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《北京化工大学》 2008年
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反胶束体系下假丝酵母99-125脂肪酶催化合成生物柴油

刘伟东  
【摘要】: 生物酶法合成生物柴油具有原料-生产过程-产品全绿色的特点,但酶法生产生物柴油过程中,由于底物短链醇、油脂和催化剂脂肪酶之间在溶剂中不能很好的相溶,使得生物柴油产率降低,脂肪酶容易失活。 本文采用了实验室自制的Candida sp.99-125脂肪酶,研究了其在丁二酸二酯磺酸钠(AOT)反胶束体系中,催化大豆油合成生物柴油的新方法;考察了溶剂极性、AOT浓度、W_0(水与表面活性剂质量比)、缓冲溶液pH值、温度等因素对脂肪酶催化合成生物柴油的影响。研究结果表明:AOT/异辛烷反胶束体系为Candida sp.99-125脂肪酶催化提供了较为合适的微环境,在W_0为11,表面活性剂浓度为50 mmol/L,温度为40℃,缓冲液pH值为7的AOT/异辛烷反胶束体系中,醇油摩尔比为3:1,摇床转速为180 r/min,采用12小时3次分步加入1 mol当量的甲醇,单批最高转化率可以达到90%。 考虑到转酯化时间长不利于生物柴油的生产,在水/AOT/异辛烷反胶束体系下对棕榈酸和甲醇的酯化反应合成物柴油进行了进一步研究。试验结果表明:水含量W_0为7,棕榈酸和甲醇摩尔比为1比2,仅需一小时,棕榈酸甲酯的产率就能达到92%,动力学研究表明:反胶束体系下Candida sp.99-125脂肪酶催化的酯化反应符合双底物乒乓Ping-Pong Bi-Bi机制,动力学参数为V_(max)=3.94*10~(-8)mol.L~(-1).min~(-1).mg~(-1),K_(m palmatic acid)=0.4901mol/L,K_(m methanol)=0.1055mol/L。 以廉价的小桐梓油为原料,用正交实验设计了脂肪酶在司盘系列反胶束体系下催化合成生物柴油,结果表明:表面活性剂的种类和甲醇分步加入对反应结果影响明显。用JMP软件设计了小桐子油在AOT反胶束体系下脂肪酸乙酯的合成实验,对各因素的影响作出了评估,得到了拟合的方程,相关系数R~2为0.93,说明结果具有重要的指导意义。 对反胶束体系和脂肪酶的重复利用的实验结果发现采用在体系中充分水解油脂,再分步加入底物甲醇的方法,可使脂肪酶的酶活维持74小时,转化率达到83%,酶处理量为0.79g/10mg。
【学位授予单位】:北京化工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TE667

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 左晓旭;李芳芳;陈芳;高剑峰;;反胶束体系中脂肪酶催化棉籽油制备生物柴油[J];石河子大学学报(自然科学版);2012年05期
2 左晓旭;李芳芳;龚春霞;高剑峰;;反胶束体系中脂肪酶催化乙酸甲酯与棉籽油合成生物柴油[J];石油化工;2013年06期
【参考文献】
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【同被引文献】
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【二级引证文献】
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8 毛炜陶;酸性离子液体的制备及催化合成生物柴油[D];江南大学;2013年
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