产氢过程论文-曾志勇

产氢过程论文-曾志勇

导读:本文包含了产氢过程论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:绿藻,莱茵衣藻,光合产氢,基因调控

产氢过程论文文献综述

曾志勇[1](2018)在《莱茵衣藻光合产氢过程中lncRNA的调控机理研究》一文中研究指出研究背景:长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是一类非编码调控RNA,已在动植物中相继发现并被广泛研究。莱茵衣藻作为模式真核绿藻,其lncRNA的研究却仍然鲜有报道。前期本实验室对缺硫处理前后的衣藻进行RNA-seq转录组测序,首次在衣藻中发现并鉴定lncRNA,对参与衣藻光合产氢通路相关的lncRNA及其靶基因进行了生物信息学预测。为进一步探讨lncRNA在衣藻光合产氢中的潜在调控机制,本论文分别构建过表达lncRNA载体(pH-lncRNA)及沉默lncRNA载体(pH-amiR-lncRNA),通过调控衣藻中lncRNA的转录水平表达量,比较转化株与野生株对应靶基因转录水平的表达量、生理生化特征及光合产氢量的差异性,以期初步阐述lncRNA参与衣藻光合产氢调控的机制。在前期生物信息学分析的基础上,本论文挑选了4条lncRNAs:XLOC_037917(lncRNA-A);XLOC_037246(lncRNA-B);XLOC_032037(lncRNA-C)和XLOC_027503(lncRNA-D)进行研究,对应的预测靶基因分别为LHCBM2,LHCBM7,LHCA9和FDX5。结果:过表达和沉默lncRNA载体成功构建并获得衣藻转化株。1、经qRT-PCR技术验证,过表达lncRNA衣藻转化株中对应的靶基因表达呈上调趋势:过表达lncRNA-A和lncRNA-B后,LHCBM2分别上调了55.07%和33.24%,LHCBM7分别上调了221.44%和155.33%;过表达lncRNA-C后,LHCA9上调了137.00%;过表达lncRNA-D后,FDX5上调了60.99倍。利用amiRNA技术沉默相应lncRNA后,其对应的靶基因表达呈下调趋势:沉默lncRNA-A和lncRNA-B后,LHCBM2分别下调了47.03%和40.40%,LHCBM7分别下调了39.20%和79.67%;沉默lncRNA-C后,LHCA9下调了23.90%;沉默lncRNA-D后,FDX5下调了69.85%。2、检测衣藻细胞生理生化相关参数后发现,过表达lncRNA-A、lncRNA-B和lncRNA-D后衣藻细胞的光合效率无明显变化。过表达lncRNA-D后细胞光合效率显着下降,而沉默lncRNA-D衣藻细胞的光合效率显着提高。3、通过GC-MS检测衣藻产氢量后发现,在弱光(50μmol·m~(-2)·s~(-1))条件下培养,过表达lncRNA-D转化株产氢量提高了5.67倍;过表达lncRNA-A、lncRNA-B转化株产氢量分别下降了14.26%和44.33%;过表达lncRNA-C转化株产氢量无明显变化;在高光(100μmol·m~(-2)·s~(-1))条件培养下:过表达lncRNA-A,lncRNA-C转化株产氢量分别提高了51.02%和74.90%。在弱光(50μmol·m~(-2)·s~(-1))条件培养下,沉默lncRNA-D转化株产氢量降低了32.56%。结论:莱茵衣藻中成功过表达和沉默lncRNA,调控lncRNA的转录表达量后,其对应的靶基因表达量也受到调控。在不改变培养基条件下,lncRNA能够调节莱茵衣藻光合产氢,特别是过表达lncRNA-D衣藻转化株产氢量远高于其他转化株。进一步研究lncRNA-D的作用机制,有利于了解lncRNA在衣藻光合产氢进程中的调控机制,并为提高衣藻光合产氢能力提供一种潜在的调控手段。(本文来源于《深圳大学》期刊2018-06-30)

