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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:藍大鈞
研究生(外文):Ta-Chun Lan
論文名稱:藻類固定二氧化碳與藻體的利用研究
論文名稱(外文):Carbon Dioxide Fixation by Algae and its Utilization
指導教授:許瑞祺許瑞祺引用關係
指導教授(外文):Ruey-Chi Hsu
學位類別:碩士
校院名稱:長庚大學
系所名稱:化學工程研究所
學門:工程學門
學類:化學工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:105
中文關鍵詞:固定二氧化碳小球藻篩選葉綠素銅離子
外文關鍵詞:fixationCO2chlorella sp.screeningchlorophyllcopper(II) ion
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由於近年來二氧化碳之排放污染嚴重,是造成全球溫暖化的主要原因,因此將排放的二氧化碳固定化的技術是不可忽略的。對於本國而言,在各種減量方法中,利用藻類固定二氧化碳不但可以減低二氧化碳污染問題,且固碳後的藻體亦可以資源化,因此被視為經濟而效率的方法之一。
由於將火力電廠排放的二氧化碳直接利用藻類固定是最經濟的方式,但因電廠排放的廢氣之二氧化碳濃度約大氣濃度的500倍(15 vol%),此濃度超過一般藻體的容忍度,因此為了提高藻體對二氧化碳的容忍能力,馴養和篩選亦成為本研究的探討主題。另外,為了提高藻體的經濟價值,本研究亦將培養所得之藻體以萃取的方式獲得高附加價值的葉綠素,並將萃取後之藻體殘渣應用於重金屬銅離子的吸附研究。
實驗結果顯示馴養後的小球藻對CO2容忍能力明顯提高至20 vol% ; 藻體研磨處理後能提高葉綠素的萃取效率,含量約2.54(g/100g 乾藻);殘渣對銅離子吸附能力約為4.625(mg/g乾藻)。
The emission of CO2 from human activities has been recognized as an important pollutant for environment and caused the global warming. Biological CO2 fixation has recently been reported as an efficient mechanism for reducing the emission of CO2. Microalgae photosynthesis to fix CO2 is the most economical and efficient method among others biological CO2 fixation methods in Taiwan.
A highly concentration of CO2 can be obtained from flue gas , that is more higher than CO2 tolerance of simple microalgae. As result , the step of strain and cultivation is a must for microalgae using as CO2 fixation. In this study , a simple chlorella sp. was select to cultivate to adopt a high concentration of CO2. Beside cultivation, the extraction of costly chlorophyll were studied in order to extend economic values of microalgae after CO2 fixation. Furthermore, the adsorption of copper(II) ion by using the extracted microalgae residue was also studied.
The experiment results indicated that the after special cultivation simple microalgae by authors could tolerant 20 vol%CO2 concentration. The extraction of chlorophyll were prepared by grinding method has the best extraction result. The maxmum Chlorella extraction capacity is about 2.54(g/100g dry algae). Furthermore, the microalgae residue after grinding had higher adsorption ability for copper(II) ion. The maxmum copper(II) ion adsorption ability is about 4.625(mg/g dry residue).
目錄…………………………………………………………..…………VI
圖索引………………………………………………………………..….X
表索引.………………………………………………………...…..XIII
摘要……………………………………………………………...……XVI
第一章、 緒論……………………………………………………………1
第二章、 文獻回顧………………………………………………………3
2-1、溫室效應的成因與影響…………………………………….3
2-2、我國二氧化碳的排放特性………………………………….7
2-3、二氧化碳排放減量方法……………………………………10
2-3-1、化學固定法…………………………………….…..11
2-3-2、物理儲置法…………………………………….…..11
2-3-3、生物固定法…………………………………….…..12
2-4、藻類固碳…………………………………………….…...14
2-5、耐高濃度二氧化碳微藻的篩選…………………………..17
2-6、藻類生長條件………………………………………………18
2-6-1、二氧化碳…………………………………………...18
2-6-2、光照………………………………………………...18
2-6-3、溫度…………………………………….……………19
2-6-4、攪拌…………………………………….……………20
2-6-5、酸鹼值………………………………….……………20
2-7、藻類與微藻…………………………………………………21
2-8、綠球藻的分類……………………………….…………….22
2-9、微藻的應用與發展………………………….…………….23
2-10、藻類的大量培養………………………….……….…….24
2-10-1、藻類大量培養的優缺點………….………….……24
2-10-2、藻類的培養方式………….…….…………………27
2-11、微藻之高附加價值……………………………………...29
2-12、葉綠素的功用、萃取與分析…….……………………..30
2-13、利用小球藻殘渣吸附廢水中重金屬銅離子…………...33
第三章、 實驗原理、裝置與步驟………………………….…………36
3-1、實驗流程圖…………………………………………………36
3-2、藥劑與器材…………………………………………….......…37
3-3、保種與培養方式……………………………………….….38
3-3-1、藻種………………………………………………..38
3-3-2、培養基……………………………………………...38
3-3-3、保種程序………………………………….…………39
3-3-4、光源的選擇……………………………….…………40
3-3-5、二氧化碳的濃度………………………….…………41
3-4、小型生化反應器的生長比較………………………………41
3-5、大型攪拌式反應器的生長比較…..……………………..44
3-6、大型流動式反應器的生長比較…………..……………..46
3-7、小球藻的馴養與篩選……………………………….....……..49
3-8、生長曲線的測定…………………………………………….....49
3-9、葉綠素的萃取…………………………………………….....…51
3-9-1、葉綠素含量測定…………………………….….........….52
3-9-2、不同前處理與萃取方式的比較………………….......... 53
3-10、藻體應用於重金屬銅離子的吸附……………………......…54
3-10-1、不同前處理與萃取前後的比較…………….…...........55
3-10-2、不同殘渣重對不同濃度與溶液體積的比較….........….55
第四章、 結果與討論…………………………………………….…..56
4-1、小型反應器的生長比較…………………………….…….56
4-1-1、不同空氣流量的生長比較…………………...……59
4-1-2、不同攪拌速率的生長比較………………...………61
4-2、大量培養的生長比較…………………………….……….66
4-2-1、大型攪拌式反應器的生長比較………….…………66
4-2-2、大型管狀流動式反應器的生長比較……………...70
4-2-2-1、小球藻的馴養與篩選…………….………….72
4-2-2-2、總氣體流量與CO2濃度的關係………..…..............74
4-2-2-3、適合生長的濃度範圍內CO2對生長的影響............…77
4-3、葉綠素的萃取……………………………………………....….79
4-3-1、葉綠素含量測定……………………………….……80
4-3-2、超臨界CO2與超音波法萃取葉綠素能力比較……..........82
4-3-3、藻體前處理對葉綠素萃取能力的比較…………….......…82
4-3-4、馴養後之小球藻葉綠素含量的比較……………….........85
4-4、藻體與殘渣對銅離子吸附之探討………………………….....86
4-4-1、前處理後藻體對銅離子吸附能力的比較………….......…86
4-4-2、萃取前後對銅離子吸附能力的比較……………….........88
4-4-3、殘渣重與銅離子吸附能力的影響………………….......…89
4-4-4、單位殘渣重的吸附能力與吸附等溫線之探討...….....….95
第五章、結論………………………………………………………..…99
參考文獻……………………………………………………………….100
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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