專利名稱：一種利用微藻制備氘氣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氘氣制備領(lǐng)域，具體涉及一種利用微藻制備氘氣的方法，以微藻細(xì)胞作為催化劑，根據(jù)其光合作用分解水的原理，進(jìn)行生物法制取氘氣，屬核能和生物能源領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
氘是一種十分重要的戰(zhàn)略資源，其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。例如，氘在核能上主要用于熱核反應(yīng)，被稱為“未來的天然燃料”;在軍事領(lǐng)域，氘氣可用于制造中子彈和激光器等；在民用工業(yè)領(lǐng)域，氘氣可用于制作氘燈，而氘燈則廣泛應(yīng)用于液相色譜儀的UV檢測(cè)器和核磁共振儀等多種分析測(cè)試儀器中；在醫(yī)藥領(lǐng)域，許多氘代藥物可以提高藥物的療效、安全性和耐受性；在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，一些氘代農(nóng)藥具有頗好的活性，毒力提高數(shù)倍。但目前規(guī)劃制取氘氣仍舊存在成本和技術(shù)要求較高、危險(xiǎn)性高、設(shè)備工藝復(fù)雜、污染嚴(yán)重等問題。氘氣的傳統(tǒng)制取方法主要包括液氫精餾法、色譜柱法、鈀膜或金屬氫化物法、重水電解法等，這些方法中前三種由于面臨所需裝置運(yùn)行復(fù)雜、成本高、危險(xiǎn)性大、處理量小等許多不足之處，尚未實(shí)現(xiàn)商業(yè)化大規(guī)模開發(fā)應(yīng)用；重水電解法是目前得到規(guī)模化應(yīng)用的主要方法，不過重水電解法對(duì)技術(shù)設(shè)備要求較高，只有美國(guó)等少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家掌握高純氘氣的電解制備技術(shù)，因此國(guó)內(nèi)高純氘氣主要依賴進(jìn)口，價(jià)格十分昂貴?，F(xiàn)有的以重水制備氘氣的技術(shù)如下:中國(guó)專利ZL200610047013.X中公開了一種以重水為原料制取特高純氘氣的方法，采用低溫雙減容方法制取氘氣，將重水和氫氧化鉀按1:0.01-0.03的重量比例混合，混合后的電解液在-20°C -10°C的溫度條件下在無隔膜電解槽里進(jìn)行減容電解，重水濃度達(dá)到99.99%時(shí)終止電解 ，然后在隔膜電解槽內(nèi)進(jìn)行減容電解，電解液溫度在-1(TC -5°C，當(dāng)氘氣濃度達(dá)到99.99%時(shí)進(jìn)行特高純氘氣生產(chǎn)。該方法的特點(diǎn):采用氫氧化鉀作為電解質(zhì)，無隔膜電解槽與隔膜電解槽兩個(gè)電解階段均能使用，并且可循環(huán)使用，省去了蒸餾除堿生產(chǎn)過程，大大縮短流程，節(jié)省投資，降低成本。中國(guó)專利申請(qǐng)CN200510046053.8中公開了一種以重水為原料制取超高純氘氣的生產(chǎn)方法，包括五個(gè)步驟:低溫濃縮重水、蒸餾除堿、氘氣制取、回收、蒸餾。該方法的特點(diǎn)是:電解濃縮重水在低溫條件下進(jìn)行，減小電解槽內(nèi)電阻，有利于電解液循環(huán)混合，顯著提高分離系數(shù)，可獲得超高濃度的重水；對(duì)設(shè)備及管線進(jìn)行真空處理，避免殘存在設(shè)備內(nèi)的空氣和附著的水汽薄膜對(duì)原料及產(chǎn)品的稀釋，保證原料及產(chǎn)品的純度；原料的配制在干燥手套箱內(nèi)進(jìn)行，防止被濕氣稀釋；對(duì)排除的廢料進(jìn)行回收處理再利用，降低了成本；通過該方法生產(chǎn)的氘氣，其純度為99.99%以上。