产氢基质论文-宋梓梅,裴梦富,宋亚楠,强虹

产氢基质论文-宋梓梅,裴梦富,宋亚楠,强虹

导读:本文包含了产氢基质论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:鸡粪,果蔬废弃物混合基质,厌氧发酵,氢气

产氢基质论文文献综述

宋梓梅,裴梦富,宋亚楠,强虹[1](2018)在《鸡粪与果蔬废弃物混合基质的厌氧发酵产氢特性》一文中研究指出【目的】探究鸡粪与不同果蔬废弃物混合基质的厌氧发酵产氢特征,为利用混合物料厌氧发酵制氢提供依据。【方法】分别以香蕉皮、白菜废弃物、油麦菜废弃物、笋叶、土豆皮渣与鸡粪的混合物为原料(各45mL),在中温(35±1)℃、混合基质初始COD质量浓度为40g/L的条件下进行厌氧发酵试验,测定发酵过程中的气体产生量、气体成分和发酵结束后的发酵液液相代谢产物。采用Modified Gompertz模型对累积产氢量随时间的变化进行拟合,测定发酵前、后发酵液的挥发性固体、碳水化合物和蛋白质含量,并计算叁者的降解率。【结果】不同混合基质的累积产氢量依次为:鸡粪+土豆皮渣(87.5mL)>鸡粪+香蕉皮(62.5mL)>鸡粪+白菜废弃物(42.1mL)>鸡粪+油麦菜废弃物(34.4mL)>鸡粪+笋叶(34.2mL)。在混合基质初始COD质量浓度相同的条件下,不同混合基质的COD产氢率依次为:鸡粪+土豆皮渣(46.04 mL/g)>鸡粪+香蕉皮(34.00 mL/g)>鸡粪+白菜废弃物(22.24mL/g)>鸡粪+油麦菜废弃物(18.64mL/g)>鸡粪+笋叶(18.57mL/g)。采用Modified Gompertz模型可以很好地拟合各混合基质累积产氢量随时间变化的过程。以鸡粪+土豆皮渣和鸡粪+香蕉皮为混合底物时,发酵类型为丁酸型发酵;以鸡粪+白菜废弃物、鸡粪+油麦菜废弃物和鸡粪+笋叶为混合底物时,发酵类型为乙酸型发酵。在5种混合基质中,鸡粪+土豆皮渣组的挥发性固体、碳水化合物和蛋白质降解率均最大,分别为51.82%,62.43%和28.90%。【结论】基质类型是影响厌氧发酵产氢的重要因素,5种混合基质均能产氢,但以鸡粪+土豆皮渣混合物料的产氢能力最强。(本文来源于《西北农林科技大学学报(自然科学版)》期刊2018年11期)

郭莹莹,朱旭斌,蔡斌莲,林志龙,陆源[2](2016)在《以市政污泥为纯基质的厌氧发酵产氢研究》一文中研究指出氢气具有热值高、来源广、燃烧产物无污染等特点,被认为是一种能够替代石油的清洁能源。该文对厌氧发酵产氢类型、影响因素以及研究进展进行综述,并在此基础上提出展望。(本文来源于《海峡科学》期刊2016年02期)

侯欣悦,尹芳,张无敌,柳静,王昌梅[3](2015)在《以葡萄糖为基质的IC厌氧反应器产氢产甲烷比较分析》一文中研究指出在以葡萄糖为基质的厌氧消化降解过程中,根据出水中所含的挥发性脂肪酸之间变化的关系,将单个IC厌氧反应器与两个IC厌氧反应器串联进行对比,得出以COD在4000~5000mg/L的葡萄糖配水为进水的情况下,两个IC厌氧反应器的COD降解率高于单个;产酸相相对于单个反应器更易发生丁酸型发酵;两个厌氧反应器的能源利用率是单相反应器的1.22倍。随着进水负荷的增加,产甲烷相会出现酸积累从而导致过度酸化,因此通过添加营养物质、调节碱度或者回流可以防止过度酸化的发生。当产甲烷相发生过度酸化时,替换甲烷相内的液体是最快的恢复方法。(本文来源于《2015年中国沼气学会学术年会暨中德沼气合作论坛论文集》期刊2015-12-15)

