一、猪粪污水光合细菌制氢的影响因素（论文文献综述）
吕政颐[1]（2021）在《高效产氢光合细菌的筛选及其应用研究》文中研究指明氢能作为替代化石能源的新型清洁能源如今发展迅速,但传统制氢方法大都存在资源浪费、污染物伴生、成本高昂的缺点,生物制氢具有清洁环保、原料范围广、成本低、无污染及能耗低等优点。其中亟待进行资源化利用的丰富生物质资源将成为主要利用原料。花生壳因具有产量大、多孔及含有大量纤维素、半纤维素等物质的优点,具有较高的研究价值及实际应用价值。本研究旨在获得一株高效产氢光合细菌,同时提高花生壳的资源利用率,再与高效产氢光合细菌发酵制氢的优势相结合,为光合细菌产氢应用化研究提供理论和技术依据。研究结论分述如下:（1）通过酸,碱,酶三种水解方式对花生壳水解工艺进行考察,测定还原糖含量和平均水解率。结果表明:碱解温度为135℃,时间为70 min时,还原糖浓度为6.3 g/L;酸解温度为125℃,时间10 min时,还原糖浓度为27.13 g/L;酶解条件下最优还原糖浓度为19.2 g/L。酸水解处理花生壳,还原糖浓度均大于20 g/L,平均水解率为30%以上。（2）从湖水、家禽粪便、土壤中分离纯化得到29株光合细菌,以葡萄糖为底物经产氢性能测试,挑选出从羊粪中分离获得的一株光合细菌,经16S rRNA序列分析鉴定该光合细菌属于球性红假单胞菌,将其命名为Rhodobactersphaeroides.LZY01。通过对不同影响因素进行优化实验,最终确定Rhodobactersphaeroides.LZY01的最优产氢条件:葡萄糖为碳源,碳源浓度为5.0 g/L,L-谷氨酸为氮源,产氢液初始pH为7.2,盐度为0.5 g/L,磷酸盐含量为20.0 mL/L,其最大产氢量可达3154.82 mLH2/L,平均产氢速率为 69.18 mL/（L·h）。（3）利用Rhodobactersphaeroides.LZY01处理花生壳水解液时,采用响应面法（RSM）对制氢过程的关键参数进行了研究。在碳源浓度为5.63 g/L、pH9、盐度0g/L的条件下得到最大产氢量为2337.93 mLH2/L。并在后期进行相关验证实验,结果表明该条件下Rhodobactersphaeroides.LZY01的产氢量可观,本实验优化的条件合理可行。本研究利用Rhodobacter sphaeroides.LZY01以酶水解工艺处理所得的花生壳水解液为底物进行产氢测试,获得较高产氢量。为微生物制氢提供新的菌种资源,优化了花生壳水解工艺参数,为以花生壳水解液制氢研究提供理论指导。
孙茹茹[2]（2021）在《CSTR产氢反应器的运行优化及产氢菌代谢组学的研究》文中研究表明暗发酵厌氧生物制氢能够将处理高浓度有机废水与产氢有效结合,具有发酵底物来源广泛、转化率高、产氢能力强、不需要光照等优点,成为近年来环境保护和能源领域研究热点之一。筛选高效产氢菌株,开展产氢细菌代谢组学研究,对了解产氢菌产氢机理和提高产氢效率具有重要意义。本实验以连续流搅拌槽式反应器（CSTR）进行厌氧发酵制氢,实验过程中考察了水力停留时间（HRT,12h、10h和8h）和进水COD浓度(3000 mg·L-1、5000 mg·L-1和7000 mg·L-1)对反应器运行效率的影响,探讨了反应器运行过程中COD去除率、p H、出水悬浮物（TS）、活性污泥悬浮物固体质量浓度（MLSS）和可挥发悬浮物固体质量浓度（MLVSS）变化情况。借助高通量测序技术分析反应器内活性污泥中微生物菌群结构及其演变过程。利用Hungate滚管技术从活性污泥中筛选到一株高效产氢菌株,进而基于质谱与气相色谱联用（GC-MS）技术分析了该菌株在不同Fe2+浓度培养条件下差异代谢物的丰度变化。结果表明,当进水COD浓度控制在3000 mg·L-1左右时,HRT为10 h时反应器运行效果最好,HRT过长或过短都会对反应器的运行造成负面影响。