上述兩種方法對(duì)設(shè)備的要求較高，且工業(yè)生產(chǎn)時(shí)危險(xiǎn)性較高。中國(guó)專利ZL200710089245.6中公開了一種利用氫同位素交換法制取重水及氘氣的生產(chǎn)方法，包括下列步驟:1.雙溫交換提取氘階段，將原料水送入提氘塔上塔，上塔水的溫度為20 30°C，壓力為1.2 1.25MPa，原料水與氫氣在催化床中進(jìn)行逆流交換，形成富氘水，富氘水再與氫氣在催化床中逆流交換，氘從水中轉(zhuǎn)入氫氣內(nèi)。2.液氫蒸餾階段，通過低溫吸附去除富氘氣體中的雜質(zhì)；蒸餾將氫化氘濃度富集到90%(mol)以上；歧化反應(yīng)使得氘氣濃度達(dá)99.8% (mol)。該的特點(diǎn)是:氘的提取率高，原料水用量少，是現(xiàn)有方法的三分之一，分離系數(shù)大，設(shè)備容積小，能耗低，安全可靠。中國(guó)專利申請(qǐng)CN200610047272.2中公開了一種以含氚輕水(重水)為原料提取純氚的生產(chǎn)方法，包括下列工藝步驟:A.氫-水(液)交換階段，采用兩段六級(jí)級(jí)聯(lián)式對(duì)氫氣與含氚輕水進(jìn)行液相催化交換反應(yīng)；B.低溫蒸餾階段采用低溫吸附、液氫(氘)蒸餾和回收三段級(jí)聯(lián)方法。該方法的特點(diǎn):氫-水(液)交換階段采用二段六級(jí)氫-水(液)交換技術(shù)，工藝流程簡(jiǎn)單，易操作，生產(chǎn)安全，易于輕水(重水)脫氚，提取率達(dá)到95%以上，低溫蒸餾采用了雙制冷技術(shù)(即氦液化制冷與氮液化制冷)、0P轉(zhuǎn)化技術(shù)、催化合成燃燒技術(shù)和歧化技術(shù)，降低了原料和能源的消耗，減少了氣載放射性流出物的排放，大大減輕環(huán)境污染，提取氚純度為99%，最高可達(dá)到99.9%。上述兩種方法對(duì)設(shè)備的要求較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種利用微藻制備氘氣的方法，主要是利用微藻光解重水生產(chǎn)氣氣的方法，將具有產(chǎn)氫能力的微藻細(xì)胞置于無氧環(huán)境中，于重水配制的無硫培養(yǎng)基中光解重水，生產(chǎn)氘氣。該方法較現(xiàn)有方法，具有環(huán)境友好、操作簡(jiǎn)便、運(yùn)行安全、對(duì)設(shè)備要求不高的特點(diǎn)。鑒于氣是氫的穩(wěn)定態(tài)同位素，其化學(xué)性質(zhì)與氫基本相同，而一些微藻能夠利用光能分解水產(chǎn)生氫氣。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)能夠依據(jù)微藻光解普通水的基本原理，通過將重水替代普通水，利用微藻光解重水生產(chǎn)氘氣。與氘氣的傳統(tǒng)制取方法相比，利用微藻光解重水制取氘氣具有技術(shù)新穎、成本低廉、運(yùn)行安全、操作簡(jiǎn)便、環(huán)境友好等諸多優(yōu)點(diǎn)。微藻是一類在陸地、海洋分布廣泛，營(yíng)養(yǎng)豐富、光合利用度高的自養(yǎng)植物，微藻種類繁多，如能合理利用，將具有更廣闊的前景。