侯欣悦,尹芳,张无敌,柳静,王昌梅[4](2015)在《以葡萄糖为基质的IC厌氧反应器产氢产甲烷比较分析》一文中研究指出在以葡萄糖为基质的厌氧消化降解过程中,根据出水中所含的挥发性脂肪酸之间变化的关系,将单个IC厌氧反应器与两个IC厌氧反应器串联进行对比,得出以COD在4 000~5 500mg/L的葡萄糖配水为进水的情况下,两个IC厌氧反应器的COD降解率高于单个;产酸相相对于单个反应器更易发生丁酸型发酵;两个厌氧反应器的能源利用率是单相反应器的1.22倍.(本文来源于《云南师范大学学报(自然科学版)》期刊2015年06期)

刘崇[5](2011)在《产氢产乙酸互营共培养体的结构改良与基质转化能力研究》一文中研究指出有机废水厌氧生物处理系统中,产氢产乙酸菌群的生态位位于产酸发酵菌群和产甲烷菌群之间,其产氢产乙酸作用对厌氧消化过程具有显着限制作用。然而,由于互营共生的特性,产氢产乙酸菌的分离纯化十分困难,纯培养物匮乏,极大地限制了厌氧发酵系统中产氢产乙酸作用的研究。本课题以获得产氢产乙酸菌纯培养物为目标,借助向富集得到的产氢产乙酸互营共培养体中投放已知耗氢的产甲烷菌的方法,通过传代培养,淘汰共培养体中的其他耗氢微生物,从而达到简化菌群结构、增加菌群组成透明度的目的,为进一步研究产氢产乙酸菌的生理生态特性奠定基础。研究首先通过复壮培养,从前期得到的产氢产乙酸互营共培养体中优选出丙酸氧化型和丁酸氧化型互营共培养体各4个。PCR-DGGE技术对其群落组成分析结果表明,丙酸氧化型互营共培养体中的产氢产乙酸菌模式菌株为Pelotomaculum schinkii HHT,其伴生菌含有产氢梭菌Clostridium和消化球菌属Peptococcaceae等;丁酸氧化型互营共培养体重得产氢产乙酸菌为脱硫弧菌Desulfotomaculum,其伴生菌为产氢梭菌Clostridium等。从现有菌种库中选择了具有典型形态结构和耗氢代谢特征显着的标准菌株巴氏甲烷八迭球菌( Methanosarcina barkeri )和亨氏甲烷螺菌(Methanospirllum hungatei),并以其为耗氢菌对筛选的互营共培养体进行了结构改造。结果表明,编号分别为丙D(丙酸氧化型)和丁T(丁酸氧化型)互营共培养体,在加入巴氏甲烷八迭球菌后变现出了更强的产氢产乙酸能力。其中,改良后的丙酸氧化型互营共培养体丙D,在37℃、pH 6.5、丙酸浓度2000 mg/L和NH_4Cl 750 mg/L的条件下,对丙酸的转化能力最强,可作为进一步研究产氢产乙酸互营共培养体生理生态特性及分离产氢产乙酸菌纯培养物的样品。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2011-06-01)

