微生物油脂型润滑油的制备

论文摘要

本论文首先通过发酵获得微生物油脂,然后采用氧化法对微生物油脂进行改性,得到改性微生物油脂型润滑基础油,再借助微乳法在改性基础油中合成和分散润滑油添加剂Schiff碱和Schiff碱铜络合物,得到一种新型润滑油。在制备微生物油脂型润滑基础油的过程中,首先建立了一种快速检测菌体中油脂含量和组成的方法,这种方法是将小量湿菌体经微波预处理后,直接甲酯化,用气相色谱法分析生成的甲酯以检测菌体中油脂的含量和脂肪酸组成。然后应用这种方法和透射电镜分析从六种供试菌中筛选出了一株产油性能较好的菌种,即深黄被孢霉(Mortierella isabellina CGMCC 3.3410)。并研究了其生长和产油性能,对其扩大培养,提取和纯化了其中的油脂。另外,还从油脂厂废水中自筛了一株产油细菌作为备选产油菌,经鉴定为Mycobacterium属,分析了其在不同培养条件下的产油情况。试验结果表明,所建立的菌体中油脂的快速检测方法的精密度、准确度及可靠性良好。在这种检测方法中,微波预处理能显著提高菌体中油脂提取率,扫描电镜分析结果也直观显示了微波作用的效果;而且微波的强度为600W、2min,甲酯化反应时间为2h较好;湿菌质量在0.1g~1.0g的范围内,并且与提取的油脂量间呈良好的线性关系。试验结果表明纯化后的微生物油经氧化改性后,能显著降低碘值,因此明显地提高了改性润滑基础油的稳定性。SEM分析表明,以改性微生物油脂作为亲油相、无水乙醇作亲水相、Span80和石油磺酸钠作为乳化剂、异辛醇为助溶剂配制W/O型微乳液,在其中原位合成和分散水杨醛乙二胺型Schiff碱和Schiff碱络合铜(II)络合物作为添加剂,实验结果表明其改性微生物油脂型润滑油的分散性和稳定性良好。俄歇电子能谱(AES)分析了四球试验的顶球磨斑表面,证实由改性润滑油参与作用的顶部钢球磨损表面产生了铜粒子的选择性转移,有利于磨损表面的自修复。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 润滑基础油
• 1.2.1 润滑基础油的发展
• 1.2.2 润滑基础油的种类
• 1.2.3 润滑基础油面临的问题
• 1.3 微生物油脂
• 1.3.1 微生物油脂的发展概况
• 1.3.2 微生物产油机理
• 1.3.3 产油微生物菌种
• 1.3.4 微生物产油的影响因素
• 1.3.5 微生物油在能源工业的应用
• 1.4 改性润滑基础油
• 1.4.1 改性基础油概述
• 1.4.2 常用的改性方法
• 1.5 润滑油添加剂
• 1.5.1 润滑油添加剂的发展
• 1.5.2 润滑油添加剂的分类及作用
• 1.5.3 润滑油添加剂的作用原理
• 1.5.4 润滑油添加剂研究中存在的问题
• 1.6 SCHIFF 碱及SCHIFF 碱络合物
• 1.6.1 Schiff 碱及Schiff 碱络合物的特性
• 1.6.2 Schiff 碱及Schiff 碱络合物在润滑油中的应用
• 1.7 本论文的研究思路和方法
• 第2章 细胞含油率的快速检测方法
• 2.1 材料
• 2.1.1 菌种
• 2.1.2 试剂和培养基
• 2.1.3 主要仪器设备
• 2.2 方法
• 2.2.1 菌种培养
• 2.2.2 菌体收集和预处理
• 2.2.3 样品的甲酯化处理
• 2.2.4 GC 分析
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 微波处理的有效性
• 2.3.2 微波处理强度的影响
• 2.3.3 甲酯化时间的影响
• 2.3.4 样品量的影响
• 2.3.5 方法的精密度
• 2.3.6 方法的回收率
• 2.3.7 方法的可靠性分析
• 2.4 小结
• 第3章 微生物油的制备
• 3.1 材料
• 3.1.1 菌种
• 3.1.2 试剂和培养基
• 3.1.3 主要仪器设备
• 3.2 方法
• 3.2.1 产油细菌的筛选
• 3.2.2 产油细菌的鉴定
• 3.2.3 产油真菌的复壮
• 3.2.4 产油菌种的筛选
• 3.2.5 产油菌的扩大培养
• 3.2.6 微生物油的提取和纯化
• 3.3 结果和讨论
• 3.3.1 产油细菌筛选结果
• 3.3.2 产油细菌的鉴定结果
• 3.3.3 产油真菌的形态
• 3.3.4 产油菌种筛选
• 3.3.5 产油菌扩大培养
• 3.3.6 微生物油的提取和纯化
• 3.4 小结
• 第4章 微生物油脂型润滑基础油的改性
• 4.1 材料
• 4.1.1 原料
• 4.1.2 试剂仪器
• 4.2 方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.4 小结
• 第5章 添加剂在润滑基础油中的分散
• 5.1 材料
• 5.1.1 实验材料
• 5.1.2 主要试剂
• 5.1.3 主要仪器设备
• 5.2 方法
• 5.2.1 分散相的选择
• 5.2.2 表面活性剂的选择
• 5.2.3 微乳区的确定
• 5.2.4 直接在基础油中合成添加剂
• 5.2.5 筛选较好的试样作摩擦学分析
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 添加剂的合成反应
• 5.3.2 改性微生物油/无水乙醇/复合乳化剂的相行为
• 5.3.3 分散性和稳定性的检测
• 5.3.4 添加剂的摩擦学分析
• 5.4 小结
• 第6章 结论、创新点和展望
• 6.1 结论
• 6.2 创新点
• 6.3 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录A
• 攻读学位期间的研究成果