生物柴油是一種具有較好發(fā)展前景的生物能源，微藻作為生物柴油的來源之一，由于其具有生長速度快、油脂含量高、不占用耕地等優(yōu)勢，被認(rèn)為是當(dāng)前替代化石燃料的最具潛力的生物柴油原料之一�，F(xiàn)階段，由于其較高的生產(chǎn)成本，微藻能源的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)仍受到較大限制，其中微藻細(xì)胞的采收是較為關(guān)鍵的流程之一，其成本可以占到微藻總生產(chǎn)成本的20%~30%。但是對于微藻采收過程，當(dāng)前仍沒有一種低能高效經(jīng)濟(jì)的方法。因此，尋求一種低成本高回收率的微藻采收方法，對于降低微藻的生產(chǎn)成本，提高微藻能源的競爭力具有重要意義。 

　　近日，中國科學(xué)院過程工程研究所研究員劉春朝的研究團(tuán)隊在傳統(tǒng)的陽離子型聚丙烯酰胺(CPAM)絮凝劑的基礎(chǔ)上，利用磁性Fe3O4納米顆粒，合成了一種新型的磁性絮凝劑，應(yīng)用于微藻的采收過程中。實驗結(jié)果表明，該磁性絮凝劑對于不同的微藻在較寬的pH范圍內(nèi)(pH 4-10)均有較好的采收效果，對于布朗葡萄藻和小球藻，用量分別在25 mg/L和120 mg/L時，在任一pH下的采收率均在95%以上。分析表明絮凝劑與微藻細(xì)胞之間的靜電吸附作用和CPAM的橋接作用是主要的分離機(jī)制。與傳統(tǒng)的CPAM絮凝劑相比，該磁性絮凝劑具有用量少，分離過程快等優(yōu)點，同時克服了傳統(tǒng)絮凝劑易殘留的缺點，有效避免了水體的二次污染。該方法為微藻高效經(jīng)濟(jì)的采收過程奠定了基礎(chǔ)。 

　　上述相關(guān)研究得到了國家重點基礎(chǔ)研究計劃(“973”計劃，Nos.2011CB200905，2011CB200903)、國家自然科學(xué)基金(No. 21106165)以及中國科學(xué)院外籍青年科學(xué)家計劃(No. 2011Y1GA01)的資助，相關(guān)研究成果發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊ACS Applied Materials & Interfaces上 (2014, 6 (1): 109–115)。

     文章鏈接

（A) （B) 

磁性絮凝劑與微藻細(xì)胞吸附過程。(A:布朗葡萄藻；B：小球藻) 

（A)（B) 

    磁性絮凝劑與CPAM絮凝劑分離過程對比。(A: 布朗葡萄藻CPAM絮凝后沉降30 min；B：布朗葡萄藻磁性絮凝劑絮凝后磁鐵吸附1 min)