固定化脂肪酶催化酯交換反應(yīng)合成生物柴油的研究.pdf

1、生物柴油，即脂肪酸甲酯，是以動植物油為原料生產(chǎn)的可再生綠色能源。目前生物柴油的工業(yè)化生產(chǎn)均采用化學(xué)法，這種方法存在醇必須大大過量、能耗高、產(chǎn)物難于回收和廢堿液污染環(huán)境等缺點，并且對原料的要求高，導(dǎo)致生產(chǎn)成本過高。為此，酶法生產(chǎn)生物柴油在國內(nèi)外受到廣泛關(guān)注，酶法生產(chǎn)生物柴油具有反應(yīng)條件溫和、醇用量小、產(chǎn)物易分離和無污染排放等優(yōu)點。目前國內(nèi)酶法相關(guān)的研究主要集中在精制豆油方面，而對其它豐富的植物油尚未觸及。本文選取棉籽油、沙蒿油為原料對固定

2、化脂肪酶(Candida Antarctica)催化制取生物柴油的酯交換反應(yīng)條件進行了較為系統(tǒng)的研究，具體工作如下：
　　 ⑴以沙蒿多糖-殼聚糖復(fù)合磁性微球為載體，采用物理吸附法固定化脂肪酶，對固定化過程中對酶活力有影響的各種因素做了研究，對固定化酶做了部分表征，以及對固定化酶的部分理化性質(zhì)最佳PH，最佳溫度，酶的熱穩(wěn)定性以及表觀米氏常數(shù)與游離酶的做了比較，固定化酶的Km小于游離酶的Km，固定化酶的最佳PH和最佳溫度分別為8.0

3、和50℃，而且固定化脂肪酶具有良好的熱穩(wěn)定性，可重復(fù)使用。
　　 ⑵對固定化脂肪酶催化棉籽油和沙蒿油制備生物柴油進行了條件實驗。通過條件實驗，得出：反應(yīng)時間36h，反應(yīng)溫度在45℃時，生物柴油轉(zhuǎn)化率達到最高；當(dāng)固定化酶濃度為5mg/25ml，生物柴油轉(zhuǎn)化率已達峰值；當(dāng)反應(yīng)體系的醇油比為3：1時，生物柴油轉(zhuǎn)化率達到最大，反應(yīng)12h分別達到53.0％和29.1％，增加或減小醇油比轉(zhuǎn)化率均下降；兩種原料均不適合加入水分；正己烷、石油醚

4、、乙醚三種不同有機溶劑中，正己烷可顯著提高酶的活性，而體系不加有機溶劑時，酶幾乎失去催化活性；在醇油比為3：1，甲醇投加總量一致的情況下，甲醇一次性加入時反應(yīng)轉(zhuǎn)化率較低，當(dāng)總反應(yīng)時間為24h時，甲醇分3次投加，轉(zhuǎn)化率可達到最大85.9％和74.3％，如果再增加醇投加次數(shù)，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率無明顯變化；搖床轉(zhuǎn)速達到200rpm-250rpm時，轉(zhuǎn)化率達到最高值。
　　 ⑶通過試驗確定了最佳方案為:油酯/甲醇=1:3（mol:mol)，分三