日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問題和能源短缺問題迫使人類不得不尋求新型能源。氫氣作為“綠色能源”受到大家廣泛關(guān)注。光發(fā)酵產(chǎn)氫在產(chǎn)生氫氣的同時(shí)還可利用有機(jī)廢水，是一種理想的產(chǎn)氫方式。但是由于產(chǎn)氫效率較低，目前光發(fā)酵制氫還未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。本研究通過篩選高效光發(fā)酵產(chǎn)氫細(xì)菌和設(shè)計(jì)運(yùn)行新型圓盤式光發(fā)酵產(chǎn)氫反應(yīng)器，優(yōu)化光發(fā)酵細(xì)菌的產(chǎn)氫特性，探討反應(yīng)器的運(yùn)行模式并對(duì)其關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，建立有效的連續(xù)流和半連續(xù)流產(chǎn)氫調(diào)控對(duì)策，為實(shí)現(xiàn)光發(fā)酵產(chǎn)氫的工業(yè)化生產(chǎn)提供理論指導(dǎo)。 從反應(yīng)器污泥中篩選分離獲得一株高效光發(fā)酵細(xì)菌菌株A7，經(jīng)細(xì)胞形態(tài)檢測(cè)、脂肪酸成分分析、分子生物學(xué)鑒定和系統(tǒng)進(jìn)化樹分析，其與Rhodopseudomonaspalustris strain ATCC17001的相似性最高為97%，將其鑒定其為沼澤紅假單胞屬的一個(gè)新種，命名為A7。采用分批培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)對(duì)其生長(zhǎng)和產(chǎn)氫條件進(jìn)行了優(yōu)化，其最佳生長(zhǎng)和產(chǎn)氫條件為初始pH7.0，溫度35℃，光照強(qiáng)度150W/m2，接種量10%，接種菌齡14h，乙酸鈉60mmol/L，谷氨酸鈉15mmol/L，氫氣產(chǎn)量達(dá)159mL氫氣/60mL培養(yǎng)基。 針對(duì)現(xiàn)有光發(fā)酵產(chǎn)氫反應(yīng)器光能轉(zhuǎn)...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 課題背景
    1.3 生物制氫的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 暗發(fā)酵生物制氫技術(shù)
        1.3.2 光解水生物制氫技術(shù)
        1.3.3 光發(fā)酵制氫技術(shù)
        1.3.4 暗光發(fā)酵生物耦合制氫技術(shù)
    1.4 光發(fā)酵產(chǎn)氫反應(yīng)器的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 管式光發(fā)酵產(chǎn)氫反應(yīng)器
        1.4.2 板式光發(fā)酵產(chǎn)氫反應(yīng)器
        1.4.3 柱式光發(fā)酵產(chǎn)氫反應(yīng)器
        1.4.4 環(huán)式光發(fā)酵產(chǎn)氫反應(yīng)器
    1.5 光發(fā)酵制氫反應(yīng)器運(yùn)行方式的研究現(xiàn)狀
    1.6 本課題的研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線
第2章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.1 菌種來源
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)裝置
        2.1.3 培養(yǎng)基
        2.1.4 主要儀器和設(shè)備
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.1 光發(fā)酵細(xì)菌的富集、分離和篩選方法
        2.2.2 細(xì)菌形態(tài)特征觀察
        2.2.3 光發(fā)酵細(xì)菌鑒定方法
        2.2.4 光發(fā)酵細(xì)菌產(chǎn)氫性能優(yōu)化方法
        2.2.5 間歇產(chǎn)氫實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.6 連續(xù)流及半連續(xù)流產(chǎn)氫實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.7 氫氣含量測(cè)定方法
        2.2.8 生物量測(cè)定方法
        2.2.9 乙酸濃度測(cè)定方法
第3章 產(chǎn)氫光發(fā)酵細(xì)菌的選育及其產(chǎn)氫性能優(yōu)化
    3.1 篩選分離高效產(chǎn)氫的光發(fā)酵細(xì)菌
        3.1.1 光發(fā)酵產(chǎn)氫細(xì)菌的富集和分離
        3.1.2 高效產(chǎn)氫光發(fā)酵細(xì)菌的篩選
    3.2 光發(fā)酵產(chǎn)氫細(xì)菌的鑒定
        3.2.1 細(xì)菌的形態(tài)特征
        3.2.2 脂肪酸鑒定
        3.2.3 分子生物學(xué)分析
    3.3 菌株 A7 產(chǎn)氫和生長(zhǎng)條件優(yōu)化
        3.3.1 碳源篩選及優(yōu)化
        3.3.2 氮源篩選及優(yōu)化
        3.3.3 初始 pH
        3.3.4 接種菌齡
        3.3.5 接種量的優(yōu)化
    3.4 菌株 A7 與菌株 ATCC 17001 的特征比較
    3.5 本章小結(jié)
第4章 光發(fā)酵產(chǎn)氫的最佳模式-半連續(xù)產(chǎn)氫
    4.1 新型光發(fā)酵生物制氫反應(yīng)器的設(shè)計(jì)
    4.2 光發(fā)酵制氫反應(yīng)器連續(xù)流運(yùn)行關(guān)鍵參數(shù)的優(yōu)化控制
        4.2.1 補(bǔ)料時(shí)間的優(yōu)化
        4.2.2 水力停留時(shí)間的優(yōu)化
    4.3 光發(fā)酵制氫反應(yīng)器半連續(xù)流運(yùn)行關(guān)鍵參數(shù)的優(yōu)化控制
        4.3.1 補(bǔ)料間隔時(shí)間的優(yōu)化
        4.3.2 初始補(bǔ)料時(shí)間的優(yōu)化
        4.3.3 補(bǔ)料量的優(yōu)化
    4.4 圓盤式光發(fā)酵產(chǎn)氫反應(yīng)器的光能轉(zhuǎn)化效率
    4.5 半連續(xù)流產(chǎn)氫模式是光發(fā)酵產(chǎn)氫的最佳模式
    4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號(hào)：3824377