赵兴丽[2](2018)在《氢分压对有机废水发酵产氢过程的影响研究》一文中研究指出利用有机废水发酵制氢可以在处理废水的同时产生清洁能源。目前,制氢过程中存在较多的抑制因素,导致发酵过程中氢气产率和氢气浓度不够理想,有机废水发酵制氢的工业推广和商业化应用仍存在较大障碍。氢分压是发酵制氢过程中的关键影响因素,较高的氢分压会对发酵产氢系统产生抑制,在工程应用和生产过程中氢分压过度积累会对发酵产氢系统造成较大负面影响。针对以上问题,本课题以乙醇型和丁酸型发酵制氢系统为研究对象,探究氢分压变化对不同发酵类型产氢过程的影响,对相关的影响因素进行探讨,并采用高通量测序分析技术对微生物群落结构进行解析,研究氢分压变化对不同发酵类型产氢微生物群落结构的影响。采用CSTR反应器进行连续流发酵产氢,分别控制反应器启动和运行条件,形成乙醇型、丁酸型发酵制氢系统,选取稳定运行CSTR反应器内的污泥,进行氢分压对不同发酵类型产氢过程影响的间歇实验。采用摇瓶实验对乙醇型和丁酸型发酵产氢体系进行研究,探讨负压抽吸补入N2、负压抽吸补入CO_2、负压抽吸叁种条件下氢分压、CO_2和负压分别对两种发酵产氢体系的影响;采用修正的Gompertz模型对降低不同氢分压条件下的发酵制氢体系累计产氢量进行函数拟合,研究氢分压降低对乙醇型发酵产氢过程强化的根本原因;设置不同的降压梯度,研究抽吸频率对产氢强化作用的影响;对液相末端产物进行分析,研究氢分压降低对于VFAs的影响。论文取得的主要研究成果如下:对乙醇型发酵实验研究表明,氢分压降低30%时获得最大累积氢气产量3.63L/L,降低氢分压使产氢反应正向移动;每2h降低一次氢分压,每次降低10%为最佳抽吸频率,获得最大产氢量3.62 L/L;采用改进的Gompertz模型对不同氢分压的产氢体系累积产气量进行拟合,氢分压降低30%时,体系Pmax和R max分别为3.85 L/L和0.127L/(L·h);负压对乙醇型产氢有强化作用,顶部空间气体压强为0.4bar时,发酵产氢体系产氢量最多,达到3.21 L/L;向体系中充入40m L CO_2的时候降低到最小值,由对照组的2.63L/L降低到1.28L/L,CO_2主要影响发酵制氢体系中同型产乙酸作用、菌群竞争及降低体系p H值。对丁酸型发酵实验研究表明,降低氢分压和负压对丁酸型发酵产氢的影响较小,补入CO_2能对丁酸型发酵产生明显强化作用。向体系内充入40 m L的CO_2时,产氢量达到最大值2.56 L/L,比对照组提高39%。采用改进的Gompertz模型对补入不同CO_2的产氢体系累积产气量进行拟合,充入40m L CO_2时,体系Pmax和R max分别为2.70 L/L和0.081L/(L·h);高浓度的CO_2分压对丁酸型产氢细菌影响较小,但能抑制氢营养型的产乙酸菌和产乳酸菌,在促进氢气生成的同时减少HCB对氢气的消耗,从而提高了体系产氢效能。进一步对不同发酵类型产氢过程微生物群落结构进行分析,发现乙醇型发酵顶级群落为乙醇杆菌(Ethanoligenens)和Acetanaerobacterium,降低氢分压产乙醇杆菌丰度上升,而Acetanaerobacterium的丰度随氢分压降低而减小,产氢效能的提高主要是基于Ethanoligenens丰度的提高;丁酸型发酵顶级群落为Clostridium,结合产氢体系内生物量分析,结果表明产氢效率提高与群落丰度的增加相关。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01)

