Высокое содержание азотсодержащих органических соединений (НОС) в биосырье, полученном в результате гидротермального сжижения микроводорослей, является одной из наиболее важных проблем в области применения и окружающей среды. Биосырая нефть, полученная путем гидротермального сжижения (ГТС), нуждается в дальнейшей оптимизации очистки, а высокая концентрация азот-гетероциклических соединений, таких как хинолин, пиридин и т. д., отравит катализатор, используемый в процессе очистки, так что дезактивация катализатора будет вызывают большие трудности при очистке биосырца. Более того, NOC и сульфиды имеют конкурентные отношения в процессе десульфурации биосырца, что подавляет эффект десульфурации. Хотя было проведено много исследований по решению проблем, связанных с азотом, и анализу механизмов некоторых ключевых реакций,
Юаньюань Шао, ассоциированный профессор Школы химического машиностроения и технологий Тяньцзиньского университета, и его коллеги предложили исследовать распределение азота в различных продуктах и проанализировать влияние условий реакции на распределение азота, чтобы изучить пути его реакции. Их исследование было опубликовано в Интернете в Frontiers of Chemical Science and Engineering 7 марта 2022 года.
«В этом проекте мы использовали Chlorella sp. и Spirulina sp. в качестве исходного сырья. Было всесторонне исследовано влияние температуры реакции, времени пребывания и скорости загрузки твердого вещества на выход, извлечение азота и химический состав биосырца», — сказал профессор Шао. «Мы также проанализировали распределение азота в водной фазе, и краткая карта реакции в течение всего процесса была основным моментом этого исследования».
«Мы обнаружили, что существуют три основные формы NOC, включая азот-гетероциклические соединения, амиды и амины. И между ними существует определенная взаимосвязь трансформации; доля распределения в разных продуктах в основном зависит от условий реакции», — сказал Тяньи. Бао, первый автор статьи, доктор философии. студент Школы химического машиностроения и технологий Тяньцзиньского университета. «Несмотря на то, что химический состав двух микроводорослей, которые оба принадлежали к микроводорослям с высоким содержанием белка и низким содержанием липидов, был сходным, содержание и распределение азота в биосырье и водной фазе были совершенно разными».
Собственно, представитель аминокислот у Chlorella sp. и Спирулина зр. белков – лейцин и аргинин соответственно. С точки зрения химической структуры лейцин представляет собой нейтральную аминокислоту, а аргинин — основную аминокислоту. «Мы пришли к выводу, что больше азота в основных аминокислотах склонно переходить в водную фазу и существует в форме водорастворимых NOC», — сказал Тяньи Бао. Этот результат показывает, что отбор микроводорослей, особенно анализ внутренней белковой структуры, также является одним из направлений будущих исследований.