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種利用微藻制備氘氣的方法，包括步驟:(I)將微藻接種于以普通水為溶劑配制的生長(zhǎng)培養(yǎng)基中，以CO2或者含CO2的混合氣體作為碳源，光照培養(yǎng)微藻進(jìn)入指數(shù)生長(zhǎng)期，收集處于指數(shù)生長(zhǎng)期的藻體細(xì)胞；(2)將步驟(I)中處于指數(shù)生長(zhǎng)期的藻體細(xì)胞接種于以重水為溶劑配制的生長(zhǎng)培養(yǎng)基中，以CO2或者含CO2的混合氣體作為碳源，光照培養(yǎng)微藻再次進(jìn)入指數(shù)生長(zhǎng)期，收集得到用重水培養(yǎng)的藻體細(xì)胞；(3)將步驟(2)中用重水培養(yǎng)的藻體細(xì)胞接種于以重水為溶劑配制的產(chǎn)氘培養(yǎng)基中，除氧后在黑暗環(huán)境中誘導(dǎo)或者除氧后在光照度小于501x的低照度環(huán)境中誘導(dǎo)，再光照培養(yǎng)，使微藻細(xì)胞光解重水，制得氘氣。所述的以重水為溶劑配制的產(chǎn)氘培養(yǎng)基為缺硫培養(yǎng)基，即不含硫的無硫培養(yǎng)基。本發(fā)明微藻利用光合作用分解重水產(chǎn)氘氣，包括直接利用氫化酶和還原力還原氘質(zhì)子產(chǎn)生氘氣，但不限于此。所述的微藻的種類與生長(zhǎng)培養(yǎng)基是相對(duì)應(yīng)的， 不同種類的微藻可根據(jù)常識(shí)選擇適宜其生長(zhǎng)的相應(yīng)的生長(zhǎng)培養(yǎng)基，所述的生長(zhǎng)培養(yǎng)基可選用微藻相應(yīng)的現(xiàn)有生長(zhǎng)培養(yǎng)基，可直接采用市售產(chǎn)品也可按現(xiàn)有配方配制，一般含有硫元素。所述的以普通水為溶劑配制的生長(zhǎng)培養(yǎng)基與以重水為溶劑配制的生長(zhǎng)培養(yǎng)基除了溶劑不同之外，營(yíng)養(yǎng)元素相同。所述的以重水為溶劑配制的產(chǎn)氘培養(yǎng)基為用氯化物替代以重水為溶劑配制的生長(zhǎng)培養(yǎng)基中的含硫化合物而配制的微藻產(chǎn)氘培養(yǎng)基，簡(jiǎn)稱:產(chǎn)氘培養(yǎng)基。步驟(2)中將處于指數(shù)生長(zhǎng)期的藻體細(xì)胞接種于以重水為溶劑配制的生長(zhǎng)培養(yǎng)基中培養(yǎng)，是為了對(duì)微藻進(jìn)行生理狀態(tài)適應(yīng)，使微藻適應(yīng)以重水為溶劑的培養(yǎng)環(huán)境。所述的微藻選用能夠光解重水產(chǎn)氣氣的微藻，包括纖維藻(Ankistrodesmussp.)、衣藻(Chlamydomonas moewusii)、夜配衣藻(Chlamydomonas noctigama)、八月衣藻(Chlamydomonas augustae)、雪衣藻(Chlamydomonas nivalis)、小球藻(Chlorellafusca)、普通小球藻(Chlorella vulgaris)、蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)、海洋綠球藻(Chlorococcum littorale)、萊茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii )、亞海生綠球藻(Chlorococcum submarinum)、亞心形扁藻(Platymonas subcordiformis)、惰性葉衣藻(Lobochlamys segnis)、臍形紫菜(Porphyra umbilicalis)、斜生柵藻(Scenedesmus obliquus)、空泡柵藻(Scenedesmus vacuolatus)、羊角月牙藻(Selenastrum capricormutum)等中的一種或者上述微藻的突變體、亞種或變種；優(yōu)選纖維藻(Ankistrodesmus sp.)