十六烷基三甲基溴化铵强化产氢发酵

微生物发酵产生的生物气要经过细胞膜释放出去,产氢菌胞外膜的通透性影响产氢发酵过程。本文研究了十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对混合菌胞外膜通透性和厌氧产氢发酵过程的影响。研究结果表明:浓度大于0.009 5 g/L的CTAB可有效提高混合菌胞外膜的通透性;浓度小于0.045 0 g/L时,CTAB对发酵终端的生物量和pH无明显影响;在0.009 5⁰.027 0 g/L的CTAB条件下,发酵体系的产氢速率和累计产氢量随着CTAB浓度的增加而增加;在0.027 0 g/L的CTAB条件下,获得最大产氢速率19.6 mL/h和最大产氢效率13.6 mmol每克木糖,分别较未添加CTAB时提高44%和38%;在0.045 0 g/L的CTAB条件下,混合菌产氢能力受到明显抑制。这些研究结果表明:合适浓度的CTAB可以作为一种高效的生物活化剂用于强化厌氧产氢发酵。     

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.     

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）。     

马铃薯发酵产氢的菌株培养基改良研究

为了促进马铃薯发酵产氢,研制了改良培养基驯化产氢菌株并使用淀粉生物酶降解马铃薯.将活性污泥煮沸后作为产氢菌株的接种体富集培养,使用Cl-代替SO42-改良传统培养基消除了传统发酵产氢的启动滞留期(约12h),单位最大产氢速率从703.4mL/(g·d)提高到800.5mL/(g·d),最大产氢潜力从205.2mL/g增加到218.2mL/g.通过a淀粉酶和糖化酶处理进一步提高了马铃薯的发酵产氢能力,单位最大产氢速率进一步提高到944.7mL/(g·d),最大产氢潜力进一步提高到267.2mL/g.生物气中氢气的体积分数为43%～69%,无甲烷.     

丁酸甲烷发酵优势菌群的选育及其丁酸降解特性

选育以产氢产乙酸菌为优势的复合菌群,对于开发基于强化产氢产乙酸菌群功能作用的高效厌氧生物处理技术具有重要意义。研究表明,以厌氧折流板反应器中的厌氧活性污泥为出发菌群,通过丁酸盐培养基的定向培育,可选育到以降解丁酸的产氢产乙酸菌和产甲烷菌为优势的复合菌群。该菌群在初始pH 7.0、初始丁酸浓度9 319 mg/L和35℃等条件下,经过27 d的培养,其丁酸降解率达到95%,平均降解速率为39.2 mg/d,累积产气量为290 mL,丁酸的比产气速率达到3.95 mL/g,发酵气中的CH_4含量为61%,CO_2含量为22%。     

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.     

光合菌群利用丁酸产氢的初步研究

对影响光合茵群利用丁酸产氢的主要因子:初始细胞浓度、温度、初始pH值、光照强度和丁酸浓度进行了研究.结果表明,光合茵群在初始细胞浓度0.2～O.3 g/L,温度30~40℃,PH 6.0～9.0,光照强度2000～8000 Lx,丁酸浓度6～30 mmol/L的范围内均可以保持较高的产氢效率.当初始细胞浓度为0.3 g/L、温度30℃、初始PH 7.0、光照强度为4000 Lx、丁酸浓度为30 mmol/L时该光合茵群具有最大产氢量364 mL,最大产氢效率5.4 mol-H_2/mol-丁酸和最大产氢速率22.2 mL/L/h.     

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.     

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.     

活性污泥的热处理及其发酵产氢特性

为消除发酵生物制氢系统接种污泥中的耗氢菌,加速系统的启动进程并提高产氢效能,以易得的城市污水处理厂的好氧活性污泥为对象.通过间歇发酵试验,探讨了经65℃、80℃、95℃、110℃处理后的污泥的产氢特性.葡萄糖间歇发酵试验证明,在初始pH 7.0、葡萄糖浓度10 000 mg/L、污泥接种量2 g MLVSS/L(Mixed Liquor Volatile Suspended Solids,MLVSS,混合液挥发性悬浮固体浓度)等条件下,由热处理后的活性污泥构建的发酵系统,其产氢量均大于未经处理的活性污泥反应系统.其中,经65℃处理过的活性污泥具有更高的发酵产氢性能,在72 h的发酵过程中,其累积产氢量为92.53 mL,活性污泥的比产氢率为8.36 mmolH2/gMLVSS,葡萄糖的氯气转化率达到1.08 mol/mol.处理温度不同,活性污泥发酵葡萄糖的液相末端产物也存在差异,经65℃和80℃处理过的活性污泥,末端发酵产物以丁酸和乙酸为主;经95℃和110℃处理过的活性污泥,则表现为混合酸发酵.活性污泥的热处理,对其中的同型产乙酸菌无抑制作用.     

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.     

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．