磷酸盐和碳酸盐对秸秆类生物质光发酵产氢的影响

发布时间：2018-03-17 22:10

  本文选题：秸秆　切入点：氢气　出处：《农业工程学报》2017年13期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：为研究磷酸盐和碳酸盐对光发酵产氢过程的影响,该文主要以酶解预处理后的玉米秸秆为产氢基质,对不同浓度的磷酸盐(K_2HPO_4)和碳酸盐(NaHCO_3 )下的氢气产量、pH值、ORP值和产氢动力学结果进行分析。结果表明,当K_2HPO_4的浓度为10 mmol/L时,氢气产量为(40.65±0.35)m L/g,比对照组显著提高了28.48%,对光发酵产氢的促进效果最好;终pH值为6.37±0.02,显著高于对照组的6.06±0.03,能够有效缓冲反应体系的pH值。不同K_2HPO_4浓度下的产氢动力学特性结果表明,适当的K_2HPO_4浓度提高了最大产氢潜能和最大产氢速率,缩短了产氢延迟时间,当K_2HPO_4的浓度为10 mmol/L时,最大产氢潜能最大,和最大产氢速率较大,产氢延迟时间较短,分别是40.81 m L/g、1.87 m L/(h·g)和2.85 h。当NaHCO_3 浓度为5 mmol/L时,氢气产量为(37.46±1.40)m L/g,比对照组显著提高了18.39%,对光发酵产氢的促进效果最好;终pH值为6.26±0.04,显著高于对照组的6.06±0.03,能够有效缓冲反应体系的pH值。不同NaHCO_3 浓度下的产氢动力学结果表明,适当的NaHCO_3 浓度能够提高最大产氢潜能和最大产氢速率,但却会延迟光合细菌的产氢,当NaHCO_3 浓度为5 mmol/L时,最大产氢潜能和最大产氢速率最大,产氢延迟时间相对较短,分别是37.26 m L/g、1.92 m L/(h·g)和5.11 h。该研究可为秸秆类生物质光发酵生物制氢工艺提供参考。
[Abstract]:In order to study the effect of phosphate and carbonate on the process of hydrogen production by photofermentation, the hydrogen production was mainly based on corn stalks after enzymatic hydrolysis. The results of hydrogen production, pH value, ORP and kinetics of hydrogen production under different concentrations of phosphate K2HPO4) and carbonate NaHCO3) were analyzed. The results showed that when the concentration of K2HPO4 was 10 mmol/L, The hydrogen production was 40.65 卤0.35mL / g, which was 28.48% higher than that of the control group. The final pH value was 6.37 卤0.02, which was significantly higher than that of the control group (6.06 卤0.03), which could effectively buffer the pH value of the reaction system. The kinetic characteristics of hydrogen production at different KSP _ 2HPO4 concentrations showed that appropriate K _ S _ 2HPO _ 4 concentration increased the maximum hydrogen production potential and the maximum hydrogen production rate. The delay time of hydrogen production was shortened. When the concentration of Ks _ 2HPO _ 4 was 10 mmol/L, the maximum hydrogen production potential and the maximum hydrogen production rate were higher, and the delay time of hydrogen production was shorter, which were 40.81 mL / g 1.87 mL / L 路g) and 2.85 h 路g respectively. When the concentration of NaHCO_3 was 5 mmol/L, The hydrogen production was 37.46 卤1.40mL / g, which was significantly higher than that of the control group (18.39%), and the effect of photofermenting on hydrogen production was the best, and the final pH value of 6.26 卤0.04 was significantly higher than that of the control group (6.06 卤0.03), which could effectively buffer the pH value of the reaction system. The optimum concentration of NaHCO_3 could increase the maximum hydrogen production potential and the maximum hydrogen production rate, but it could delay the hydrogen production of photosynthetic bacteria. When the NaHCO_3 concentration was 5 mmol/L, the maximum hydrogen production potential and the maximum hydrogen production rate were the highest, and the hydrogen production delay time was relatively short. It is 37.26 mL / g 1.92 mL / h 路g) and 5.11 h, respectively. This study can be used as a reference for biological hydrogen production from straw biomass by photofermentation.
【作者单位】： 河南农业大学农业部可再生能源新材料与装备重点实验室;生物质能源河南省协同创新中心;
【基金】：国家自然科学基金项目(51676065);国家自然科学基金联合基金(U1504509) 教育部博士点基金新能源优先领域项目(20134105130001)
【分类号】：TQ116.2;TQ920.6

【参考文献】

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【共引文献】

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