王业军[6](2011)在《固体基质表面光合细菌生物膜成膜及产氢特性》一文中研究指出作为主要能源的化石燃料储量急剧地减少以及它们燃烧所带来的全球气候变化、环境污染和健康问题,对能源结构产生了巨大挑战。氢气由于其高燃烧值和有效燃烧或直接在燃料电池中使用,被认为是最有潜力的替代能源之一。生物制氢反应条件温和、能耗低、能够妥善解决环境污染和能源需求间的矛盾,具有良好的发展前景。相比于暗发酵制氢技术,光生物产氢技术具有纯度高、理论底物转化效率高和无氧气活性抑制等优点而备受研究者的关注。而作为细胞固定化技术之一的生物膜法,不仅能有效提高生物反应器单位体积内的生物量进而提高产氢速率,而且具有底物传质速率大、光传输特性好和操作简单等优点。在典型的生物膜反应器中,底物从主流区对流和扩散进入生物膜内,而代谢产物反向从生物膜内扩散到主流区,因而生物膜结构对底物-产物质量传输和反应器整体性能均有重要影响。本文采用生物膜法光生物制氢技术,利用本实验室筛选培育的光合细菌沼泽红假单胞菌Rhodoseudomonas palustris CQK 01作为产氢菌种,构建了用于生物膜结构研究和实现产氢的可视化平板式光生物反应器,研究了不同光照强度、光照波长、进口溶液流量和底物浓度条件下形成的光合细菌生物膜结构,并讨论了不同膜结构对反应器内底物传输和产氢性能的影响。在实验研究基础上,采用扩散-反应方程和元胞自动机规则,结合前期实验得到的光合细菌生长动力学参数,建立了光合细菌生物膜在固体基质表面上生长的二维模型,预测了光照强度、底物浓度、温度、pH和初始接种量对光合细菌在固体基质表面生长、成膜过程中表面形态和特征参数的影响。主要研究结果如下:1.生物膜中的光合细菌以短杆状为主,但也有少量的长杆状存在。不同启动条件下形成的生物膜结构对后期稳定运行期中光生物反应器的产氢性能有着显着影响。2.在光照强度为5000 lx和光照波长为590 nm下形成的生物膜具有较大的细菌形态、较高的孔隙率、生物膜干重(0.915 mg/cm~2)和厚度(18.7μm),且该条件下形成的生物膜在稳定运行期的产氢性能最高。尽管光照波长为470 nm下形成的生物膜具有最大的生物膜干重和厚度(1.013 mg/cm~2和27.8μm),但由于其极低的孔隙率导致了产氢性能严重下降。3.生物膜结构随反应器进口溶液流量的增加变得更加致密,生物膜厚度在进口溶液流量为38 ml/h时形成的低流体剪切力作用下达到最大(19.1μm),但此时生物量却较低;而在进口溶液流量为228 ml/h下形成的生物膜具有较大的细菌形态和适中的孔隙率,且该条件下形成的生物膜在稳定运行期的产氢性能最高。4.随着底物浓度的增加,生物膜结构会变得更加疏松,底物浓度为110 mmol/l下形成的生物膜具有最大的孔隙率。但生物膜干重和厚度是在底物浓度为60 mmol/l下获得最大值,且该条件下形成的生物膜在稳定期的产氢性能也为最佳。5.在稳定运行期,光合细菌生物膜产氢速率随光照波长、光照强度、进口流量和底物浓度的增加呈先增加后减小的趋势,最大产氢速率为11.2 mmol/m~2/h。产氢得率均随进口底物浓度的增加而持续减少,最大产氢得率为0.66 mol H_2/mol glucose。光能转化效率均随光照强度的增加而逐渐降低,最高光能转化效率为28.1%。6.光合细菌生物膜生长模拟结果表明在生物膜生长、成膜过程中,孔隙率随时间都呈减小的规律,而表面粗糙度在生长一定时间后都趋于一个稳定值,生物膜厚度都随时间而逐渐增大。在光照强度为5000 lx,底物浓度为10.0 g/l,温度为30 oC,pH为7.0和初始接种量为500时生物膜具有较高的孔隙率、表面粗糙度和厚度。(本文来源于《重庆大学》期刊2011-05-01)

沈李东,俞津津,姬玉欣,金仁村[7](2011)在《发酵产氢的影响因素Ⅰ接种物和基质》一文中研究指出发酵产氢技术在国内外受到了普遍关注,然而该过程是一个极其复杂的生物过程,受诸多因素的干扰。如何优化产氢过程,确保稳定、持续和高效的产氢能力已成为发酵产氢研究的重点课题。本文在查阅了国内外大量文献的基础上,总结了主要影响因子(包括接种物、基质、反应器类型、营养条件和环境条件)对发酵产氢的影响,对发酵产氢未来的研发工作提出了建议。本部分主要针对接种物和基质两种影响因素进行探讨,其它因素将在Ⅱ部分进行论述。(本文来源于《科技通报》期刊2011年01期)

杜金宇,王毅,赵民善,郭前辉,张全国[8](2010)在《葡萄糖基质对光合细菌光合产氢过程中菌体活性的影响》一文中研究指出研究光合细菌产氢过程中菌体活性的变化及产氢基质对菌体活性的影响对于揭示光合细菌光合产氢本质,提高光合细菌产氢效率具有重要意义。该文以光合细菌为研究对象,以葡萄糖为产氢基质,研究了产氢基质对光合细菌的生长及产氢活性的影响,分析了产氢过程中菌体生长活性下降的原因,并探讨了产氢基质添加浓度对光合细菌吸收光谱的影响。结果发现,光合细菌利用葡萄糖产氢过程中存在着代谢产酸过程,产生的代谢酸引起菌液的酸化,细胞生长受到酸性条件抑制,菌体活性下降。当底物葡萄糖浓度低于3mmol/L时,光合细菌不产氢,但菌体吸收光谱特征峰明显,菌体生长活性良好;当葡萄糖浓度高于30mmol/L时,菌体产氢活性迅速上升,但吸收光谱特征峰下降明显,菌体生长活性受到底物葡萄糖的抑制;光合细菌以葡萄糖作为底物产氢时,葡萄糖的最佳添加浓度为180mmol/L。(本文来源于《农业工程学报》期刊2010年S2期)

