一种产氢产乙酸菌互营共培养体的筛选及其群落结构解析

厌氧消化系统中的产氢产乙酸菌在营养生态位上位于产酸发酵菌群和产甲烷菌群之间,在功能上起着承上启下的重要作用.该菌群具有与耗氢菌互营共生的特性,其分离纯化非常困难.为了深入了解其生理生态特性,为开发高效的厌氧生物处理技术提供理论基础,采用丙酸和丁酸混合培养基,以具有甲烷发酵功能的厌氧活性污泥为出发菌群,进行了产氢产乙酸菌互营共培养体的选育,并借助于PCR-DGGE技术对其菌群结构进行了解析.经过选择培养基的不断传代培养,最终筛选到2个产氢产乙酸互营共培养体7-m-2a和11-O-1.这2个共培养体不仅对丙酸和丁酸具有很强的降解和产乙酸能力,而且不产甲烷和硫化氢.在这种非产甲烷菌和非硫酸盐还原菌与产氢产乙酸菌组成的互营共培养体中.含有专性的互营产乙酸菌Desulfotomaculum sp.Iso-W2及其伴生菌,其中的伴生菌是能利用甲酸盐和H2/CO2的Uncultured bacterium 054E12_B_DI_P58和Sedimentibacter sp.JN18_A14_H.对这一新的产氢产乙酸菌互营共培养体的发现和选育成功,为更全面地研究产氢产乙酸菌的生理生态特性提供了样本.     

微波预处理对泔脚发酵产氢的影响

采用经热（80℃,15 min）预处理的城市生活垃圾厌氧消化污泥为接种物,考察了600 W的微波作用下,经过0,1,2,4和8 min的微波预处理的泔脚的中温（36℃）批式发酵产氢,并借助CurveExpert1.3软件对实验结果用修正的Compertz模型进行拟合.结果表明：不同长度的微波预处理时间对泔脚发酵产氢具有不同程度的促进作用,4 min是转折点;结合能量衡算,2 min的微波预处理表现出更大的产氢优越性,其产氢延迟时间λ、最大比产氢率、产氢率分别为2.51 h,13.33 mL/（g.h）,215.11 mL/g.发酵产氢结束后,产氢发酵液中乙酸和丁酸的质量分数之和占挥发性脂肪酸的比例大于79.3%,呈现典型的丁酸型发酵.     

厌氧活性污泥发酵制氢系统中的同型产乙酸菌及耗氢作用

 在对连续流搅拌槽式反应器(CSTR)发酵产氢系统中的活性污泥进行分子生物学分析,判断系统中有同型产乙酸菌存在的基础上,通过活性污泥的间歇培养试验,探讨了同型产乙酸作用对活性污泥发酵系统产氢效能的影响.结果表明,CSTR发酵产氢系统的活性污泥中,一种隶属真杆菌属(Eubacterium)的同型产乙酸菌在活性污泥微生物群落中达到了优势程度;以葡萄糖为底物时,同型产乙酸菌的耗氢代谢,可使厌氧活性污泥对葡萄糖的氢气转化率及产氢率分别降低31%和34%,耗氢速率可达0.33mmol/(g·d).     

一株产氢产乙酸菌的生长条件及产乙酸特性

在参与有机废水厌氧生物处理的各类微生物菌群中,产氢产乙酸菌群在功能生态位上起着承上启下的作用,对产氢产乙酸过程的强化,将有助于提高厌氧生物处理系统的效能。在前期研究中,通过丙酸和丁酸混合培养基,从厌氧活性污泥中筛选到一株双歧杆菌属(Bifidobacterim)的产氢产乙酸菌AX3。间歇培养试验结果表明,菌株AX3可在pH7.0、30℃条件下获得最佳增殖,不仅对丁酸和丙酸具有很高的乙酸转化率,同时也可发酵多种双糖和淀粉,并产生一定数量的乙酸。作为氮源,氯化铵比尿素更能有效地促进菌株AX3的增殖。     

产氢菌XY-18在低温条件下的产氢性能研究

利用间歇实验对产氢菌XY-18和产氢菌XY-72进行了产氢性能相关实验,比较了两者的产气量、产氢量、细胞干重、pH值和葡萄糖利用率等指标.研究结果表明:在温度为20℃的条件下,产氢菌XY-18累计产气量为4333 mL?L-1,累计产氢量为3946 mL?L-1,细胞干重为1.53 g?L-1,最佳产氢pH值范围为4....     