此阶段COD去除率在30%左右,p H稳定在4.6～4.7之间,累计产氢量约2 L·d-1,末端液相发酵产物总质量浓度为1089 mg?L-1,以乙酸为主,形成乙酸型发酵。产氢菌产乙醇杆菌属（Ethanoligenens）、巨球型菌属（Megasphaera）、肠杆菌属（Enterobacter）和梭菌属（Clostridium）等丰度占活性污泥中微生物总量的40%以上。若缩短HRT为8 h,COD去除率变化浮动较大且不稳定,累计产氢量下降。活性污泥沉降性能降低,大量污泥随出水流失,导致活性污泥生物量的流失。活性污泥中产氢菌丰度占比下降到16%左右。控制HRT为10 h,进水COD浓度为5000 mg·L-1时获得最大累计产氢量且反应器运行良好。此条件下COD去除率在26%左右,p H稳定在4.5～4.6之间。液相发酵产物总质量浓度为2010 mg·L-1,其中丁酸含量最高,为1300 mg·L-1,形成丁酸型发酵。累计产氢量在2.5～3.0 L·d-1左右。产氢菌产乙醇杆菌属（Ethanoligenens）和巨球型菌属（Megasphaera）丰度占比分别为18.57%和13.81%,产氢菌总丰度占比超过30%。当进水COD浓度为3000 mg·L-1时,累计产氢量低,反应器的运行效率较差。当进水COD浓度进一步提升至7000 mg·L-1时,有大量微生物因无法适应高浓度的有机底物而死亡,造成TS浓度上升和MLSS的浓度下降,累计产氢量由2.5～3.0 L·d-1降低到1.6～1.7 L·d-1。对活性污泥进行滚管分离筛选,筛选出一株高效产氢菌株编号为S-11,以LM-1为基础培养基,培养30h后累计产氢量为2230 m L/L-culture,比产氢率为0.89 mol H2/mol glucose。经16S r DNA鉴定该菌株为肠杆菌属（Enterobacter）的一株新菌株。对该菌株进行不同Fe2+浓度培养优化,当Fe2+浓度为0.2 g·L-1时,比产氢率最高,为1.09 mol H2/mol glucose。当Fe2+浓度为0.5 g·L-1,此时比产氢率最小,为0.61 mol H2/mol glucose。选取无Fe2+培养条件下为对照组,0.2 g·L-1 Fe2+和0.5 g·L-1 Fe2+培养条件下为实验组,进行代谢产物分析。0.2 g·L-1 Fe2+组和无Fe2+组之间共鉴定出83种差异代谢物,其中32种代谢物丰度显着上调,51种代谢物丰度显着下调。丰度上调的代谢物主要包括:参与电子转移的核黄素蛋白以及植物醇、苄胺、儿茶素、谷胱甘肽、4-氨基甲基环己烷羧酸等具有还原作用的物质。说明Fe2+可降低发酵环境中的氧化还原电位,有利于厌氧细菌的生长,从而提高肠杆菌S-11的发酵产氢能力。在0.5 g·L-1 Fe2+组和无Fe2+组之间共鉴定出68种差异代谢物,其中22种代谢物丰度显着上调,46种代谢物丰度显着下调。代谢产物如苯胺、甘油和磷酸乙醇胺等参与氨基酸和脂类分解的物质丰度上升,参与细胞膜合成的亚油酸等脂类物质下降,说明过高的Fe2+浓度会给肠杆菌S-11带来一定的毒性,破坏细胞膜机构,导致产氢效果减弱。
齐保义[3]（2020）在《玄武岩纤维对玉米秸秆光合生物产氢影响的实验研究》文中指出光合生物制氢是秸秆类生物质进行资源化能源化的一条重要途径。近年来,为提高光合生物制氢效率,通过添加助剂促进产氢的研究成为热点,其中研究金属类纳米粒子及碳纳米粒子对产氢的影响相对较多。为进一步研究低成本、高效的添加剂对光合生物产氢的影响,本文以玄武岩纤维材料为添加剂,主要研究了添加量与颗粒度对光合细菌（HAU-M1）利用玉米秸秆产氢的影响。首先采用单因素实验,分别研究了玄武岩纤维颗粒的添加量与颗粒度对玉米秸秆光合细菌产氢的影响,优化出最佳的添加量与颗粒度。