生物柴油的得率高达95%.     

生物柴油的超临界流体原位制备与性能分析

为实现生物质能源的高效利用,减少能源消耗,采用原位超临界流体技术制备了油菜籽生物柴油.以氧弹法测定热值的同时,运用Dulong热值方程式对生物柴油热值进行了计算和对比研究;利用傅里叶红外光谱仪和气相色谱-质谱联用仪等技术手段,对实验制得的生物柴油进行了化学组分、分子结构和官能团的表征,研究了超临界条件下多相反应物转化为液相可燃性脂类的性能与结构特点.结果表明,在原位超临界条件下,生物质中除油脂能够参与酯交换反应外,糖类和蛋白质也可通过分解重组形成具有较高热值的长链烷基酯.与油脂提取-酯交换二元法相比,该方法提高了生物质利用率.     

甲醇生物柴油的合成和性能研究

以价格低廉的双氧水为氧化剂，在60℃及常压条件下，对生物柴油进行了化学改性。结果表明，改性后的生物柴油和甲醇可以任意比例互溶。所制甲醇生物柴油（甲醇≤40％）可以使未做任何改动的柴油机很好地启动和运行，而且尾气排放可以完全达到欧洲3号标准的要求。较好地解决了生物柴油由于其价格较高而迟迟不能在市场上进行大面积推广的难题，为车用燃料的多元化又开辟了一条新的道路。     

螺旋藻藻蓝蛋白对人血癌细胞K562生长的影响

Ｔｈｅｒｅｈａｓｒｅｃｅｎｔｌｙｂｅｅｎａｓｕｒｇｅｏｆｉｎｔｅｒｅｓｔｉｎｍａｒｉｎｅｂｉｏｒｅｓｏｕｒｃｅｓ,ｐａｒｔｉｃｕｌａｒｌｙｓｅａｗｅｅｄｓ,ａｓｓｏｕｒｃｅｓｏｆｂｉｏａｃｔｉｖｅｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ.Ａｍｏｎｇｔｈｅｓｅｓｔｕｄｉｅｓ,ｉｔｈａｓｂｅｅｎｓｈｏｗｎｔｈａｔｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｓｏｆｓｅａｗｅｅｄｓｕｃｈａｓｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ,ｐｅｐｔｉｄｅａｎｄｐｈｙｃｏｂｉｌｉｐｒｏｔｅｉｎｃａｎａｆｆｅｃｔｔｈｅｍｕｌｔｉｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｕｍｏｒｃｅｌｌｓ.Ｍ…     

水网藻生长及铀对其生长影响的模型构建

研究了水网藻生长条件和生长动力学模型以及铀对其生长影响的模型。结果表明：水网藻生长条件跨度大,在模型温度2.6～38℃,pH值6～10以及光照强度2 500～5 000 lx范围内的最佳生长条件为温度25℃、pH值9、光照强度不低于3 000 lx;水网藻生长符合生长抑制动力学模型,最大干重抑制浓度为621.427 mg/L,最大比生长速率为0.016 4 g·g^-1·h^-1,最小代时为42.5 h; Hormesis模型引入米氏(Mitscherlich)因子较好描绘了铀对水网藻胁迫的“低促高抑”现象,阐明了铀的胁迫效应与其对相关酶活性的调节有关。     

生物柴油-柴油混合燃料性能和排放的实验研究

实验研究了由地沟油甲酯化得到的生物柴油和柴油的混合燃料在单缸四冲程柴油机中的燃烧性能和尾气排放,生物柴油的添加体积分数分别为10%,20%和30%.结果表明,由于生物柴油热值较低,混合燃料的油耗率比纯柴油高出10%左右;NOX,CO和CO2的排放浓度随柴油机输出功率的增大而升高,随着生物柴油浓度的升高,NOX和CO2的排放浓度呈先上升后下降的趋势,而CO的排放浓度则逐渐降低至纯柴油的排放水平;尾气烟度随生物柴油浓度的增加而明显降低.     

超声波辐射对酶法制备生物柴油的影响

以玉米油、乙醇和Novozym435脂肪酶为主要原料,研究了不同因素及超声辐射对酶法制备生物柴油的影响,并与静态和摇床作用进行了比较．结果表明,随着乙醇量、反应温度及溶剂石油醚加入量的增大,生物柴油的产率均先增大后降低,随着酶添加量增大、反应时间的延长,生物柴油产率相应增大．适宜的反应条件:玉米油与乙醇摩尔比1∶1、反应温度50℃、酶添加量10%、溶剂加入量(mL)与玉米油质量(g)比为1∶1、声酶法合成反应时间3h．在相同反应温度下,超声波辐射使生物柴油产率比静态条件下的产率提高了27%～32%,比摇床作用下的产率提高了9%～12%．超声波作用没有改变酶的最适反应温度．     

