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．     

高效选育产氢光合细菌的研究

降解有机废水转化太阳能为氢能是一条理想制氢途径 .为使选育的菌株实用性更强 ,本文选用有机废水主要降解产物—乙酸为唯一氢供体 ,在自然生态环境条件下 ,利用紫色非硫细菌培养基 ,紫色硫细菌培养基和绿硫细菌培养基 ,从不同的水域环境中进行了产氢光合细菌的筛选 .从影响太阳能转化效率主要因素出发 ,本文对分离纯化的 1 5株光合细菌进行形态学特征研究基础上 ,着重进行了最适生长温度、光合色素成分、利用硫化物能力和耐盐能力的测定 ,并将其分为 4个类群 .在对每组细菌初筛基础上 ,本文对选育出的 8个菌株进行了生长动力学测定 ,其中Z ,SP2 ,R3,Y7菌株能利用乙酸快速生长 .对其产氢动力学研究表明 ,这些菌株均具有光合放氢活性 ,其中Z菌株产氢得率最高 .在含有 2 0mmol·L-1 乙酸钠和 5mmol·L-1 谷氨酸钠的培养基中 ,其产氢得率为 3 0 8.9ml·g-1 .这 4个菌株生理生态特性完全不同 ,且能利用乙酸光合放氢 ,在有机废水光合制氢技术中具有重要的潜在应用价值 .     

丁酸梭菌及巴氏梭菌产氢的应用研究

丁酸梭菌及巴氏梭菌是两种产氢能力很高的细菌,在含有酒厂废水的培养基中,不能很好的生长,产氢能力很低;在这里加入碳源后,生长良好,发酵周期缩短,在降低其COD的同时,氢气产量大大提高。     

光生物产氢研究进展

光生物产氢利用光合微生物将太阳能转化为氢能,是生物产氢领域的一个重要发展方向.光合产氢生物主要包括蓝细菌、绿藻、光合细菌等3大类,它们的光生物产氢都有其各自的途径和机理,含有氢代谢相关的酶类(氢酶或固氮酶).光生物产氢反应器有管道式、板式和圆柱状等类型.提高光合产氢效率、降低光合产氢成本,是实现光生物产氢技术应用化的关键.     

光合细菌的分离鉴定及在河蟹养殖中的应用

我国水产养殖业迅猛发展,水质恶化日益严重,如何改善水产养殖水域的水质状况已成为水产养殖业发展的关键技术和研究热点.本研究对能净化养殖水质的光合细菌进行研究,分离得到纯菌株S2、S3、S4、S9,鉴定分别为沼泽红假单胞菌,胶质红假单胞菌,荚膜红假单胞菌和球形红假单胞菌.通过一系列试验证明4种光合细菌的混合菌株可有效去除养殖水中CODCr和NH3-N,提高水中溶解氧含量,并促进河蟹生长,为光合细菌在河蟹养殖中的进一步应用提供了理论依据和技术支持.     

厌氧光合系统中光合细菌的分离和特性

从厌氧消化反应器中分离出光合细菌．根据菌体形态、光合色素的吸收光谱及生理生化特征,鉴定为荚膜红假单胞菌（ＲｈｏｄｏｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓＣａｐｓｕｌａｔａ）和浑球红假单胞菌（ＲｈｏｄｏｂａｃｔｅｒＳｐｈｅｒｏｉｄｅｓ）．这２种光合细菌能够利用多种小分子有机酸,耐受高浓度硫酸盐,具有较强的降解味精废水中ＣＯＤ物质的生物活性．     

底物浓度对光合产氢过程动力学的影响

以光合产氢混合菌种为研究对象,采用实验研究和模型拟合的方法进行底物浓度对产氢过程动力学影响的研究.结果表明,底物浓度为5、10 mg/mL的产氢系统,底物消耗利用程度较高,20 mg/mL的系统存在未完全降解利用的物质,底物最大消耗利用量为17.014 6 mg/mL.各产氢系的统产氢速率分别在95、101、107 h达到最大,即底物浓度低,光合细菌对底物的消耗利用程度高,最大产氢速率出现较早. Gompertz模型拟合氢气生成的相关系数均大于99%,且氢气生成和底物消耗主要在混合菌种对数生长期和稳定期前期.     

富营养化水体中光合细菌的分离、鉴定与生长条件研究

通过富集、分离方法将富营养化养殖水体中的光合细菌筛选出来,并对分离出的菌株进行形态学观察和生理生化试验,初步鉴定为荚膜红假单胞菌和球型红假单胞菌.在不同的pH、温度、光照强度、搅拌等生长条件下对荚膜红假单胞菌进行培养,以菌液浓度为指标,研究不同的生长条件对荚膜红假单胞菌生长的影响.实验结果表明荚膜红假单胞菌在pH6.0-8.0、温度25-30℃、光照强度2000-5000 lx时,均能良好生长.其最适合的生长条件为:pH7.0,温度30℃时,5000 lx,并辅以适当震荡.     

