基于蒽醌-2-磺酸钠（AQS）合成的纳米材料促进生物制氢机理及热力学分析

发布时间：2024-05-12 17:43

　　氢气(H₂)作为一种可再生的清洁能源,在能源问题越来越严重的今天受到了全世界研究学者的关注。目前,制备氢气的方法有很多种,其中主要的制氢方法有:水分解制氢、天然气制氢和生物质制氢。相比于其他的制氢方法,生物质制氢有着原料广泛、成本低、无二次污染等优点。但是目前生物制氢的产量难以达到工业上的需求,由于生物产氢的本质是通过H⁺消耗发酵过程生物体内积累的电子,针对生物暗发酵的产氢量效率低,因此提高微生物生物制氢效率是一个值得研究的课题。本文主要针对纳米颗粒促进生物暗发酵产氢的机理和热力学分析进行了深入的研究。已有多数研究学者对生物利用葡萄糖进行生物制氢以及该制氢过程中的热力学进行了报道,但是对于生物利用木糖进行生物制氢以及制氢过程的热力学还未见报道。因此本文首先研究了Klesiella oxytoca GS-4-08甲酸裂解途径转化戊糖生物制氢的热力学。以一种重要的半纤维素水解产物——木糖为代表,在电子当量平衡的基础上,构建了克雷伯氏菌发酵木糖的完全化学计量反应方程式,然后计算了每个反应的吉布斯自由能。热力学分析结果表明,发酵木糖生成乙酰辅酶A的步...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1光合作用过程

7中产生的2个电子会转移到铁氧还原蛋白上，氢化酶再从铁氧还原蛋白上得到电子生成氢气[47]。图1-1光合作用过程Figure1-1Diagramofphotosynthesisprocess1.2.3.2.2光发酵生物制氢由于光合细菌是原核生物，其光合作用系统只含有PSⅠ系统，主....

图1-3碳水化合物发酵可能的代谢途径[53]

9图1-3碳水化合物发酵可能的代谢途径[53]Figure1-3Metabolicpathwayspossibleforthecarbohydratefermentation[53]以上分析可以发现，每摩尔葡萄糖的理想状态下可以产生4摩尔H2，但是在实际反应过程中，氢气的产率为2....

图1-4技术路线

13图1-4技术路线Figure1-4Therouteoftechonolgy1.5论文的创新性（1）新技术的应用。本文首次提出了甲酸裂解途径菌株利用木糖生物产氢的化学计量学和热力学分析，并针对目前利用木糖制氢遇到的问题，探究在偶氮染料存在条件下，染料对生物产氢的抑制作用；（2）....

图2-4克雷伯氏菌GS-4-08在厌氧条件下木糖的代谢途径Figure2-4MetabolicpathwayofxylosebyKlebsiellaoxytocaGS-4-08underanaerobicconditionsEthanolAceticacidNADHNAD+

29图2-4克雷伯氏菌GS-4-08在厌氧条件下木糖的代谢途径Figure2-4MetabolicpathwayofxylosebyKlebsiellaoxytocaGS-4-08underanaerobicconditions2.3.3全化学计量学的构建和热力学的分析由于偶氮染....

本文编号：3971668