温度、光照、pH值对后棘藻生长及脂肪酸含量的影响

报道了环境因子对富含EPA（20：5ω3)的海洋微藻后棘藻（Ellipsoidion sp.)70-01的生长速度,总脂及脂肪酸含量的影响。结果表明,后棘藻具有较快的生长速度和较高的脂肪酸含量,总脂含量为31－36％,主要脂肪酸为14：0,16：0,16：1,18：1ω9,18：1ω7,18：2ω6,20：4ω6,20：5ω3。生长的温度范围为15－30度,25度时生长速度最快,温度对总脂含量影响很小,但对EPA和PUFA含量影响较大,在25度时有最大的EPA和PUFA含量,适宜光强为108．75umolm^-2s^-1--244.15umolm^-2s^-1,在145．54umolm^-2s^-1时EPA产率较大,在起努pH6.5-9范围内,pH8.5时有最大的生长速率和总脂含量,而PA和PUFA在起努PH7．5时最大,分别占脂肪酸的18．77％和23．38％,实验条件下后棘藻EPA产率最大的条件为温度25度,光强145．54umolm^-2s^-1,pH为7．5－8．5。     

细胞生长时期对两种海洋微藻总脂含量和脂肪酸组成的影响

报道海洋微藻后棘灌（Ｅｌｌｉｐｓｏｉｄｉｏｎ ｓｐ．７－１４）和眼点拟微球藻（Ｎａｎｎｏｃｈｌｏｒｏｐｓｉｓ ｏｃｕｌａｔａ）细胞生长时期对细胞内总脂含但和脂肪酸组成的影响。结果表明,两种微藻的总匀在稳定期含量最高,分别占干重的５４．５～和４３．３％,而ＥＰＡ、ω－３多不饮和脂肪酸和总ＰＵＦＡ的最高比例均分别占干征的２２．９和２２．０％。在生长对数期中ＥＰＡ是脂肪酸的主要成分,而在稳定期中１６：０     

氮浓度和光照强度对小新月菱形藻生长和总脂含量的影响

以NaNO3为氮源,研究了氮浓度的五个水平及光照强度对小新月菱形藻的生长率及总脂含量的影响.结果表明:小新月菱形藻(Nitzschia closterium f. minutissima)(MACC/B222)在氮浓度为32 mmol/L时平均生长率μ达到最大值0.710 0 d-1,脂肪含量在16 mmol/L时达到最大值34.8%;在光强260 μmol/(s·m2)处获得最大生长率0.650 5 d-1,140 μmol/(s·m2)处获得最大总脂含量33.9%.     

几种主要营养元素对直链藻生长速率的影响

在实验室条件下,通过单因子实验和正交实验,研究了不同氮(N)、磷(P)、铁(Fe)和硅(Si)的营养盐及其质量浓度对直链藻生长速率的影响.氮元素的营养盐为:硫酸铵(NH4)2SO4、硝酸钠(NaNO3)和尿素(NH2)2CO,氮质量浓度分别为0,10,20,30,40,50,60 mg·L-1;磷元素的营养盐为:磷酸二氢钾(KH2PO4)和磷酸二氢钠(NaH2PO4),磷质量浓度分别为0,0.5,1,2,3,4,5 mg·L-1;铁元素的营养盐为:硫酸亚铁(FeSO4)和柠檬酸铁(FeC6H5O7),铁质量浓度分别为0,0.02,0.05,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5 mg·L-1;硅元素的营养盐为:硅酸钠(Na2SiO3),硅质量浓度分别为0,5,10,15,20,25,30,35,40 mg·L-1.单因子的实验结果表明:对直链藻生长速率(K值)影响最大的营养元素分别为:N,P,Fe,Si,其对应的最佳营养盐质量浓度范围分别为20~40 mg·L-1;0.5~1 mg·L-1;0.02~0.05 mg·L-1;10~20 mg·L-1.正交实验结果表明:培养直链藻的最佳营养盐[(NH2)2CO,KH2PO4,FeC6H5O7,Na2SiO3]质量浓度配比为30∶0.5∶0.05∶10.     

离子液体SMIA催化大豆油制备生物柴油组分的研究

合成一种离子液体SM IA,用1HNMR和DSC对其进行了表征,以其作为催化剂,研究其对豆油中亚油酸和棕榈酸的酯交换反应的催化性能.主要以大豆油和甲醇作为反应物,以酯交换反应制备脂肪酸甲酯,分别考察了催化剂用量,醇用量,反应时间,大豆油的预热时间,反应转速,温度等因素对脂肪酸甲酯产率的影响.选用十一酸甲酯为内标物,利用气相色谱分析,计算反应的转化率.通过气质联用(GC-MS)确定产物的主要成分为棕榈酸甲酯和亚油酸甲酯.     

生物柴油标准及影响产品质量的因素

生物柴油的质量与生产过程密切相关.原料的预处理、精炼和生物柴油的制备过程决定生物柴油是否能满足生产标准.通过阐述生物柴油的标准以及影响生物柴油品质的因素,提出提高生物柴油产品质量的建议.     

