磷酸盐和碳酸盐对光合细菌同步糖化发酵产氢的影响

发布时间：2023-05-10 18:09

　　随着全球性资源枯竭和能源不合理使用对环境的破坏加剧,氢能作为理想的替代能源日益受到重视。光合生物制氢可以有机地结合太阳能利用、氢能开发和有机废弃物处理,以其低成本、低能耗的绿色能源生产技术而更具有开发潜力。本文以玉米秸秆为原料,在不同的初始pH条件下,分别研究磷酸盐和碳酸盐对光合细菌同步糖化发酵产氢的影响,以获取最佳的产氢条件,为提高系统的产氢能力以及降低制氢成本提供进一步的参考。试验结果表明:磷酸盐对光合细菌的产氢有显著影响,磷酸盐在一定浓度范围内能够促进光合细菌产氢,过高或者过低的浓度对产氢都有抑制作用。在初始pH值为6、7和8的条件下,最大的氢气产率均在磷酸盐浓度为4 mmol/L时得到,分别为63.09±0.38、62.23±0.84和58.97±0.68mL/g TS,分别比对照组显著提高了45.94%、20.46%和24.83%(P<0.05)。磷酸盐能够有效缓冲反应体系的pH值,添加磷酸盐的终pH值与对照组相比均呈显著性差异(P<0.05),反应体系的终pH值都随着磷酸盐浓度的增加而逐渐升高。适宜浓度的磷酸盐能够提高光合细菌产氢潜能和最大产氢速率,缩短产氢延迟...

【文章页数】：52 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 生物制氢技术
        1.2.1 光解水制氢
        1.2.2 暗发酵生物制氢
        1.2.3 光合生物制氢
        1.2.4 暗-光联合生物制氢
    1.3 光合生物制氢的研究现状
        1.3.1 光合细菌产氢机理
        1.3.2 光合细菌产氢的影响因素
    1.4 课题的依据和研究意义
        1.4.1 课题的依据
        1.4.2 课题的研究意义
2 试验材料与方法
    2.1 试验材料
        2.1.1 原料
        2.1.2 试验试剂
        2.1.3 菌种
    2.2 试验方法
    2.3 试验设备
    2.4 主要参数的测定方法
        2.4.1 光合细菌细胞干重的测定
        2.4.2 光合细菌的培养方法
        2.4.3 玉米秸秆成分的测定方法
        2.4.4 pH值的测定方法
        2.4.5 ORP值的测定
        2.4.6 液相末端产物的测定
    2.5 数据分析方法
        2.5.1 动力学分析
        2.5.2 能量转化效率分析
        2.5.3 统计分析
    2.6 玉米秸秆成分
3 磷酸盐对光合细菌同步糖化发酵的影响
    3.1 磷酸盐浓度对光合细菌同步糖化发酵产氢的影响
        3.1.1 磷酸盐浓度对累积产氢量和产氢速率的影响
        3.1.2 磷酸盐浓度对氢气产率的影响
        3.1.3 磷酸盐浓度对氢气含量的影响
    3.2 磷酸盐浓度对反应体系终pH值的影响
    3.3 磷酸盐浓度对反应体系ORP值的影响
    3.4 动力学分析
    3.5 磷酸盐浓度对液相末端产物的影响
    3.6 能量转化效率分析
    3.7 本章小结
4 碳酸盐对光合细菌同步糖化发酵的影响
    4.1 碳酸盐浓度对光合细菌同步糖化发酵产氢的影响
        4.1.1 碳酸盐浓度对累积产氢量和产氢速率的影响
        4.1.2 碳酸盐浓度对氢气产率的影响
        4.1.3 碳酸盐浓度对氢气含量的影响
    4.2 碳酸盐浓度对反应体系终pH值的影响
    4.3 碳酸盐浓度对反应体系ORP值的影响
    4.4 动力学分析
    4.5 碳酸盐浓度对液相末端产物的影响
    4.6 能量转化效率分析
    4.7 本章小结
5 结论及建议
    5.1 结论
    5.2 建议
参考文献
ABSTRACT
攻读硕士学位期间发表的学术论文



本文编号：3813249