然后在最佳添加条件下,从细菌生长和底物变化情况,研究了玄武岩纤维促进光合产氢的机制。主要得出以下结论:（1）玄武岩纤维能够有效的促进秸秆转化为还原糖,从而对以玉米秸秆为底物的光合细菌产氢过程起到显着的促进作用,其促进效果随着添加量的增加先增加后减少。实验结果表明,当玄武岩纤维的添加量为1.5 g/L时,在12 h时还原糖的含量最高为1.71 g/L,比空白组提高了22.15%,累计产氢量达到312.42 m L,与空白组相比提高了15.74%,玉米秸秆转化率为5.04%,产氢最高速率比空白组提高了0.28 m L/h。同时,玄武岩纤维能够起到稳定发酵液p H值的作用。发酵末端液相产物主要为乙醇、乙酸、丙酸、正丁酸。当玄武岩纤维添加量大于1 g/L时,发酵末端液相产物中不含有乙酸,这主要是因为乙酸被光合细菌利用产生氢气。玄武岩纤维的添加量达到1.5 g/L时,乙醇的含量最高为0.49 g/L,比空白组提高了53.14%,说明玄武岩纤维促进产氢的同时提高了乙醇的生成量。（2）玄武岩纤维颗粒度对玉米秸秆光合生物产氢的影响结果为:随着颗粒度的增加,促进产氢的作用先增加后减少,当玄武岩纤维的添加量为1.5 g/L,目数为300～400目时,在12 h时还原糖含量达到1.82 g/L,与空白组相比增加了0.42 g/L,提高了30%;累计产氢量为323.94 m L,与空白组相比增加了50.24 m L,提高率达到18.35%;产氢最高速率提高了0.29 m L/h,玉米秸秆转化率为5.23%。此时,发酵末端液乙醇的浓度最高为0.47 g/L,比空白组提高了47.07%。（3）动力学分析结果表明,添加玄武岩纤维可提高玉米秸秆产氢量,但会延长产氢延迟期,当玄武岩纤维的添加量为1.5 g/L、300～400目时,产氢延迟期增加了11.47%,达到21.38 h,最大产氢潜力提高了14.61%。（4）玄武岩纤维既能促进光合细菌生长又能提高发酵后玉米秸秆的相对结晶度。当添加1.5 g/L,300～400目玄武岩纤维时,细菌在72 h的浓度为1.47 g/L,比空白组细菌浓度提高了45.89%。通过XRD分析发酵前后玉米秸秆的相对结晶度结果表明,添加玄武岩纤维发酵后的玉米秸秆结晶度为45.50%,比空白组的相对结晶度增加了2.61%。
李亚猛[4]（2020）在《暗-光联合生物制氢过渡态研究及其过程调控》文中指出以农作物秸秆为原料进行生物制氢,实现了清洁能源生产和农业废弃物高值化利用。暗-光联合生物制氢可以提高底物的转化效率,其中,暗-光联合生物制氢过渡态特性和调控机制的研究是实现高效产氢的关键。本文首先对暗发酵制氢过程进行调控,优化底物代谢和产物生产,以此基础对后续光发酵生物制氢过程进行了分析,揭示了暗-光联合生物制氢过渡态产氢料液的理化性质及其变化规律,优化了暗-光联合生物制氢的工艺调控方法,并从宏观和微观的角度,提出了底物电子转移与产氢特性间的相关关系,建立了暗-光联合生物制氢过渡态调控工艺和产氢性能之间的灰色预测模型GM（1,N）,对进一步研究和完善暗-光联合生物制氢理论和技术具有重要的科学意义。（1）同步糖化发酵更适宜于暗发酵产氢阶段,以玉米秸秆、水稻秸秆、玉米芯和高粱秸秆为底物时,同步糖化方式的累积产氢量比分步糖化方式分别提高了20.54%、10.31%、13.99%和5.92%,产氢周期由108 h缩短为60 h。初始p H、温度和酶负荷是影响同步糖化发酵制运行的显着因素,通过中心旋转组合实验对产氢过程进行优化,得到最佳产氢条件为初始p H 5.63、温度45.41℃和酶负荷200 mg/g,玉米秸秆的累积产氢量为83.67 m L/g TS,发酵液中的乙酸和丁酸的浓度分别为3652.23±202 mg/L和945±79 mg/L,代谢类型主要是乙酸型发酵和丁酸型发酵途径。