生物膜法光发酵制氢的研究现状与展望

发布时间：2022-08-23 15:29

　　21世纪被誉为氢能世纪.光发酵制氢作为绿色可持续生物制氢方式的一种,可以利用独特的光合系统固定太阳能,并利用有机物产生清洁能源氢气,因而受到广泛关注.但光发酵细菌凝集力差、底物转化效率和光能利用率低导致产氢效能下降,从而阻碍了光发酵制氢的发展.光发酵细菌可以通过形成生物膜而被有效固定,进而增加反应器内光发酵细菌的生物持有量,提高光发酵细菌对不利环境的抵抗力;同时,光发酵细菌形成生物膜后可以调控产氢细菌新陈代谢和生理活性使其更利于产氢.其中,光发酵生物膜反应器的设计尤为重要,尤其是反应器内光源的均匀分配对于光发酵制氢是一项关键因素,需要对光源设计、空间摆放和遮光性进行综合分析和设计;其次,需要考虑载体性质和载体安装以充分吸附光发酵细菌并形成生物膜;同时,结合未来可持续绿色发展的需求,光发酵生物膜反应器设计需要逐步过渡到以室外环境作为常规环境和太阳作为光源.尽管光发酵生物膜制氢前景良好,但目前对于光发酵生物膜反应器和制氢机制的研究仍然不够充分,需要更加深入地探索和优化以突破光发酵制氢的瓶颈,推动氢能行业的发展. 

【文章页数】：10 页

【文章目录】：
1 引言(Introduction)
2 生物制氢(Biological hydrogen production)
3 生物膜法光发酵制氢(Photo-fermentative hydrogen production with biofilm)
    3.1 光发酵细菌存在形态
    3.2 光发酵细菌与生物膜
    3.3 光发酵细菌成膜方式
4 光发酵生物膜反应设计(Design of photo-fermentative hydrogen production biofilm reactor)
    4.1 光发酵制氢与光源设计
    4.2 反应器构型
    4.3 载体改性
5 结论(Conclusions)


【参考文献】：
期刊论文
[1]德国氢能源发展战略及其借鉴[J]. 孙程.  生态经济. 2020(08)
[2]世界氢能炙手可热 中国氢能蓄势待发[J]. 毛宗强.  太阳能. 2016(07)
[3]美国国家氢能计划及其启示[J]. 王彦雨,高璐,刘益东.  未来与发展. 2015(12)
[4]微槽透光板式光生物制氢反应器底物操作参数优化[J]. 张川,张利平,程旻,张全国.  农业机械学报. 2015(07)
[5]生物制氢技术研究现状及其进展[J]. 张全国,尤希凤,张军合.  生物质化学工程. 2006(01)

硕士论文
[1]光发酵细菌生物膜法强化产氢调控[D]. 温汉泉.哈尔滨工业大学 2016



本文编号：3678021