、衣藻(Chlamydomonas moewusii)、小球藻(Chlorella fusca)、萊茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii )、亞心形扁藻(Platymonas subcordiformis)>惰性葉衣藻(Lobochlamys segnis)、斜生柵藻(Scenedesmus obliquus)、空泡柵藻(Scenedesmus vacuolatus)中的一種。所述的碳源優(yōu)選含CO2的混合氣體，所述的含CO2的混合氣體進(jìn)一步優(yōu)選為空氣、氮?dú)?、IS氣等中的一種與CO2的混合氣體。所述的含CO2的混合氣體中CO2的體積分?jǐn)?shù)最好為0.03%_25%。所述的光照培養(yǎng)的條件優(yōu)選為:以人工光或太陽光作為光源，溫度為15°C -35°C,光照度為IOOlx (勒克司，lux)-300001x ;進(jìn)一步優(yōu)選:以人工光或太陽光作為光源，溫度為28°C ±5°C，光照度為300001x。進(jìn)一步優(yōu)選:所述的光照培養(yǎng)在攪拌狀態(tài)下進(jìn)行，如在50-250rpm (轉(zhuǎn)/分鐘)攪拌狀態(tài)下進(jìn)行。優(yōu)選的條件培養(yǎng)效果更好。優(yōu)選地，步驟(I)中，光照培養(yǎng)微藻至生長(zhǎng)培養(yǎng)基的OD68tlnm吸收值在1.0-5.0，最好在生長(zhǎng)培養(yǎng)基的OD68tlnm吸收值在2.5，收集處于指數(shù)生長(zhǎng)期的藻體細(xì)胞。該時(shí)期收集的藻體細(xì)胞更有利于氘氣的制備。優(yōu)選地，步驟(2)中，光照培養(yǎng)微藻至生長(zhǎng)培養(yǎng)基的OD68tlnm吸收值在1.0-5.0，最好在生長(zhǎng)培養(yǎng)基的OD68tlnm吸收值在2.0，收集得到用重水培養(yǎng)的藻體細(xì)胞。該時(shí)期收集的藻體細(xì)胞更有利于氘氣的制備。所述的處于指數(shù)生長(zhǎng)期的藻體細(xì)胞最好預(yù)先用以重水為溶劑配制的生長(zhǎng)培養(yǎng)基洗滌后再接種于以重水為溶劑配制的生長(zhǎng)培養(yǎng)基中。步驟(3)中，所述的 除氧的方法包括氮?dú)饣蚨栊詺怏w吹掃法、超聲法、真空法中的一種或兩種以上的混合使用。所述的誘導(dǎo)能夠使培養(yǎng)體系中的氧氣消耗殆盡，所述的誘導(dǎo)的條件優(yōu)選為:在15°C -35°C誘導(dǎo) 4h-36h。所述的用重水培養(yǎng)的藻體細(xì)胞最好預(yù)先用以重水為溶劑配制的產(chǎn)氘培養(yǎng)基洗滌后再接種于以重水為溶劑配制的產(chǎn)氘培養(yǎng)基中。本發(fā)明中，在680nm測(cè)定含微藻培養(yǎng)基的OD值即0D68(lnm。OD是optical density(光密度)的縮寫，表示被檢測(cè)物吸收掉的光密度。本發(fā)明與現(xiàn)有氘氣生產(chǎn)技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明首先篩選獲得優(yōu)良的產(chǎn)氫微藻藻株，將微藻細(xì)胞先于最適宜其生長(zhǎng)繁殖的以普通水為溶劑配制的生長(zhǎng)培養(yǎng)基中培養(yǎng)至指數(shù)生長(zhǎng)期，然后收集藻體細(xì)胞，于重水配制的適宜生長(zhǎng)培養(yǎng)基中馴化后將其轉(zhuǎn)移至微藻產(chǎn)氘培養(yǎng)基中，通過沖入氮?dú)獾榷栊詺怏w脫出產(chǎn)氘培養(yǎng)基中的氧氣，立即密封，再在低光照或黑暗環(huán)境中培養(yǎng)藻體細(xì)胞，使其消耗掉產(chǎn)氘培養(yǎng)體系中可能未除凈的剩余氧氣，進(jìn)而使藻體細(xì)胞處于無氧環(huán)境中，最后置于合適光照環(huán)境中誘導(dǎo)藻體細(xì)胞分解重水生產(chǎn)氘氣。