（2）光合细菌对波长325 nm、382 nm、490 nm、592 nm、807 nm和865 nm光谱有明显的吸收性,光合细菌主要依靠叶绿素a和类胡萝卜素捕获光电子;采用Logistic方程对菌种的生长特性分析,得到菌种的最大浓度可以达到0.85 g/L,实际最大值为0.83 g/L,光合细菌HAU-M1的最佳运行条件为初始p H为7,温度为30℃和光照强度为3000 lx;代谢类型主要是乙酸型发酵和丁酸型发酵途径。（3）通过调节暗发酵制氢尾液的理化性质及其后续光生化制氢特性进行分析,提出了暗-光联合生物制氢过渡态的调控机制,结果表明定量调节氨根浓度为2.12±0.32 m M时,产氢效果最佳,5.31%的底物电子能量转移到氢气;过渡态培养基中无氯化钠和氯化铵时,10.66%底物电子转移到氢气,显着高于其它类型培养基;暗发酵尾液稀释比例为1:0.5时,过渡态获得最高的累积产氢量,为72.49±2.5 m L,底物电子转移到氢气的比例为27.24%;酶解液与暗发酵尾液比例为1:2时,有机碳的转化效率提高最显着,为1251.27±54.78 H2 m L/g TOC。对暗-光联合生物制氢过渡态的光照强度等分析,得出较高的光照强度和细菌接种量导致过渡态底物中的大量能量转移到菌种生长和SMPs的生成,不利于氢气的产出。利用GM（1,6）灰色模型对暗-光联合生物制氢过渡态进行建模,得出产氢量与稀释比、碳氮比和光照强度等因素呈正相关关系,而与氨根浓度和菌种量呈负向相关关系,模型的平均相对误差为7.87%,预测模拟效果较好。（4）通过对暗-光联合生物制氢过渡态产氢过程强化机理的研究,得出微量元素添加剂和发酵模式的调控可以显着提高系统的产氢能力。L-半胱氨酸和Fe3O4NPs的添加可以为产氢微生物的代谢营造一个还原性环境,300 mg/L L-半胱氨酸和100 mg/L Fe3O4NPs的添加,可使产氢量分别达到195.5±8.6 m L和190.81±7.6 m L,且固氮酶活性也达到最大,分别为1423±44和1322±32nmol C2H4/m L/h。此时,底物电子转移到氢气的比例最大,分别为29.94%和29.24%,更高的微量元素浓度会导致大量的能量转移到SMPs,抑制氢气的生成。同时添加L-半胱氨酸和Fe3O4NPs,二者的添加间隔时间对产气过程有显着影响,间隔时间12 h能够削弱两者发生的螯合反应对产氢代谢的抑制作用,此时的产氢量为234.55±7.5 m L,固氮酶的活性达到1725±60 nmol C2H2/m L/h,是对照组的2.12倍,35.94%底物电子转移到氢气,而间隔时间为24 h,则24.22%的底物电子转移到SMPs,造成大量的底物电子浪费。采用Han-Levenspiel模型对微量元素浓度及平均产氢速率间的动力学特性进行分析,得出添加L-半胱氨酸和Fe3O4NPs的发酵体系是非竞争抑制,即随着试剂的浓度增加,产氢抑制逐渐增强,L-半胱氨酸和Fe3O4NPs的临界浓度分别为4630.87 mg/L和1969.18 mg/L。半连续发酵模式最适宜于暗-光联合生物制氢过程,可以显着提高暗-光联合过渡态的产氢性能,并便于进行过渡态调控,对该模式进行工艺参数优化,得出最佳运行参数为置换体积为50%,置换时间为24 h,得到最大产氢速率8.44 m L/h,产氢量为1386.22±44.23 m L H2/g TOC,底物电子转移到氢气的比例为37.71%。
邓良伟,吴有林,丁能水,何婷,刘刈,张云红[5]（2019）在《畜禽粪污能源化利用研究进展》文中提出畜禽粪污不仅仅是污染物,而且包含大量潜在的能源。利用畜禽粪便回收能源的方法主要有热化学转化和生物化学转化。通过热化学转化可以生产热解气（包括氢气）、生物油;通过生物化学转化可以生产氢气、电、沼气、乙醇、生物柴油等多种气态和液态能源。文章介绍了畜禽粪便热化学气化产燃气、液化产燃油以及畜禽粪便微生物发酵产氢、产沼气、产乙醇;微生物燃料电池产电以及培养藻类产生物油的基本原理和研究进展。
