荚膜红细菌接合转移系统的建立及优化

从培养方式及培养时间对光合细菌Ｒｈｏｄｏｂａｃｔｅｒ ｃａｐｓｕｌａｔｕｓ的ＤＮＡ接合转移系统进行了优化,研究了该接合转移系统的部分特性,发现接合质粒的大小、受体菌细胞膜的特性对接合效率影响较明显,这为光合细菌基因工程菌的构建提供了基础。     

盐度对耐盐荚膜红细菌光合色素组分积累的调控作用

以荚膜红细菌(Rhodobacter capsulatus)XJ-1为研究对象,在光照厌氧条件下,采用吸收光谱法、薄层层析(TLC)法和图像灰度分析法研究了NaCl对菌体生长、类胡萝卜素和细菌叶绿素生物合成的调控作用。结果表明:0~0.2mol/L NaCl范围内,随盐度增加,菌体生长速率、最终生物量以及菌体积累的细菌叶绿素(BChl)a和类胡萝卜素(Car)含量升高,继续增加盐度,菌体的生长速率、最终生物量以及菌体积累的BChl a和Car含量又逐渐降低。未添加NaCl时,菌体细胞主要积累5种色素组分,分别为BChl a、脱镁细菌叶绿素(Bphe)、球形烯(SE)、球形烯酮(SO)和羟基球形烯(OH-SE),其中Bphe和OH-SE相对含量很低;但当添加0.2~0.4mol/L NaCl时,菌体额外积累了一种Bphe组分。随NaCl浓度增加,菌体积累的BChl a和SE的相对含量降低,2种Bphe组分的相对含量则增加,而OH-SE和SO则呈先升后降的趋势。由此可见,随着盐度的变化,菌体光合色素的积累量与菌体的生长相关联,光合色素的组分和相对含量也随之发生了规律性的变化。     

细菌荚膜的制片技术

荚膜是包围在细菌细胞外的一层粘液状或胶质状物质,由于荚膜与染料的亲和力弱,不容易着色,所以通常用衬托染色法染色,使菌体和背景着色,而荚膜不着色,从而在菌体周围形成一透明圈.实验选用3种荚膜染色制片方法湿墨水法、干墨水法、Anthony法对细菌荚膜的染色制片进行理论探索和实验总结.     

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.     

荚膜红假单胞菌类胡萝卜素的提取条件研究

对荚膜红假单胞菌类胡萝卜素的提取条件进行优化.结果表明,当采用超声波法破碎细胞(破碎功率160W,时间8min),以4∶1的丙酮—甲醇溶液作为溶剂,抽提2.5h时,提取效果最好,提取率为4.9mg/g干菌体.     

活性污泥制氢系统中发酵细菌的分离与鉴定

分离鉴定高效产氢发酵细菌是发酵发生物制氢技术的重要前提,利用Hungater技术与宽体窄颈培养瓶平板技术,以及LM-1和HPB-LR培养基分离鉴定厌氧发酵产氢细菌获得六株产氢细菌,葡萄糖是他们最适宜的底物.他们的产氢代谢为乙醇发酵型.产氢细菌发酵液相末端产物分析表明乙醇和乙酸占其总代谢产物的95?%.生理生化和形态学特征分析表明它们属于一种特殊的微生物类群.16SrDNA碱基序列分析表明它们可以划分为新的种属.     

荚膜红假单胞菌类胡萝卜素的稳定性能初探

从荚膜红假单胞菌细胞中提取类胡萝卜素,探讨光照、pH、金属离子、温度和氧化还原剂等对色素稳定性的影响.结果表明,光、温度、酸碱、Fe+3、Cu+2、H2O2和Na2SO3对荚膜红假单胞菌类胡萝卜素的稳定性均有较大影响,而金属离子Na+、Ca+2、K+、Zn+2与抗坏血酸对色素稳定性无影响.荚膜红假单胞菌类胡萝卜素在中性pH下、避光4℃冷藏,其稳定性较好.     

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．     

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.     

圆褐固氮菌荚膜染色法改进的研究

本文报导了圆褐固氮菌荚膜染色的一种新方法。此法简单快速、重复性好、对比清晰:且取材容易、标本易于保存。     

光合细菌生物制氢研究进展

介绍了光合细菌产氢机理;综述了光合细菌制氢相关的菌种选育、工艺条件、固定化技术、光生物反应器以及物质和能量输运过程等方面的研究现状;阐述了光合细菌制氢技术存在的问题与应用前景。     

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。     

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.     