覃海华[3](2018)在《异化铁还原对重金属形态转化及其产氢过程研究》一文中研究指出微生物异化铁还原是微生物的一种无氧呼吸代谢过程。自然界中,只要有厌氧环境几乎都会发生异化铁还原现象,并发现有异化铁还原微生物的存在。海洋沉积物因其独特的厌氧环境而成为异化铁还原菌的主要生境。因此,本实验采用渤海沉积物为材料,富集异化铁还原微生物。分析微生物异化Fe(Ⅲ)还原性质,以及菌株异化Fe(Ⅲ)还原对重金属形态转化及其产氢过程的影响。本论文主要研究结果有以下几方面:(1)将渤海(天津海域)沉积物进行厌氧培养,富集异化铁还原混合菌群。在不同电子受体下,比较分析铁还原菌群异化Fe(Ⅲ)还原性质。结果表明,以柠檬酸铁和氢氧化铁为电子受体培养体系,在培养12 h时,累积Fe(Ⅱ)浓度分别为100.67 ± 0.75 mg.L-1 和 53.24±3.63mg.L-1;当培养 60h 时,累积 Fe(Ⅱ)浓度分别达到 118.95±1.47 mg.L-1和119.74 ± 3.96 mg·L-1。这表明可溶性与不可溶性电子受体能够显着影响细菌异化铁还原过程,而对累积Fe(Ⅲ)还原量影响不明显。(2)菌群多样性分析表明,以柠檬酸铁和氢氧化铁作为电子受体时,菌群多样性Shannon指数分别是3.40和3.11,较对照组(Shannon指数2.07)高,表明培养体系中加入Fe(Ⅲ)能显着提高铁还原混合菌群多样性。菌群结构分析表明,在不同电子受体下的培养体系中,优势菌主要是Clostridium和Romboutsia,均属于梭菌目Clostridiales。表明梭菌是参与Fe(Ⅲ)还原的主要优势菌。(3)采用叁层平板法从渤海沉积物中分离纯化出一株铁还原细菌ZQ21,经鉴定,菌株命名为Enterococcussp.ZQ21(GenBank号MF192756)。设置不同电子供体、电子受体和电子传递体,分析其对菌株ZQ21异化Fe(Ⅲ)还原性质的影响。结果表明,在以乙二胺四乙酸二钠、柠檬酸钠、葡萄糖、丙酮酸钠、乙酸钠和甲酸钠为电子供体时,菌株ZQ21以柠檬酸铁为电子受体时,利用丙酮酸钠异化Fe(Ⅲ)还原效率最高,Fe(Ⅱ)浓度达到113.14±3.46 mg.L-1。菌株ZQ21以氢氧化铁为电子受体时,利用葡萄糖异化Fe(Ⅲ)还原效率最高,累积Fe(Ⅱ)浓度达到91.38 ± 2.41 mg·L-1。在电子传递体(AQS)影响下,菌株ZQ21利用氢氧化铁作为电子受体的Fe(Ⅲ)还原效率较对照组有了显着提高,累积Fe(Ⅱ)浓度较对照组提高了 47%。(4)研究菌株ZQ21的异化Fe(Ⅲ)还原作用对重金属Cr(Ⅵ)还原的影响。设置Cr(Ⅵ)浓度梯度为0、5、10、15、20、25、30mg·L-1。结果表明,菌株ZQ21在低浓度Cr(Ⅵ)(0~10mg·L-1)环境中生长良好。当Cr(Ⅵ)浓度为10mg·L-1时,菌株ZQ21细胞密度A600为0.16±0.004,Cr(Ⅵ)还原率为18%。设置Fe(Ⅲ)浓度梯度为0、200、400、600、800、1000mg·L-1,培养体系中添加不同浓度Fe(Ⅲ)后,菌株ZQ21的生长得到了明显提高较对照组。当Fe(Ⅲ)浓度为800mg·L-1时,菌株ZQ21的Cr(Ⅵ)还原率达到83%,是对照组的4倍。(5)菌株ZQ21分别以柠檬酸铁和氢氧化铁为电子受体进行厌氧发酵时,累积Fe(Ⅱ)浓度分别是119.80 ± 0.77 mg·L-1和30.61 ±0.89 mg.L-L。相应的累积产氢量分别为1395.30 ± 4.79 mL·L-1和174.30 ± 3.23 mL·L-1,分别是对照组60倍和8倍。相应的代谢产氢途径分别是乙醇型发酵和丁酸型发酵。表明异化Fe(Ⅲ)还原菌株ZQ21异化Fe(Ⅲ)还原与产氢过程存在相互偶联。(本文来源于《天津科技大学》期刊2018-06-01)