温度对Al-Ga-Mg-Sn铝合金产氢性能的影响

铝基材料水解产氢具有广泛的应用前景.通过电炉熔炼制备了5种新型Al-Ga-Mg-Sn铝合金;利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析手段表征合金在铸态下的组织结构;采用制氢装置测试铝合金在50、70、90℃自来水中的产氢速率和产氢量.结果表明:Al-Ga-Mg-Sn铝合金组织由铝基体和Mg_2Sn组成,水解产物为AlO(OH)等;同一成分试样,产氢速率和产氢量均随温度的升高而增加;不同成分试样在同一温度下,产氢速率和产氢量与低熔点元素Ga、合金相中Al(s)和Mg_2Sn的体积分数有关.进一步分析发现:产氢动力学服从直线规律,即同一试样产氢速率与温度成正比,并基于实验结果进行了拟合与验证.     

Ethanoligenens harbinense R3的培养特性与产氢机理

从连续流生物制氢反应器中分离出一株乙醇型产氢细菌Ethanoligenens harbinense R3,进行培养及产氢效能实验.采用间歇培养,研究了初始pH值和温度对发酵产氢细菌R3的产氢效能,产氢细菌R3为嗜中温发酵细菌,温度为30 ℃时,产氢代谢酶活性较高,最大产氢量为1 862 mL/L.采用不同的发酵基质,对R3以红糖、淀粉以及糖蜜废水进行产氢实验,结果表明,产氢细菌R3能够利用这些底物进行细菌自身的营养和能源需要,进而利用这些有机物进行产氢,但是对淀粉产氢代谢的作用较低.     

接种量对泔脚发酵产氢余物甲烷化的强化研究

 以城市生活垃圾厌氧消化污泥为接种物,考察了15％、30％、45％、60％的接种量对泔脚发酵产氢余物中温（36℃）批式厌氧消化的影响。结果表明：泔脚发酵产氢余物的产沼能力随着接种量的增大而增强。结合Gompertz模型拟合结果及理论分析,60%的接种量为泔脚发酵产氢余物沼气化的最佳接种量,其沼气化的延迟时间λ、产甲烷率、生物气中甲烷的最高体积含量分别为：4.37d,388.72mL/g,80.4％。消化结束后,除产沼过程失败的15％接种量以外,厌氧消化余物的pH值在 6.70～7.00之间,这为沼气中甲烷的高体积含量（高于常规厌氧消化的最高甲烷体积含量75%）提供了证据。     

耐氨光合细菌RHODOBACTER SPHAEROIDES G2B处理有机废水产氢性能研究

开发以有机物水解产物丁酸、乙酸、丙酸与乙醇作为供氢体的产氢光合细菌体系具有十分重要的作用.本文研究了耐氨光合细菌Rhodobacter sphaeroides G2B利用这些有机酸产氢其它一些影响产氢的因素.结果显示就产氢效率而言,以基质为有机酸+牛肉膏具有较高的产氢能力;基质为有机酸+谷氨酸时,菌体生长最佳.产氢活性随光照强度的增加而提高,在8000Lx光照条件下其最大产氢速率达到15.3ml·h-1·g-1细胞干重.中性初始pH(6.8-7.5),产氢效率很差,pH值在5.0以下,具有高的产氢效率.氨氮抑制结果显示,高达35mg/L的氨氮对Rhodobacter sphaeroides G2B产氢没有明显影响,但当浓度达到60mg/L将对产氢产生较明显的抑制作用.     

发酵液中总碳与总氮对产氢菌释氢行为的影响

利用间歇试验研究了碳氮比对发酵产氢细菌B49产氢性能的影响．结果显示氮源在发酵液中的含量对B49的产氢能力和生长动态有着显著的影响．最佳的B49生长和产氢能力碳氮体积比V(C)：V(N)为3：1,发酵产氢代谢产物以乙醇和乙酸为主,当V(C)：V(N)值设定在2．5左右时,葡萄糖利用率最高,基本趋势是随着总有机氮量的增加,终pH值逐步下降．     

氢键、氢桥键、氢配位键的关系

讨论了氢桥键、氢键、氢配位键的共同特征，指出了氢键、氢桥键、氢配位键都是氢键，氢桥是氢键作用过程的基本形式，氢键、氢桥键、氢配位键是桥氢受两端基团作用力不同而引起的不同的氢键作用结果．并用氢桥键理论解释了一些物质的结构和性质     

贮氢合金的开发与应用

介绍了金属氢化反应及贮氢合金设计的基本原理，对贮氢合金的基本类型、应用状况及发展趋势进行了较全面的评述。目前已开发研究的贮氢合金品种类型虽然众多，但成熟的主要还是AB5型稀土合金。钒基固溶体合金因贮氢容量大，镁基合金固重量轻、价格低等优点在贮氢合金的开发中具有很大的潜力。贮氢合金应用领域广阔，但在很多领域的应用仍然处于试验开发阶段，只是在镍—氢化物二次电池中获得了产业化，因此贮氢合金的应用及其相关技术还有待进一步开发研究。     

加氢站氢气事故后果量化评价

定量研究了加氢站内物理爆炸、闪火、射流火焰和气云爆炸四种典型氢气事故后果,考察储氢压力、泄漏孔径以及风速大小对事故后果的影响规律.研究结果表明:物理爆炸和气云爆炸的有害影响距离最大,可分别作为瞬时泄漏和连续泄漏的决定性后果;物理爆炸、闪火、气云爆炸和射流火焰的有害影响距离均随着储氢压力和泄漏孔径的增大而增大,但在各个方向上的增幅表现出不同的规律;在大风天气条件下,加氢站氢气泄漏事故可造成更为严重的危害.     