重金属离子对栅藻生长代谢的影响

研究了Pb、Zn、Cu、Cd、Mn、Cr、Ni等7种重金属离子对栅藻生长代谢的影响.定时测定重金属处理后藻的生长情况、叶绿素a和粗油脂含量.结果表明,栅藻对Pb的耐受性最强,耐受能力可达20 mg·L-1,Zn、Mn、Ni其次,对Cu、Cd、Cr比较敏感,耐受性仅为1 mg·L-1.当重金属离子质量浓度在1 mg·L-1以下,Pb、Zn促进栅藻生长,同时提高其叶绿素a含量.Pb质量浓度为0.5 mg·L-1时,生物量最高,达0.642 mg·L-1,随着质量浓度提高,粗油脂含量增加,脂肪酸主要组分为棕榈酸甲酯、油酸甲酯、亚油酸甲酯、亚麻酸甲酯,并且随着胁迫质量浓度的增加,脂肪酸含量明显增加.超过一定质量浓度后,重金属离子抑制栅藻的生长,并导致生物量下降,Zn质量浓度高于5 mg·L-1时,栅藻叶绿素a含量降至1 mg· L-1以下.     

生物柴油公交车颗粒物可溶有机组分和多环芳烃排放

以一辆国Ⅴ柴油公交车为研究对象,在重型底盘测功机上运行中国典型城市公交循环,试验研究了柴油(D100),废食用油制生物柴油-柴油体积混合比例分别为5%、10%和20%的B5、B10、B20燃油的颗粒物可溶有机物(Soluble Organic Fraction, SOF)和多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, PAHs)排放特性.结果表明:国Ⅴ公交车排放的SOF组分主要集中于粒径0.1～0.5μm的细颗粒,脂肪酸以碳原子数8～18的偶数碳脂肪酸为主,烷烃组分的碳原子数为16～36,随碳原子数的增加呈双峰分布,PAHs以3环和4环PAHs为主;与柴油比较,国Ⅴ公交车燃用生物柴油的颗粒物质量、脂肪酸、烷烃、PAHs排放因子降低,颗粒物中SOF比例增大,3环PAHs减少,PAHs等效毒性与柴油基本相当.     

直喷式柴油机燃用生物柴油的性能与排放

为了研究生物柴油在柴油机上的应用,在一台四缸涡轮增压直喷式柴油机上进行不同掺混比生物柴油与柴油混合燃料的性能对比试验,分析了在不同转速和负荷下柴油机燃用不同掺混比混合燃料的动力性、经济性和排放特性。研究结果表明:生物柴油与柴油相比,在2 200 r/min负荷特性下,有效能耗率减少,NOx排放增加较多,中小负荷碳烟排放基本相同,大负荷碳烟排放明显降低,中小负荷HC排放明显降低,大负荷HC排放基本一致,CO排放基本不变;在外特性下,功率略有增加,HC排放和碳烟排放均有所降低,CO排放和NOx排放增加。     

原位生长CNTs对于铜基复合材料性能的影响

通过化学气相沉积（chemical vapor deposition, CVD）法成功制备了CNTs/Cu-Al₂O₃复合材料。采用内氧化法制备Cu-Al₂O₃粉末,利用CVD技术改善碳纳米管（carbon nanotubes, CNTs）在铜基体中的分散性和界面结合,提高复合材料的性能。在制备的铜基复合材料中,Al₂O₃和CNTs双增强相的加入能够提高复合材料的力学性能,且CNTs独特的纤维结构有助于阻止熔融铜脱离基体表面,保持液态熔池稳定,避免复合材料导电率降低。双增强相的添加提高了复合材料的耐磨性、抑制了腐蚀坑的形成。Al的质量分数为0.35%的CNTs/Cu-Al₂O₃复合材料能够保证导电率较高的情况下得到较高的维氏硬度与致密度。为制备高性能铜基电接触材料提供了新思路。     

海滨锦葵油生物柴油的制备及性能分析

以海滨锦葵油为原料,对海滨锦葵油合成生物柴油工艺进行了研究;利用气相色谱及化学分析法,得出了较理想的合成工艺条件;通过材料成本核算,探讨了海滨锦葵油合成路线的经济可行性,并对海滨锦葵油生物柴油的燃烧性进行了分析。结果表明,采用生物柴油与化工产品综合生产线,所得生物柴油十六烷值达560,硫的质量分数为0.0038%,主要技术指标达到甚至超过GB/T 20828-2007标准要求。     

柴油-生物柴油混合燃烧对碳烟排放的影响

应用零维单区模型对柴油-生物柴油混合燃料在内燃机中的燃烧进行了数值模拟计算,从化学动力学角度,通过分析混合燃料在内燃机均质压燃边界条件下燃烧的关键中间产物和最终生成物的摩尔分数变化以及关键基元反应,总结出了生物柴油掺入柴油后燃烧对碳烟排放的影响.结果表明:生物柴油甲基酯团中的氧原子在燃烧反应过程中始终与燃料中的一个C原子相连,因此使可能生成(soot)的C原子减少,从而降低了混合燃料soot的排放.但生物柴油与其他有氧燃料相比,如乙醇,掺入柴油燃烧降低soot排放的效果要差,有氧燃料中含氧部分的化学结构的差异会对降低soot的排放产生不同效果的影响.