【摘要】：隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步,化石能源的急劇減少以及環(huán)境的日益惡化,人類(lèi)亟需改進(jìn)現(xiàn)有的能源結(jié)構(gòu)并且開(kāi)發(fā)清潔可再生的新能源。海洋藻類(lèi)作為第三代生物質(zhì)能,具有分布廣泛、生產(chǎn)周期短、產(chǎn)量高、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)以及不占用耕地等優(yōu)勢(shì),被認(rèn)為是未來(lái)最具有發(fā)展前景的可再生能源之一;另一方面,藻類(lèi)在富營(yíng)養(yǎng)化水體中的迅速繁殖會(huì)造成“綠潮”現(xiàn)象,污染環(huán)境。當(dāng)前存在的主要問(wèn)題是大部分藻類(lèi)生物質(zhì)能并沒(méi)有得到充分利用,因此,滸苔的資源化利用具有重要意義。本文以滸苔為原料,利用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)分析方法對(duì)其生物質(zhì)組分進(jìn)行了測(cè)定,其中的多糖含量超過(guò)了50%,高于海帶等藻類(lèi)植物。滸苔水解后生成的富含小分子糖類(lèi)的水解液,可以作為生產(chǎn)生物質(zhì)的原料。選用可回收利用的綠色催化劑硅鎢酸對(duì)滸苔進(jìn)行水解,應(yīng)用單因素試驗(yàn)結(jié)合響應(yīng)面分析法對(duì)水解條件進(jìn)行優(yōu)化,確定了最佳酸水解條件:反應(yīng)溫度:178.50℃,反應(yīng)時(shí)間:1.90h,硅鎢酸濃度:0.08mM,最終獲得的還原糖濃度為237.35mg/g。水解后,采用萃取法提取硅鎢酸,重復(fù)利用5次后催化劑性能未見(jiàn)顯著降低,表現(xiàn)出良好的循環(huán)利用性能。構(gòu)建了以NQ修飾的泡沫鎳為陽(yáng)極,空氣擴(kuò)散電極為陰極,滸苔水解液為底物,氫氧化鉀溶液作為電解質(zhì)的低溫堿性燃料電池,探究了KOH濃度對(duì)電池性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)滸苔水解液濃度為8.57mg/mL,KOH濃度為3M時(shí),電池的最大功率密度達(dá)到6.62W/m~2。使用液相色譜對(duì)放電前后水解液的成分進(jìn)行了分析,結(jié)果表明滸苔水解液放電產(chǎn)物主要是一些小分子有機(jī)酸。將滸苔生物質(zhì)預(yù)處理及水解之后利用堿性燃料電池技術(shù)進(jìn)行氧化發(fā)電,不僅為解決藻類(lèi)大量繁殖帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題提供了新途徑,而且還對(duì)生物質(zhì)能的資源化利用提供了新思路。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TM911.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2778209