王毅[9](2009)在《光合细菌产氢基质代谢实验研究》一文中研究指出本论文是在国家自然科学基金项目“光合生物制氢体系的热效应及产氢机理研究”(项目编号:50676029)的资助下完成的。本研究以光合产氢混合菌群为研究对象,研究了不同碳氮源及产氢基质对光合细菌生长和产氢的影响,并进一步研究了光合细菌生长和产氢条件下对碳氮源及产氢基质的利用规律,目的在于为光合细菌的产氢的机理研究提供参考和依据。结果如下:(1)光合细菌能够利用乙酸、丁酸、丙酮酸等小分子酸醇作为生长碳源生长,TCA(叁羧酸循环)途径的中间代谢物也容易为光合细菌所利用。光合细菌利用乙酸生长时,乙酸的最佳添加浓度为80mmol/L,24~120h对数生长期内乙酸最大消耗速率1.29mmol/h。光合细菌利用乙酸产氢时,乙酸的最佳添加浓度40mmol/L,48~96小时产氢高峰期内乙酸最大消耗速率0.64mmol/h。(2)光合细菌对氮源有很强的选择性,无机氮源尤其是铵盐类物质最易为光合细菌利用,有机氮源次之,N_2则最为缓慢。光合细菌以(NH_4)_2SO_4为氮源生长时,(NH_4)_2SO_4的最佳添加浓度为7 mmol/L,24~120h菌体在对数生长期内(NH_4)_2SO_4最大消耗速率0.105mmol/L。有机氮源对光合细菌产氢的影响要好于无机氮源。光合产氢混合菌群以(NH_4)_2SO_4为氮源产氢时,氮源最佳添加浓度为3.5mmol/L时,菌体只在0~48h内利用氮源,(NH_4)_2SO_4最大消耗速率0.03mmol/L,菌体进入产氢高峰期则不再利用氮源。(3)光合细菌以葡萄糖为基质产氢,葡萄糖浓度低于0.05%时,葡萄糖主要作为生长碳源,不用于产氢。葡萄糖浓度为0.1~0.4%时,细胞主要利用葡萄糖进行产酸代谢。葡萄糖浓度大于0.5%时,菌体则能有效利用葡萄糖产氢。光合细菌以葡萄糖为基质产氢时,葡萄糖的最佳添加浓度为3%。(4)光合细菌利用葡萄糖产氢的过程存在着代谢产酸的过程,低pH值条件下菌体的生长和产氢活性下降,菌体发生衰亡。产氢过程中批次添加葡萄糖对菌体的衰亡有一定的抑制作用,但对产氢没有促进作用。外源调节菌液的pH值则对细胞的生长和产氢均有促进作用。(5)光合细菌利用葡萄糖产氢时,葡萄糖在24~96h迅速降解,分解葡萄糖产酸,葡萄糖最大消耗速率2.75 mmol/L,96h后葡萄糖基本降解完毕,菌体进入产氢末期。产氢高峰期菌体利用葡萄糖的主要代谢产物为乙酸,产氢末期菌体利用葡萄糖的主要代谢产物为丁酸。(6)Monod方程可以较好的描述光合细菌产氢过程中延滞期和对数增长期菌体生长变化情况,在0~96h内模拟值与试验值相对误差小于5%。由Monod方程推导的底物消耗模型能够较好地反应出光合细菌利用葡萄糖产氢过程中产氢延延滞期和高峰期底物的消耗变化规律,0~72h内模拟值与试验值相对误差小于5%,但不适用于72h后菌液中产氢基质的消耗规律。(本文来源于《河南农业大学》期刊2009-06-01)