冷福成[4](2018)在《铟基卟啉MOFs的合成及其光催化产氢过程的研究》一文中研究指出随着现代社会对能源需求的不断增加,环境污染和能源短缺已经成为人类社会亟待解决的两大重要问题。光催化被认为是解决这两大问题的最有前景的方案之一。迄今为止,人们已经将多种多样的材料应用于光催化反应以期发展出高效的光催化剂。近些年来金属有机框架材料(Metal Organic Frameworks,简称MOFs)被应用于光催化,其独特的性质引起了研究者们越来越多的兴趣。作为一种在近二十年新发展起来的一种多孔的,高度结晶的有机-无机杂化材料,金属有机框架材料已经在包括气体吸附与分离,药物输运,催化,电化学等领域表现出了独特的优势和优良的性能。其结构具有高度的多孔性、优越的结晶性以及极高的比表面积。这些性质使得MOFs中的催化位点更易与底物接触,并有助于抑制光催化过程中的电子空穴复合。更重要的是,其结构的明确、可调变的结构可以帮助研究者们充分理解光催化过程中的构效关系并通过进一步的结构修饰来改善该催化性能。在这篇文章中,我们选用铟离子作为阳离子,四(4-羧基苯基)卟啉(或金属化的卟啉)作为配体合成了一系列同构的水稳定的金属有机框架材料,命名为USTC-8(M)。通过选用氢氧化铟前驱体我们在溶液中实现了对铟离子释放速率的控制,合成了这一系列MOFs材料的单晶样品并对其进行了详尽的表征。在USTC-8系列MOF中,铟离子一方面形成了一维的铟氧链与卟啉基配体相连接形成了 MOF的骨架网络,另一方面其嵌入到卟啉环中,并且由于铟离子半径较大,其坐落在卟啉环平面上方(命名为out-of-plane OOP)而不是恰好嵌入卟啉环的孔穴内(命名为in-plane)。由于铟离子与羧基之间较强的配位键,该MOF在pH 2-11的水溶液中表现出了极高的化学稳定性。值得注意的是,USTC-8(In)在光照下表现出了很高的光催化产氢的活性,远超过in-plane卟啉基的同构MOFs。后续的实验证明,USTC-8(In)的光催化过程中存在着一种脱出-嵌入机制,即在光照下位于卟啉平面上的铟离子会脱离卟啉平面,避免了普通金属卟啉中常见的快速电子回复的现象,从而提高了电子空穴的分离效率和光催化效率。据我们所知,这是利用金属卟啉的特殊行为来增加MOF光催化活性的第一篇报道。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2018-05-01)