1、技術(shù)新穎:該方法利用的基本原理是生物細(xì)胞的光合作用及氫化酶活性，與利用物理或化學(xué)原理傳統(tǒng)氘氣制取方法具有本質(zhì)區(qū)別；2、環(huán)境友好:過程無污染，微藻的光合作用及氫化酶光解重水所需的光能可利用太陽能，從而大量減少傳統(tǒng)方法對(duì)化石能源的消耗，具有環(huán)境保護(hù)作用。3、操作簡(jiǎn)便、成本低廉、運(yùn)行安全:該方法對(duì)設(shè)備和技術(shù)的要求較低，簡(jiǎn)化了氘氣傳統(tǒng)制取方法中的電解、逐級(jí)分流、氫氧分離等工藝所需的繁瑣設(shè)備和工藝流程，可提高氘氣的生產(chǎn)效率，減少氘氣制取工藝的構(gòu)建及運(yùn)行成本；同時(shí)該方法避免了氘氣與大量氧氣、電熱等直接接觸而發(fā)生爆 炸的可能性?？傊景l(fā)明是區(qū)別于基于物理、化學(xué)原理生產(chǎn)氘氣的傳統(tǒng)工藝方法，如液氫蒸餾法、色譜柱法、鈀膜或金屬氫化物法、電解重水法，利用微藻制取氘氣，在實(shí)現(xiàn)氘氣生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展模式的同時(shí)有利于簡(jiǎn)化氘氣制取的設(shè)備工藝、降低氘氣生產(chǎn)的危險(xiǎn)性及化石能源消耗量，在核工業(yè)和能源領(lǐng)域具有巨大的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。


圖1為本發(fā)明利用微藻光解重水制備氘氣的工藝流程圖；圖2為本發(fā)明小球藻的生長(zhǎng)曲線。
具體實(shí)施例方式下面通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的方法和結(jié)果予以說明。實(shí)施例1小球藻(Chlorella fusca)光解重水制備氣氣I)以普通水作為溶劑，按照如下生長(zhǎng)培養(yǎng)基的配方配制小球藻的TAP培養(yǎng)液，所含營(yíng)養(yǎng)元素種類及濃度如下=NH4Cl 0.4g/L、K2HPO4 0.108g/L、KH2PO4 0.108g/L、MgSO4.7H20 0.156g/L、CaCl2.2H20 0.05g/L、H3BO3 11.4mg/L、MnCl2.4H20 5.06mg/L、ZnSO4.7H20 0.22mg/L、FeSO4.7H20 4.99mg/L、MoCl2.6H20 1.61mg/L、(NH4)6Mo7O24.4H20
1.57mg/L。將起始OD68tlnm為2.0的300ml小球藻藻液接種于裝有2700ml上述TAP培養(yǎng)液的光生物反應(yīng)器中，通入空氣和CO2的混合氣，混合氣中CO2的體積百分濃度為25%，控制混合氣體的流速為lL/min，以太陽光為光源，在環(huán)境溫度為28°C ±5°C、光照度為300001x和50rpm攪拌中培養(yǎng)微藻，每天測(cè)定藻液的OD68tol吸收值，繪制藻體細(xì)胞的生長(zhǎng)曲線，如圖2所