CuMn2O4/HZSM-5催化二甲醚水蒸气重整制氢的试验研究

摘要： 搭建了二甲醚水蒸气重整制氢的小样模拟台架,并制备了二甲醚重整制氢催化剂.研究了不同水解活性组分、甲醇重整活性组分和煅烧温度下的尖晶石复合催化剂对二甲醚水蒸气催化重整制氢性能的影响.结果发现：不同水解活性组分中,HZSM 5（硅铝摩尔比r=n(SiO2)/n(Al2O3)=38）的双功能催化剂的H2产率最高;甲醇重整活性组分中,铜锰尖晶石结构催化组分（CuMn2O4）的双功能催化剂的H2产率最高;煅烧温度对CuMn2O4双功能催化剂的催化效果有明显影响,其中煅烧温度为700 °C时H2产率最高.     

可再生能源制氢系统多目标优化调度

随着碳达峰碳中和的推行,氢能在能源去碳化进程中扮演着重要的地位。利用可再生能源制氢可以进一步实现能源低碳化。针对可再生能源系统稳定性较弱的缺点,将系统收益和环境成本这一对相互矛盾的目标进行折中考虑,提出使用多目标金鹰算法(multi-objective golden eagle algorithm, MOGEO)对可再生能源制氢系统运行优化求解帕累托最优解集。为验证该方法的可行性,以冬奥场馆所在地的典型日为例,分别与商业求解器CPLEX及传统的多目标粒子群算法(multi-objective particle swarm optimization, MOPSO)进行对比,结果表明所提方法可以取得更好的优化结果。     

生物油模化物蒸汽重整制氢中催化剂的研究

连续吸附强化生物油重整制氢工艺能够实现连续高效制取氢气,对该工艺所需的颗粒状催化剂进行了制备,研究了它们对三种生物油模化物(乙醇、丙酮、苯酚)催化性能的差异.实验在固定的操作条件下进行,重整温度设定为750℃,水和碳质量比为6∶1,催化剂填充量为10 cm.结果表明,镍的加入能有效促进重整反应的进行,镁、铈、钴等助剂的添加能够提高催化剂的抗积炭性能,在所制备的催化剂中Mg-Ni/Co对三种模化物均显示出良好的催化性能.利用Mg-Ni/Co催化剂对模拟生物油进行重整制氢,其三类产氢率分别能够达到60%,70%,90%以上,且显示了良好的稳定性和再生性能.     

Ru基化合物催化制氢的研究进展

氢的存储是车载燃料电池发展的关键环节。甲醇在室温下呈液态并且储氢量达12.6wt%,然而分解甲醇制氢需要较高的温度(超过200℃)和压强(25~50bar)。最近研究者报道了利用单核钌(Ru)基化合物作催化剂,在常温常压条件下可以将甲醇分解成CO_2和H_2;利用双核Ru基化合物作催化剂,可以将多聚甲醛或甲醛与水的混合溶液有选择性地脱氢生成H_2和CO_2,但是关于Ru基化合物微观层次的催化机制还需要进一步研究。本文综述了不同配体构型和不同种类配体对催化剂活性的影响及其脱氢路径,以及催化剂的催化活性和溶液的pH值之间的关系,阐明如何改进现有单核Ru基钳型化合物和双核Ru基化合物催化剂的性能,设计催化活性更优良的新型催化剂。     

超临界水中花生壳气化制氢的实验及机理研究

以原生物质花生壳为原料,羧甲基纤维素钠为添加剂,利用釜式反应器,在温度为450℃、压力范围为24~27 MPa的条件下,考察了K2CO3、ZnCl2、Raney-Ni三种催化剂对超临界水中生物质催化气化制氢的影响.结果表明,ZnCl2对氢气的选择性最高,K2CO3次之,Raney-Ni最低,但在低温条件下Raney-Ni最有利于生物质的气化,气化率高达126.84%,氢气产率高达34.37 g.kg-1.选取ZnCl2和Raney-Ni混合使用时,氢选择性明显提高,甲烷迅速减少.通过对催化机理的探索,提出了生物质催化气化的反应路径,对实验中出现的现象和所得出的结论给予了合理解释.     

牛粪、羊粪及混合发酵产氢能力的比较研究

运用间歇实验方法,以蔗糖为底物,在浓度为20g／L时,研究了预处理牛粪、羊粪及混合发酵的产氢能力。结果表明,在37℃和初始pH7．0时,发酵液中堆肥的液固质量比为2．5：1,产氢能力最大的为牛粪和羊粪的混合发酵,其质量比为1：3,此时混合发酵的比产氢能力为136mL／g（蔗糖）。     

M/Ti-MCM-41光催化剂的制备及产氢性能研究

以正硅酸四乙酯为硅源，钛酸四丁酯为钛源，溴代十六烷基吡啶为模板剂，合成了具有中孔结构的Ti—MCM-41，并对其进行了第4周期过渡金属氧化物的负载．紫外可见漫反射光谱(UV-Vis)表明，负载金属氧化物后得到的M／Ti—MCM-41的吸收光谱较Ti—MCM-41发生了明显的红移．产氢实验结果表明，在300W高压汞灯照射下，M／Ti—MCM-41的产氢活性较Ti—MCM-41有明显的提高，前者的产氢速率最高可达后者的5．78倍．