路朝阳[6]（2019）在《连续流暗/光生物制氢过程强化与装置研究》文中研究表明生物制氢作为较为常见的一种清洁型制氢方式,主要包括暗发酵生物制氢、光发酵制氢和暗/光联合生物制氢等方式。将暗发酵制氢后的尾液用于光发酵生物制氢则会进一步提高产氢效率,因此,连续流暗/光生物制氢过程强化与装置研究具有重要的学术和实践意义。为了研究暗发酵、光发酵、暗/光联合等多模式下的生物制氢,利用计算流体力学软件FLUENT分别对暗发酵和光发酵反应器内制氢过程流场进行了模拟计算,揭示了制氢装置产氢过程中流场的变化规律;设计并搭建了连续流暗/光多模式生物制氢试验装置,通过太阳能聚集器和光导纤维等为生物制氢装置提供光源,通过太阳能光伏发电为生物制氢装置提供备用电源,降低了生物制氢过程中的能耗;采用光谱耦合技术和光导纤维多点布光技术,提高了太阳光传输与光照利用率;研究了水力滞留时间、底物浓度和有机负荷率对暗发酵制氢、光发酵制氢生物制氢的气体特性和液体特性的影响规律,分析了产氢过程中的稳态质量平衡,提高了制氢装置的运行效率;研究了暗/光联合生物制氢的产氢特性,提高了产氢底物的转化率。论文的研究结果为连续流暗/光生物制氢技术的发展提供了理论和技术支持。结论如下:（1）利用计算流体力学软件对暗发酵和光发酵生物制氢反应器中的流场进行了模拟计算。随着菌种和产氢基质进入暗发酵反应室和光发酵反应室,反应室中逐渐形成了清晰的速度流场,并最终趋于稳定。随着水力滞留时间从48 h降低为24 h时,暗发酵反应室中的速度流场不断增强,涡流增多,而当水力滞留时间进一步缩短为12 h时,反应室中的速度流场和涡流逐渐减弱,涡流的增强对提高产氢速率有积极的作用。光发酵4个反应室中的速度云图没有显着的差异,每个反应室具有一个大的涡流,但是随着水力滞留时间由72 h变为24 h,反应室内反应液速度不断变快。在暗发酵反应室中,水力滞留时间为24 h时获得较为明显的涡流;在光发酵反应室中,水力滞留时间的变化没有对制氢装置形成明显的影响。（2）设计建造了一个折流板式的连续流暗/光多模式生物制氢试验装置。制氢装置主要包括1个有效体积为3m3的3个串联反应室的暗发酵反应器和2个有效体积为4m3的4个串联反应室的光发酵反应器。制氢装置使用太阳能为提供制氢过程中需要的保温、光照、电力支持等要求。制氢装置安装有自动控制和检测系统,能够实现制氢过程中装置的进料、搅拌和数据检测等功能,具有稳定的产氢性能。（3）研究了水力滞留时间和底物浓度对连续流暗发酵生物制氢的影响。随着水力滞留时间从48 h减小为12 h,生物制氢装置产氢速率呈现先增大后减小的趋势,当水力滞留时间为24 h时达到最大产氢速率为40.45 mol m-3 d-1,合理控制水力滞留时间可以提高连续流生物制氢的产氢性能。设定最佳水力滞留时间为24 h后,研究了底物浓度（10-40 g L-1）对暗发酵生物制氢的影响,当底物浓度为10-30 g L-1时,产氢速率随着底物浓度的增加而增加,当底物浓度增加到40 g L-1时产氢速率开始下降;当底物浓度为30 g L-1时分别得到最大的产氢速率100.16 mol m-3d-1。各反应室的发酵成分、pH值、氧化还原电位和产氢速率随着水力滞留时间和底物浓度的变化都有显着的差异。（4）研究了水力滞留时间和底物浓度对连续流光发酵生物制氢的影响。当水力滞留期从72 h降为48 h时,光合生物制氢装置的产氢速率从64.29 mol m-3 d-1增长为83.48 mol m-3 d-1当水力滞留期缩短为24 h时,得到最大产氢速率104.91 mol m-3 d-1,此时氢气浓度为43.44%-46.98%;当水力滞留期为72h时,得到最大的产氢速率为#1号反应室的181.25 mol m-3 d-1,此时氢气浓度为49.47±0.37%;当水力滞留期为24 h时,光合生物制氢装置产氢速率随着底物浓度增加呈现先增大后减小的趋势。