韩博[10](2009)在《产氢细菌Ethanoligenens harbinense R3的发酵产氢基质与效能的研究》一文中研究指出现在人类所使用的主要能源还依赖于化石燃料,但是由于社会经济的发展的不断加快和人类对能源需要的日益加大,以及有限的化石燃料的减少,使得21世纪面临着巨大的能源挑战。氢气作为清洁、可再生能源,已逐渐为人们所接受,其燃烧时不会产生对环境和人体有害的气体,不会造成温室效应和其他大气污染,是最具发展潜力的一种新能源。现在氢气作为一种高效、清洁、安全、可持续性的新能源正一步步的取代化石燃料,成为未来能源供应的主体部分,是能源界关注的热点问题。发酵法生物制氢摆脱了传统化学法的成本高,能源消耗大的问题,并且利用对细菌的诱导,培养基的改变,不同pH、温度、基质浓度、发酵时间的调整可以大大提高氢气的产生量,是用于制造氢气的低成本、高产量的最佳手段。Ethanoligenens harbinense R3为革兰氏阳性。不形成芽孢;严格厌氧杆菌;形成的菌落呈现白色或乳白色,20~30d可以长成至直径为1.0~2.5mm,菌落边缘整齐,圆形,光滑,不透明。液体培养基扩繁培养自凝能力较强。本文研究了Ethanoligenens Harbinese R3运用不同基质进行厌氧生物制氢的效能。采用间歇培养实验,研究发现,当温度达到30℃时,产氢细菌R3的产氢代谢的酶系的活性最高,细菌产氢量达到最大,为1862ml/L,且此时平均产氢速率和比产氢率达到较高的数值,分别为1.11mol H_2/mol葡萄糖和6.91mmol H_2/g CDW.h,采用葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖等单糖类作为产氢基质。产氢效果最好的是半乳糖。讨论了不同盐酸浓度条件下和不同加热时间条件下,淀粉的水解程度。菌株R3利用水解后淀粉进行产氢实验,还原糖含量最高时,得到最大产氢量为235ml。同时,对反应后发酵液的终pH值进行了测定,范围在3.5~4.5之间。此外,进行了在不同温度条件下,28℃和35℃的R3利用淀粉进行产氢的实验,结果表明,温度为35℃时产氢效果要比28℃产氢效果好,能获得较高的产氢量。采用不同预处理方法,探讨R3利用麦草秸秆的产氢效果以及液相术端产物挥发酸的浓度。以碱预处理后的产氢效果相对于酸处理的产氢效果较好,可能是由于部分木质素被溶出。分析加入不同浓度亚铁离子对产氢的影响,FeSO_4·7H_2O浓度为60mg/L较10mg/L,菌株R3累积氢气产量增加了9.2%。(本文来源于《东北林业大学》期刊2009-04-01)

产氢基质论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

氢气具有热值高、来源广、燃烧产物无污染等特点,被认为是一种能够替代石油的清洁能源。该文对厌氧发酵产氢类型、影响因素以及研究进展进行综述,并在此基础上提出展望。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

产氢基质论文参考文献

[1].宋梓梅,裴梦富,宋亚楠,强虹.鸡粪与果蔬废弃物混合基质的厌氧发酵产氢特性[J].西北农林科技大学学报(自然科学版).2018

[2].郭莹莹,朱旭斌,蔡斌莲,林志龙,陆源.以市政污泥为纯基质的厌氧发酵产氢研究[J].海峡科学.2016

[3].侯欣悦,尹芳,张无敌,柳静,王昌梅.以葡萄糖为基质的IC厌氧反应器产氢产甲烷比较分析[C].2015年中国沼气学会学术年会暨中德沼气合作论坛论文集.2015

[4].侯欣悦,尹芳,张无敌,柳静,王昌梅.以葡萄糖为基质的IC厌氧反应器产氢产甲烷比较分析[J].云南师范大学学报(自然科学版).2015

[5].刘崇.产氢产乙酸互营共培养体的结构改良与基质转化能力研究[D].哈尔滨工业大学.2011

[6].王业军.固体基质表面光合细菌生物膜成膜及产氢特性[D].重庆大学.2011

[7].沈李东,俞津津,姬玉欣,金仁村.发酵产氢的影响因素Ⅰ接种物和基质[J].科技通报.2011

[8].杜金宇,王毅,赵民善,郭前辉,张全国.葡萄糖基质对光合细菌光合产氢过程中菌体活性的影响[J].农业工程学报.2010

[9].王毅.光合细菌产氢基质代谢实验研究[D].河南农业大学.2009

[10].韩博.产氢细菌EthanoligenensharbinenseR3的发酵产氢基质与效能的研究[D].东北林业大学.2009

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