[发明专利]一种小球藻磁性分离方法

权利要求书

1.一种小球藻磁性分离方法，所述方法包括：以Fe₃O₄纳米颗粒为磁性分离介质，在小球藻培养结束后加入所述Fe₃O₄纳米颗粒磁性分离介质进行小球藻的磁性分离和收集，获得的小球藻细胞与磁性介质的聚合物，经洗涤后，优选经去离子水洗涤，在小球藻细胞与磁性介质的聚合物中加入盐酸，溶解并进行微滤，得到小球藻。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，微滤获得的滤液经调节pH后，制备成Fe₃O₄纳米颗粒，所述Fe₃O₄纳米颗粒继续作为磁性分离介质使用。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)使Fe₃O₄纳米颗粒分散形成稳定的悬浮液，得到磁性分离介质；

(2)在小球藻培养液加入步骤(1)获得的磁性分离介质，并使其混合均匀；

(3)对步骤(2)中获得的小球藻进行磁性分离，除去清液，获得小球藻与磁性介质的聚合物；

(4)在获得的聚合物中加入盐酸反应，使得小球藻分离，然后通过微滤获得小球藻。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法包括在步骤(3)之后紧接着进行：

(3-1)将步骤(3)中获得的小球藻与磁性介质的聚合物，洗涤并除去清液；

所述洗涤采用去离子水洗涤，优选采用用2-6倍体积的去离子水洗涤至少2次，优选3-6次，更优选3次；

所述除去清液优选采用磁性分离除去清液。

5.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述Fe₃O₄纳米颗粒的粒径为6-80纳米，优选8-20纳米，更优选10-15纳米；所述形成稳定的悬浮液，采用超声分散法，经超声使Fe₃O₄纳米颗粒分散于去离子水中，形成稳定的悬浮液。

6.如权利要求3-5之一所述的方法，其特征在于，所述磁性分离介质的用量为有效量，优选至少0.02％w/v，更优选0.02-0.05％w/v；

所述混合均匀为在室温下搅拌，使其混合均匀；

所述搅拌可在磁性分离介质完全加入后开始搅拌，也可以在磁性分离介质加入的同时边加入边搅拌；

所述搅拌为，将所述微藻培养液置入搅拌反应器中，其中搅拌转速为200-400rpm，搅拌时间为1-3分钟。

7.如权利要求4-6之一所述的方法，其特征在于，所述加入盐酸使得小球藻分离，优选加入2-5mL/g聚合物的盐酸，盐酸浓度为6-9mol/L，反应时间优选为20-60s，进一步优选为40s；

所述微滤获得的小球藻细胞，可进一步洗涤除去Cl^-以及Fe²⁺和Fe³⁺；所述洗涤优选采用去离子水洗涤，更优选经去离子水冲洗至少2次，优选3-6次，更优选3次；

所述微滤采用的微滤膜孔径为0.1-1μm。

8.如权利要求3-7之一所述的方法，其特征在于，还包括如下步骤：

(5)将步骤(4)获得滤液pH调节至0.5-1.5，以滤液为原料，制备得到Fe₃O₄纳米颗粒，所述制备得到的Fe₃O₄纳米颗粒可以返回步骤(1)继续使用。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述pH调节优选采用氨水。

10.一种小球藻磁性分离方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)Fe₃O₄纳米颗粒经超声使其分散于去离子水中，形成稳定的悬浮液，即得到磁性分离介质，悬浮液的浓度为2-5％(w/v)；

(2)将培养获得的小球藻培养液在室温条件下置入搅拌反应器中，在200-400rpm的转速下，加入步骤(1)获得的磁性分离介质，对培养液中的小球藻进行分离，磁性分离介质的用量为0.02-0.05％(w/v)，搅拌时间为1-3分钟；

(3)磁分离后除去上层清液，收集分离获得的小球藻细胞与磁性介质的聚合物，用4-6倍体积的去离子水洗涤至少3次，每次洗涤后通过磁分离除去上层清液；

(4)在经过洗涤后的聚合物中加入2-5mL/g聚合物的盐酸，反应20-60s，盐酸浓度为6-9mol/L，反应结束后微滤除去小球藻细胞，小球藻细胞经去离子水冲洗至少3次并微滤，获得小球藻，并收集所有滤液；

(5)用氨水将步骤(4)的滤液pH调节至pH 0.8-1.5，以滤液为原料，制备Fe₃O₄纳米颗粒，并将制备的Fe₃O₄纳米颗粒返回步骤(1)。