产氢红杆菌类胡萝卜素代谢研究

在不损伤细胞条件下,采用分光光度法探求了产氢红杆菌(Rhod obacter sp.)R 7菌株光合色素合成规律,研究了供氢体、氮源和生长因子对R 7菌株细胞生长、类胡萝卜素表达和合成量的影响.结果表明,光合色素的合成具有时序性,R 7菌株首先合成可吸收近红外光的细菌叶绿素,而370 nm和590 nm组分的细菌叶绿素的合成则晚于类胡萝卜素,426 nm类胡萝卜素含量的变化引起捕光色素复合体和光反应中心复合体比率的改变.与乙酸钠相比,苹果酸钠只在生长初期对细胞生长有促进作用,但最终细胞生物量无明显差异.在乙酸钠体系中,分别用酵母提取物和谷氨酸钠替代生物素和硫酸铵后可使细胞生物量提高37.9%和20.4%.乙酸钠供氢体可诱导细胞进行球形烯和球状菌素类胡萝卜素代谢,苹果酸钠和谷氨酸钠有利于426 nm类胡萝卜素组分的产生,但不利于450 nm类胡萝卜素组分的积累,苹果酸钠还可诱导产生556 nm类胡萝卜素新组分.酵母提取物可显著提高类胡萝卜素产量,并改变了类胡萝卜素合成途径.     

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     

液氢加氢站及其关键装备的发展现状及展望

为了更好地了解液氢加氢站系统和各个关键装备的发展现状，助力我国氢能基础设施的建设，首先给出了液氢加氢站不同发展时期的工艺流程，对氢尤其是液氢的压缩、气化、储存、运输、加注过程与加氢站风险研究分别进行了介绍，最后展望了未来我国液氢加氢站及其关键装备的发展，为液氢加氢站的规模化应用提供参考。     

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。     

中国氢能发展的思考

 氢能应用是化解电力行业电量结构性过剩的重要手段,也是改善中国环境、降低大气污染物排放的重要技术方向。氢能燃料电池车辆的规模化应用推动氢能产业逐步进入高速发展期。本文基于大量行业调研及国内外经验教训总结,从氢能制取、存储、运输、安全和应用等方面,总结了中国氢能产业的发展现状,并对中国氢能产业的多元化发展提出了意见和建议。     

2-1/4Cr-1Mo钢抗氢脆性能的研究

用电解充氢方法研究了加氢反应器用2—1／4Cr-1Mo钢的氢脆。为研究该材料抗氢脆的性能,试样中的氢浓度约6．22μg／g,比反应器的实际操作工况更恶劣。结果表明该材料的抗氢脆性能较好,经脱氢处理后其韧性得以恢复。     

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....     

氢能与燃料电池的研发及商业化进展

 氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源,近年来以燃料电池技术为代表的氢能开发和利用已在全球各国取得巨大进展,并开始部分实现商业化。本文在广泛调研的基础上,综述了近两年来全球范围内氢能和燃料电池研发、示范和商业化发展的现状与趋势,并提出关于中国氢能与燃料电池技术研究发展的建议。     

铝颗粒与水反应产氢影响因素及抑制

铝颗粒可与水发生产氢反应,氢气可以带来火灾爆炸的风险.通过开发的铝水反应测试仪,系统研究了不同铝水质量比、不同温度对氢气产生量及最大产氢速率的影响,并提出了particle surface modification(PSM) 方法抑制铝水产氢反应的进行.通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和能谱分析(EDS)对反应前后的铝颗粒进行表征,明确了相关反应机理.PSM方法成本低,并且可以有效地抑制产氢,可以为相关工程项目提供本质安全化的抑制产氢方法.     

专性厌氧菌发酵罐制氢工艺

采用批式发酵工艺研究了专性厌氧菌P的产氢特性.分别探讨了P菌在小样及发酵罐扩大试验中的生长周期、pH值、葡萄糖浓度以及糖蜜浓度等生态因子对产氢能力的影响.结果表明,P菌是一种高效产氢的菌株,在培养10h后进入对数生长期和高速产氢阶段.当葡萄糖浓度为10 g/L,初始pH为7.0,接种比例为10％时,小样发酵和发酵罐的气体总产量均达到最大值,分别为485 mL和17.4L;在发酵罐中,通过连续补加NaOH溶液使pH恒定在7.0左右,可使每升培养基产氢量达到2.473 L,比小样提高了5％,此时葡萄糖分解率达到95.2％,且氢气的质量分数达到68.73％;利用糖蜜作为发酵底物,具有广阔的经济效益和除废产能的环境效益,当糖蜜底物浓度为35 g/L时的产气能力最佳,发酵罐中最大产气量为22 L.     

合理预测甘氨酸-α-多肽构象稳定性的有效途径

使用B3LYP／6-31G^*方法,优化得到了甘氨酸多肽分子CH3CO(NHCH2CO)-NHCH3(n=1,2,3)的18个稳定构象．对构象中存在的非键作用进行了分析,确定了影响构象稳定性的主要非键作用,并估算了相关非键作用的能量．将之应用于判断二肽、三肽、四肽分子构象的相对稳定性,得到了满意的结果．该方法和B3LYP／6—31G^*方法得到的相对能量的线性相关方程为;y=0．8873x 0．6473,相关系效为R=0．9397,最大偏差为3．SkJ／mol,标准偏差为1．47kJ／mol．