张桂芝,邵承斌,王星敏,景佳佳[5](2017)在《序批式光合细菌产氢过程中底物的消耗特征》一文中研究指出以葡萄糖和蛋白胨为底物,采用光合细菌PSB-ZF1进行了序批式产氢实验。通过对静态产氢底物的分析,研究了细菌的生长及产气过程中底物与产物的变化规律。结果表明,光合细菌对数生长期在接种12 h后出现,氢的产生与PSB-ZF1的生长是偶联的,最大产氢量为475 mL/L底物。底物中TOC、TN含量随时间呈逐渐下降趋势,产氢末期底物中TOC和TN浓度分别降至初始浓度的27.6%和33.8%。而IC浓度和pH值呈先下降后升高趋势,120 h时pH值达到最低值5.7。在底物中检测到甲酸、乙酸、丁酸和戊酸等4种低分子有机酸,未检测到丙酸。产氢初始阶段,底物中的甲酸、乙酸、丁酸浓度变化不大,光合细菌代谢产戊酸而不产丙酸,戊酸浓度在96 h达到最大值3.013 mmol/L。产气末期戊酸和丁酸被细菌代谢消耗掉,甲酸浓度上升至2.813 mmol/L,整个产气过程,乙酸的浓度维持在1.10~1.83 mmol/L之间。(本文来源于《应用化工》期刊2017年12期)

赵奇[6](2017)在《在木质纤维素降解过程中热纤梭菌和热厌氧热解糖杆菌共生关系以及产氢机理的解析》一文中研究指出生物质是丰富存在的、可再生的、具有取代化石能源潜力的能源。在能够降解木质纤维素微生物中,嗜热厌氧的热纤梭菌(Clostridium thermocellum)是目前所知的降解纤维素最快的菌株。它进化形成一个高度组织化的、多酶复合体—纤维小体,来实现对纤维素的高效降解。热纤梭菌难以分纯,在环境中和一些非纤维降解菌生长在一起。我们发现共培养热纤梭菌(Clostridium thermocellum)和热厌氧热解糖杆菌(Thermoanaerobacterium thermosaccharolyticum)明显促进了纤维素向生物燃料的转化。在本文第二章,我们研究了两种菌的相互关系,并发现了纤维素降解效率变化的背后机制,与之前所得出的两者是一种互利共生的关系的结论不同的是,热纤梭菌和热厌氧热解糖杆菌是一种偏害共生的关系。虽然非纤维降解菌热厌氧热解糖杆菌通过热纤梭菌降解木质纤维素获得更多的纤维二糖和葡萄糖,解除热纤梭菌的碳阻遏效应。但是,结果表明热厌氧热解糖杆菌在共培养系统中明显阻遏了热纤梭菌的生长。与热纤梭菌相比,热厌氧热解糖杆菌具有更强的代谢优势,我们也加入能够刺激热厌氧热解糖杆菌生长的碳源,来调控和平衡微生物菌群,促进纤维素的降解和转化。在本文的第叁章,根据先前的研究发现,混合培养C.thermocellum JN4和非纤维素降解菌株Thermoanaerobacterium thermosaccharolyticum GD17 比单独培养JN4产生更多的H2,然而提高的原因不明。在研究中,我们从进化和基因组的角度分析了两种菌的氢酶基因,分别在JN4和GD17证实了 5种和4种[FeFe]型氢酶,并且两种菌各有一种Ech[NiFe]型氢酶。通过转录水平的数据分析,JN4编码氢酶的基因受碳源葡萄糖和纤维二糖调控。而GD17则不受调控,但与单培养相比,混合培养可以使GD17氢酶基因的转录发生变化。而JN4没有改变。通过代谢水平的分析,GD17产H2的速率是JN4的4-12倍。这些结果可以得出混合培养过程中氢气提高的原因是由于GD17引起的。进一步实验表明,在混合培养中两种菌执行专一化的任务,提高混合菌中非纤维素降解菌的比例可以提高生物氢的产出。所以如何调控混合菌群各个菌的比例是今后的发展研究方向。总之,本文主要探讨了热纤梭菌JN4和非纤维素降解菌株GD17在降解木质纤维素培养过程中的共生关系,提出了两种菌不是互利共生,而是偏害共生关系。同时证实了两种菌共培养时氢气产量提高是由于非纤维素降解菌GD17所导致的。这些研究为我们设计和优化纤维素降解菌和非纤维素降解菌组成的微生物菌群、提高纤维素转化奠定基础。(本文来源于《山东大学》期刊2017-05-16)