/Jn o2)當(dāng)反應(yīng)器中的藻體細(xì)胞進(jìn)入指數(shù)生長(zhǎng)期后，藻液OD68tlnm吸收值達(dá)到2.5時(shí)，離心(5000g, IOmin)收集藻體細(xì)胞。將收集的藻體細(xì)胞用小球藻重水培養(yǎng)液(即以重水替代普通水作為溶劑配制的TAP培養(yǎng)液，所含營(yíng)養(yǎng)元素種類及濃度不變)洗滌3次，然后轉(zhuǎn)移至裝有3000ml小球藻重水培養(yǎng)液的另一同樣的光生物反應(yīng)器中，通入空氣和CO2的混合氣，混合氣中CO2的體積百分濃度為25%，控制混合氣體的流速為lL/min，以太陽光為光源在環(huán)境溫度為28±5°C、光照度為300001x中培養(yǎng)微藻，顯微鏡下觀察藻體細(xì)胞生長(zhǎng)繁殖狀況。3)當(dāng)反應(yīng)器中的藻體細(xì)胞完全適應(yīng)小球藻重水培養(yǎng)液后，即顯微鏡下觀測(cè)到小球藻重水培養(yǎng)液中大量細(xì)胞開始分裂繁殖，并再次進(jìn)入指數(shù)生長(zhǎng)期后(藻液OD68tlnm吸收值達(dá)到2.0時(shí))，離心(5000g，10min)收集藻體細(xì)胞。將收集的藻體細(xì)胞用小球藻產(chǎn)氘培養(yǎng)液(以下簡(jiǎn)稱產(chǎn)氘培養(yǎng)液)洗滌3次后將藻體細(xì)胞轉(zhuǎn)移至裝有3000ml產(chǎn)氘培養(yǎng)液、工作體積為6000ml的產(chǎn)氘反應(yīng)器中，向培養(yǎng)液中通入氮?dú)鈒Omin，立即密封反應(yīng)器，將產(chǎn)氘反應(yīng)器置于黑暗環(huán)境中，28°C ±5°C下暗誘導(dǎo)24小時(shí)。產(chǎn)氘培養(yǎng)液的配制方法如下:以重水作為溶劑，參照上述TAP培養(yǎng)液的配方以氯化物替代TAP培養(yǎng)液中相應(yīng)的含硫化合物配制小球藻的產(chǎn)氘培養(yǎng)液TAP-S，所含營(yíng)養(yǎng)元素種類及濃度如下:NH4Cl 0.4g/L、K2HPO4 0.1`08g/L、KH2PO4 0.108g/L、MgCl2 6H20 0.129g/L、CaCl2 2H20 0.05g/L、H3BO3 11.4mg/L、MnCl2 4H20 5.06mg/L、ZnCl2 10.43mg/L、FeCl2 4H20 3.56mg/L、MoCl2 6H20 1.61mg/L、(NH4)6Mo7O24 4H20 1.57mg/L。4)將經(jīng)過暗誘導(dǎo)的培養(yǎng)體系重新置于以太陽光為光源、光照度為300001x，溫度為280C ±5°C，120rpm的磁力攪拌下，采用連續(xù)光照產(chǎn)氘。取產(chǎn)氘反應(yīng)器頂部氣樣1ml，于氣體同位素質(zhì)譜儀MAT-271上分析氣體樣品的組分及各組分的含量，并繪制小球藻的氘氣(D2)產(chǎn)率表，如表I。表I小球藻的產(chǎn)氘速率
權(quán)利要求
1.一種利用微藻制備氘氣的方法，其特征在于，包括步驟: (1)將微藻接種于以普通水為溶劑配制的生長(zhǎng)培養(yǎng)基中，以CO2或者含CO2的混合氣體作為碳源，光照培養(yǎng)微藻進(jìn)入指數(shù)生長(zhǎng)期，收集處于指數(shù)生長(zhǎng)期的藻體細(xì)胞； (2)將步驟(I)中處于指數(shù)生長(zhǎng)期的藻體細(xì)胞接種于以重水為溶劑配制的生長(zhǎng)培養(yǎng)基中，以CO2或者含CO2的混合氣體作為碳源，光照培養(yǎng)微藻再次進(jìn)入指數(shù)生長(zhǎng)期，收集得到用重水培養(yǎng)的藻體細(xì)胞； (3)將步驟(2)中用重水培養(yǎng)的藻體細(xì)胞接種于以重水為溶劑配制的產(chǎn)氘培養(yǎng)基中，除氧后在黑暗環(huán)境中誘導(dǎo)或者除氧后在光照度小于501x的低照度環(huán)境中誘導(dǎo)，再光照培養(yǎng)，制得氣氣； 所述的以重水為溶劑配制的產(chǎn)氘培養(yǎng)基為缺硫培養(yǎng)基。