AP1000严重事故下的氢气源项及消氢措施分析

 采用一体化严重事故分析工具,建立包括主热传输系统、专设安全设施、安全壳系统的AP1000的事故分析模型。根据AP1000概率安全评价选取典型事故序列,同时叠加相关安全系统失效的严重事故进程进行模拟,结果表明,中破口始发严重事故压力容器内会产生624kg的氢气,安全壳隔间有氢气燃烧的风险。同时,建立氢气控制系统模型,选取热段中破口始发(MB-LOCA)的严重事故序列,分析氢气控制系统的消氢效果,结果表明,氢气控制系统可以有效地将氢气浓度控制在安全限值以内,采用64个点火器叠加2个非能动氢气复合器(PARs)可以有效降低点火次数。     

贮氢合金还原处理及贮氢电极成型工艺研究

研究贮氢合金表面还原处理对电极性能的影响，以及用泡沫镍作基底制备贮氢电极的成型工艺。经还原处理后，贮氢电极放电容量显著提高。     

加氢站风险评价研究现状与进展

伴随着世界各国氢燃料电池车示范项目的实施,与之配套的氢能基础设施--加氢站也在全球范围内迅速发展.作为一种新兴的能源基础设施,能否为公众提供足够的安全,一直是政府和公众非常关心的问题.而目前国际上关于加氢站风险评价方面存在的主要争议,即是损害限和风险接受标准确定的问题.本文通过回顾国外加氢站风险评价的研究现状和进展,从危险辨识、概率分析、后果评价以及风险度量等方面总结了加氢站风险评价的方法,对氢能设施风险评价开展的基础--氢气行为及其后果等氢能安全进行了分析,在此基础上,进一步综述了近几年国际上在该领域研究取得的进展.     

标准氢电极的探讨

本文指出了标准氢电极存在的问题,讨论了选择标准氢电极的电子导体问题,建议采用氢电极为电极电势的参考电极,这种氢电极是由浸在H~+离子溶液中的镀铂黑的铂片构成,H~+离子的浓度是每千克水中有1摩尔氢离子,氢气泡的压力为1大气压     

核能制氢的效率分析

氢气的高效、清洁、大规模制备方法是发展氢能经济的基础,现有制氢技术难以满足这些需要。核能制氢作为一种有前景的大规模制氢方法,受到广泛研究。利用核能作为一次能源,对利用高温电解和碘硫循环两种工艺进行大规模制氢的热氢转换效率进行了估算及总结,并与目前工业应用的甲烷重整制氢与水电解制氢方法的效率进行了比较。研究结果表明,碘硫循环和高温电解的预期效率均可达到50%以上,显著高于从热到电再到氢的转换效率。     

氢传感法测定熔融铝中氢含量的研究

采用固相合成法直接合成ＣａＺｒ０．９Ｉｎ０．１Ｏ３－ａ用交流阻抗谱技术，在８６９～１３００Ｋ温度范围内，空气气氛下测得其电导率为１０＾－４～１０＾－２ｓ．ｃｍ＾－１制得ＣａＺｒ０．９Ｉｎ０．１Ｏ３－ａ固体电解质管，以含Ｈ２的标准气为参比电极，组装成氢浓差电池。Ｆｅ含Ｈ２标准气│ＣａＺｒ０．９Ｉｎ０．１Ｏ３－ａ│（Ｈ）ＡｌＦｅ并构成氢传感探头，研究其对熔融铝中氢含量的传感特性，实验证明，该传感器响应     

长三角G15氢能高速公路加氢站布点建模

为了提升加氢站服务效率并减小设施总投入,科学合理地选择加氢站的站点位置,根据高速公路出行的特殊性,建立了快速路一维道路加氢站布点模型。在模型中,首先引入了加氢站建设运营经济性模型,细化了加氢站的经济性分析,并考虑边界条件、随机性等因素的影响,对加氢站的位置和加注能力进行优化,并给出氢气购入方案。在算法方面,首先列举加氢站的位置组合,然后将加氢站的定容问题转化为线性规划问题求解。最后以长三角地区G15高速公路为例,进行加氢站布点,构建城际加氢站网络。