袁雨珍,肖利平,刘传平,窦飞[7](2017)在《pH对餐厨垃圾厌氧发酵产氢过程的影响》一文中研究指出餐厨垃圾具有含水率高、有机物含量高、易腐败等特点,若处理不当,必然造成资源浪费和环境污染。餐厨垃圾减量化、无害化、资源化处理是环境科学领域近年来关注的热点与难点。为解决餐厨垃圾的减量化问题,同时产生清洁能源——氢气,利用自制小型序批式厌氧发酵产氢反应装置,以蒸煮餐厨垃圾为发酵底物,接种污水处理厂剩余污泥进行厌氧发酵产氢,在底物与接种物质量比为4:1,温度为37℃的条件下,研究p H对蒸煮餐厨垃圾厌氧发酵产氢的影响。结果表明,厌氧发酵底物中乙酸和丁酸是挥发性酸(VFA)中主要的组成部分,占总挥发性酸的80%以上,同时含有少量的丙酸,属于典型的丁酸型发酵。初始p H为9.0时,厌氧发酵效果最佳,累积产气量和产氢量最大,分别为748 m L和371 m L;在整个厌氧发酵过程中氢气的体积分数最高可达80.5%,平均产氢速率为10.31 m L·h~(-1),单位产氢量(以VS计)为72.9 m L·g~(-1),总固体(TS)和挥发性固体(VS)的去除率分别高达26.6%和34.4%;脱氢酶的活性呈现出先增强后减弱的趋势,产氢速率与脱氢酶的活性呈正相关;发酵反应进行到16 h时,脱氢酶的活性最好,此时产氢速率最大,为19.2 m L·h~(-1)。因此,调节初始p H为9.0,可以提高餐厨垃圾产氢效率,实现餐厨垃圾减量化和产生清洁能源的双重目标。(本文来源于《生态环境学报》期刊2017年04期)

李一锋[8](2017)在《Enterobacter aerogenes EB-06的筛选及其暗发酵产氢过程特征分析》一文中研究指出随着社会的持续发展,环境污染和能源短缺问题日渐突出,寻找一种清洁、可再生的新型能源是当务之急。H2具有清洁、可再生、燃烧值高等优点,可以作为未来理想的能源形式之一。目前,在众多制氢方法中,生物制氢具有产氢速度快、设备简易、可利用可再生资源和废弃物等特点,深具产业化前景。然而,到目前为止尚未实现生物制氢过程产业化,主要原因仍与生物制氢技术成本较高、效率较低等因素有关。因此筛选具有较高转化率和利用更广发底物的产氢微生物是生物制氢的重要研究方向。本文以上海市植物园河底污泥为基质进行产氢发酵菌的筛选,使用了厌氧平板技术,经过初筛和复筛得到16株产氢菌,最终得到体积产氢量相对较高的一株菌株EB-06,经形态学、生理生化实验及16S rDNA序列分析后获悉其属于肠杆菌属的产气肠杆菌,命名为E.aerogenes EB-06,并进一步开展后续实验。为了优化培养条件和培养基组分,首先对EB-06菌株利用葡萄糖产氢特性进行了考察。实验证明,在厌氧条件下的产氢得率要比有氧条件下的高2.3倍;菌体生长和产氢的最适温度分别为37℃和41℃。通过分批培养,可以得到细菌细胞生长的最适pH为偏碱性,其体积产氢量最适pH在8.0左右,为51.08mmol/L培养基;而产氢得率最高为0.86molH2/mol Glucose时的pH值为5.0左右。产氢得率随着初始葡萄糖浓度的增加而降低,当初始葡萄糖的浓度为lOg/L时,EB-06产氢得率最大为0.53 mol H2/mol Glucose,高浓度的初始葡萄糖浓度会抑制产氢得率。当葡萄糖的浓度为20g/L时,EB-06暗发酵体积产氢量和比产氢速率最佳,分别为47.00mmol/L和9.40mmolH2/gDCW·h。Fe2+是通过作为金属酶的电子传递作用来影响代谢产氢的,实验得到最佳的Fe2+离子添加量为50mg/L。碳源类型实验结果显示,EB-06菌株几乎可以利用所有常见的单糖、双糖以及某些多糖,其中产氢量最多的是甘油。产气肠杆菌可以利用甘油发酵产生H2和乙醇,因此重点考察了EB-06利用甘油发酵产氢的优化条件及产氢特性,该过程不仅可以得到清洁能源—H2,而且还可以处理生物柴油工业的副产物—甘油。本文采用了单因素实验研究了初始pH值、初始甘油浓度、接种量以及C/N比对EB-06菌株发酵甘油产氢的特性的影响关系。研究结果表明,当初始pH值为7.0时,发酵液的最大体积产氢量为83.76mmol/L;在初始甘油浓度为40g/L时获得最高的比产氢速率41.47mmol H2/gDCW·h;通过探究不同接种量对产氢得率的影响,发现接种量较大时(4%)的产氢得率是接种量较小时(0.5%)的2倍;实验证明C/N比也是影响产氢得率的一个重要得因素,体积产氢量随着C/N比(g/g)的降低而增加。正交实验获得了最佳产氢得率条件为:初始甘油浓度为10g/L,初始pH为5.0,C/N比为5/3时,是大产氢得率为1.07mol H2/mol Glycerol。此结果已经十分接近文献公开报道的产气肠杆菌的最高产氢得率1.12molH2/mol Glycerol。(本文来源于《华东理工大学》期刊2017-04-10)