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用微藻制備氘氣的方法，其特征在于，所述的微藻包括纖維藻、衣藻、夜配衣藻、八月衣藻、雪衣藻、小球藻、普通小球藻、蛋白核小球藻、海洋綠球藻、萊茵衣藻、亞海生綠球藻、亞心形扁藻、惰性葉衣藻、臍形紫菜、斜生柵藻、空泡柵藻、羊角月牙藻中的一種或上述一種微藻的突變體、亞種或變種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用微藻制備氘氣的方法，其特征在于，所述的含CO2的混合氣體為空氣、氮?dú)狻鍤庵械囊环N與CO2的混合氣體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的利用微藻制備氘氣的方法，其特征在于，所述的含CO2的混合氣體中CO2的體積分?jǐn)?shù)為0.03%-25%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 所述的利用微藻制備氣氣的方法，其特征在于，所述的光照培養(yǎng)的條件為:以人工光或太陽光作為光源，溫度為15°C _35°C，光照度為1001x-300001x。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用微藻制備氘氣的方法，其特征在于，步驟(I)中，光照培養(yǎng)微藻至生長(zhǎng)培養(yǎng)基的OD68tol吸收值在1.0-5.0，收集處于指數(shù)生長(zhǎng)期的藻體細(xì)胞。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用微藻制備氘氣的方法，其特征在于，步驟(2)中，光照培養(yǎng)微藻至生長(zhǎng)培養(yǎng)基的OD68tol吸收值在1.0-5.0，收集得到用重水培養(yǎng)的藻體細(xì)胞。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用微藻制備氘氣的方法，其特征在于，步驟(3)中，所述的誘導(dǎo)的條件為:在15°C -35°C誘導(dǎo)4h-36h。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用微藻制備氘氣的方法，包括步驟(1)將微藻接種于以普通水為溶劑配制的生長(zhǎng)培養(yǎng)基中，以CO2或者含CO2的混合氣體作為碳源，光照培養(yǎng)微藻進(jìn)入指數(shù)生長(zhǎng)期，收集處于指數(shù)生長(zhǎng)期的藻體細(xì)胞；(2)將處于指數(shù)生長(zhǎng)期的藻體細(xì)胞接種于以重水為溶劑配制的生長(zhǎng)培養(yǎng)基中，以CO2或者含CO2的混合氣體作為碳源，光照培養(yǎng)微藻再次進(jìn)入指數(shù)生長(zhǎng)期，收集得到用重水培養(yǎng)的藻體細(xì)胞；(3)將用重水培養(yǎng)的藻體細(xì)胞接種于以重水為溶劑配制的產(chǎn)氘培養(yǎng)基中，除氧后在黑暗環(huán)境中誘導(dǎo)或者在光照度小于50lx的低照度環(huán)境中誘導(dǎo)，再光照培養(yǎng)，制得氘氣。該方法具有成本低廉、運(yùn)行安全、操作簡(jiǎn)便、環(huán)境友好等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C12R1/89GK103173498SQ20131007579
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月11日
發(fā)明者張亞杰, 葛亞明, 呂學(xué)蘭, 楊春虹, 戴寧 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所