铁基纳米颗粒强化乙醇型发酵性细菌厌氧产氢研究

发布时间：2023-08-26 02:12

　　氢能因其高效、清洁、可再生等优点被誉为21世纪最具有潜力的清洁能源。而具有环境友好性、生产成本低和可持续性等特点的暗发酵制氢技术,其应用前景广阔,如何提高暗发酵制氢的产氢效率将是研究的重中之重。Fe作为暗发酵细菌产氢过程最重要的元素,可以通过提高氢化酶的活性来提高产氢量。本研究以乙醇型发酵性细菌Hydrogenispora ethanolica LX-B和Oligosphaera ethanolica8KG-4^T为研究对象,对其基本产氢特性进行了比较,重点探究了向发酵体系中投加铁基纳米颗粒,考察其对产氢过程的促进效应,其主要研究内容和结果如下:(1)建立了暗发酵制氢液相产物的检测方法。使用气相色谱,优化相关参数,采用1%浓度的甲酸作为吸附占据剂,解决了VFAs的残留问题,也解决了各组分酸易解离,感应值不稳定问题,此条件下测定的结果分离效果好、标准偏差小、方法精密度高、回收率好。该方法还可以对其他厌氧发酵液中VFAs进行准确、快速的测定。(2)对H.ethanolica LX-B和O.ethanolica 8KG-4^T的产氢特性进行了比较。研究...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 前言
    1.2 生物制氢种类
    1.3 暗发酵制氢技术
        1.3.1 暗发酵细菌研究进展
        1.3.2 暗发酵制氢原理
        1.3.3 暗发酵制氢类型
        1.3.4 暗发酵制氢的影响因素
    1.4 纳米颗粒材料影响制氢研究
        1.4.1 Fe₃O₄纳米颗粒影响产氢研究
        1.4.2 Fe₂O₃纳米颗粒影响产氢研究
    1.5 研究内容及意义
        1.5.1 研究目的与意义
        1.5.2 研究内容
        1.5.3 技术路线
第二章 暗发酵生物制氢液相产物的检测方法建立
    2.1 引言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 仪器和色谱工作条件
        2.2.2 试剂及标准溶液的配制
        2.2.3 pH的调节
        2.2.4 不同甲酸浓度的溶液配制
        2.2.5 实际酒糟厌氧发酵液样品的预处理
    2.3 结果与分析
        2.3.1 色谱柱对VFAs测定结果的影响
        2.3.2 分流比对VFAs测定结果的影响
        2.3.3 p H对 VFAs测定结果影响
        2.3.4 添加甲酸对VFAs测定结果影响
        2.3.5 气相色谱图及标准曲线的绘制
        2.3.6 精密度试验
        2.3.7 回收率试验
    2.4 本章小结
第三章 两种乙醇型发酵性细菌产氢特性研究
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 实验设计
        3.2.3 实验方法
    3.3 结果与分析
        3.3.1 两株菌利用不同浓度的葡萄糖产氢效果比较
        3.3.2 发酵过程pH对两株菌产氢的影响
        3.3.3 末端产物对两株菌产氢的影响
        3.3.4 不同氮源对两株菌产氢的影响
        3.3.5 利用不同糖类产氢能力评价
    3.4 本章小结
第四章 铁基纳米颗粒对两株乙醇型发酵菌产氢的影响研究
    4.1 引言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 实验设计
        4.2.3 实验方法
    4.3 结果与分析
        4.3.1 Fe₃O₄ 纳米颗粒强化H.ethanolica LX-B产氢研究
        4.3.2 Fe₃O₄ 纳米颗粒强化O.ethanolica8KG-4^T产氢研究
        4.3.3 Fe₂O₃ 纳米颗粒强化H.ethanolica LX-B产氢研究
        4.3.4 Fe₂O₃ 纳米颗粒对O.ethanolica8KG-4^T产氢的影响研究
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢



本文编号：3843750