刘薇[9](2016)在《厨余厌氧发酵过程中水解及产氢特性研究》一文中研究指出利用厌氧发酵原理,以食物残渣为基质,通过开展厌氧发酵试验,重点考察了基质负荷对水解历程影响,以及混合条件与氢气生成特性之间的关系。研究表明,厨余发生水解时,负荷对水解历程起决定作用,基质浓度较低时,水解过程以醇发酵为主,水解液的CODcr及总磷随水解时间的延续呈现递减趋势;基质浓度较高时,则表现为酸发酵,水解液的CODcr及总磷随水解时间的延续呈现递增态势。利用产酸水解发酵液进行发酵制氢时,合理控制搅拌速率对氢气发生有促进作用,而高速搅拌会给氢气发生带来不利影响。(本文来源于《黑龙江环境通报》期刊2016年03期)

何颂贤[10](2016)在《深刻认识用于电催化产氢的碳材料的活化过程》一文中研究指出最近有人报道了碳材料经过电化学活化之后,对电化学产氢反应具有优良的催化性能。但是,对于其中真正的活化机理仍存在较多争议。为了进一步理解碳材料的活化过程,本研究采用石墨棒和碳纳米角——两种不同尺度的典型碳材料,进行了电化学活化,同时系统研究了这两种碳材料对电化学产氢反应的催化性能。研究结果表明,活化过程中使用的对电极的类别对电化学活化的结果影响很大。当采用铂丝电极作为对电极时,两种碳材料均可以获得高效的活化,相比活化之前,它们对电化学产氢的催化效应均大幅度提高,同时,还观察到铂颗粒从阳极转移到阴极上。当采用石墨棒作为对电极时,则无上述现象发生。综上所述,碳材料活化后催化性能的提高主要是由铂转移所引起的,而并非碳材料本身的活化所致。需要重点指出的是,在电化学试验中使用金属铂作为对电极时,铂的溶解必须考虑,但在实际的操作中却经常被忽略。(本文来源于《中国化学会第30届学术年会摘要集-论坛六:中澳科学家论坛》期刊2016-07-01)

产氢过程论文开题报告

(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:

利用有机废水发酵制氢可以在处理废水的同时产生清洁能源。目前,制氢过程中存在较多的抑制因素,导致发酵过程中氢气产率和氢气浓度不够理想,有机废水发酵制氢的工业推广和商业化应用仍存在较大障碍。氢分压是发酵制氢过程中的关键影响因素,较高的氢分压会对发酵产氢系统产生抑制,在工程应用和生产过程中氢分压过度积累会对发酵产氢系统造成较大负面影响。针对以上问题,本课题以乙醇型和丁酸型发酵制氢系统为研究对象,探究氢分压变化对不同发酵类型产氢过程的影响,对相关的影响因素进行探讨,并采用高通量测序分析技术对微生物群落结构进行解析,研究氢分压变化对不同发酵类型产氢微生物群落结构的影响。采用CSTR反应器进行连续流发酵产氢,分别控制反应器启动和运行条件,形成乙醇型、丁酸型发酵制氢系统,选取稳定运行CSTR反应器内的污泥,进行氢分压对不同发酵类型产氢过程影响的间歇实验。采用摇瓶实验对乙醇型和丁酸型发酵产氢体系进行研究,探讨负压抽吸补入N2、负压抽吸补入CO_2、负压抽吸叁种条件下氢分压、CO_2和负压分别对两种发酵产氢体系的影响;采用修正的Gompertz模型对降低不同氢分压条件下的发酵制氢体系累计产氢量进行函数拟合,研究氢分压降低对乙醇型发酵产氢过程强化的根本原因;设置不同的降压梯度,研究抽吸频率对产氢强化作用的影响;对液相末端产物进行分析,研究氢分压降低对于VFAs的影响。论文取得的主要研究成果如下:对乙醇型发酵实验研究表明,氢分压降低30%时获得最大累积氢气产量3.63L/L,降低氢分压使产氢反应正向移动;每2h降低一次氢分压,每次降低10%为最佳抽吸频率,获得最大产氢量3.62 L/L;采用改进的Gompertz模型对不同氢分压的产氢体系累积产气量进行拟合,氢分压降低30%时,体系Pmax和R max分别为3.85 L/L和0.127L/(L·h);负压对乙醇型产氢有强化作用,顶部空间气体压强为0.4bar时,发酵产氢体系产氢量最多,达到3.21 L/L;向体系中充入40m L CO_2的时候降低到最小值,由对照组的2.63L/L降低到1.28L/L,CO_2主要影响发酵制氢体系中同型产乙酸作用、菌群竞争及降低体系p H值。对丁酸型发酵实验研究表明,降低氢分压和负压对丁酸型发酵产氢的影响较小,补入CO_2能对丁酸型发酵产生明显强化作用。向体系内充入40 m L的CO_2时,产氢量达到最大值2.56 L/L,比对照组提高39%。采用改进的Gompertz模型对补入不同CO_2的产氢体系累积产气量进行拟合,充入40m L CO_2时,体系Pmax和R max分别为2.70 L/L和0.081L/(L·h);高浓度的CO_2分压对丁酸型产氢细菌影响较小,但能抑制氢营养型的产乙酸菌和产乳酸菌,在促进氢气生成的同时减少HCB对氢气的消耗,从而提高了体系产氢效能。进一步对不同发酵类型产氢过程微生物群落结构进行分析,发现乙醇型发酵顶级群落为乙醇杆菌(Ethanoligenens)和Acetanaerobacterium,降低氢分压产乙醇杆菌丰度上升,而Acetanaerobacterium的丰度随氢分压降低而减小,产氢效能的提高主要是基于Ethanoligenens丰度的提高;丁酸型发酵顶级群落为Clostridium,结合产氢体系内生物量分析,结果表明产氢效率提高与群落丰度的增加相关。

(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。

产氢过程论文参考文献

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产氢过程论文-曾志勇
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