随着有机负荷率的增大,光合生物制氢装置的产氢速率先增大后减小,产氢量则逐渐变小。当有机负荷率为3.3 g L-1 d-1（水力滞留期为72 h,底物浓度为10 g L-1）时,光合生物制氢装置得到最小产氢速率64.13 ±4.58 mol m-3 d-1,此时却得到最大产氢量为19.43±1.39 mmol g-1;当有机负荷率为20 gL-1d-1(（水力滞留期为24 h,底物浓度为20 g L-1）时,光合生物制氢装置得到最大产氢速率148.65±4.19mol m-3 d-1。（5）研究了连续流暗/光联合生物制氢过程中不同反应室之间的变化。暗发酵的产氢速率为40.45 mol m-3d-1,氧化还原电位维持在-380 mV-439 mV,生物量浓度维持在1.25g L-1-1.52 g L-1,产氢后的乙酸和丁酸浓度分为45.83 mM和15.00 mM。在初始乙酸和丁酸浓度分别为34.37 mM和11.25 mM条件下,光发酵的产氢速率为24.34mol m-3d-1,氧化还原电位维持在-420 mV--455 mV,生物量浓度维持在1.26 g L-1-1.41 g L-1,产氢结束后乙酸和丁酸的去除率分别达到85.10%和93.16%。
赵甲[7]（2019）在《Fe3O4纳米颗粒对玉米秸秆光合生物制氢的影响》文中研究表明近年来人们对能源与环境问题越来越关注,对可再生清洁能源的需求也越来越迫切,氢能作为理想的替代能源越来越受到重视。光合生物制氢技术可以将太阳能利用、氢能开发和有机废弃物处理有机地结合起来,以其低成本、低能耗的绿色能源生产技术而更具有开发潜力。为了寻找出一种能够提高光合细菌生物制氢效率的方法,本文以玉米秸秆作为产氢底物,以HAU-M1光合产氢菌群作为产氢细菌,以累积产氢量、产氢速率、氢气产率、能量转化率、糖转化率及产氢动力学模拟结果为关键参数,研究了不同粒径及不同浓度的Fe304纳米颗粒对玉米秸秆光合生物制氢过程中产氢特性的影响,并获取了最佳的产氢条件;同时以还原糖浓度、还原糖降解率、pH值、氧化还原电位以及液相末端产物为主要参数对玉米秸秆光合生物制氢过程中反应液的参数进行了描述。实验结果表明:Fe304纳米颗粒对玉米秸秆光合生物制氢的产氢效果有明显的影响,Fe3304纳米颗粒粒径和浓度的改变都会引起产氢量的变化。适当添加Fe3O4纳米颗粒能有效促进光合细菌产氢,但Fe304纳米颗粒浓度过高时会对产氢产生抑制作用。当Fe3O4纳米颗粒粒径为60 nm、浓度为100 mg/L时,最大氢气产率为46.68±1.00 mL/g VS,与对照组相比提高了 33.11%,此时的能量转化率同样达到最大值（3.33±0.07）%,为整个实验的最佳条件,产氢动力学模型的分析结果同样表明了这一点。Fe304纳米颗粒对玉米秸秆光合生物制氢反应液的还原糖、pH值和氧化还原电位都有影响。粒径为40 nm的Fe304纳米颗粒能够减慢还原糖浓度下降的速度;当Fe3O4纳米颗粒粒径为100 nm,浓度为25 mg/L时,还原糖降解率达到最大值（96.53±1.3）%;当Fe3O4纳米颗粒粒径为60 nm、浓度为50 mg/L时,糖转化率达到最大值（19.94±0.98）%;当Fe3O4纳米颗粒粒径为40 nm时,氧化还原电位的变化最为明显,实验组的最低氧化还原电位比对照组底了 35 mV左右。添加Fe304纳米颗粒对玉米秸秆光合生物制氢的液相末端产物有明显影响。随着Fe3O4纳米颗粒浓度的增加,小分子酸的浓度均呈现出先下降后上升的变化趋势。当Fe304纳米颗粒粒径为60、80和100 nm时,液相末端产物为乙醇、乙酸、丙酸和丁酸;当Fe304纳米颗粒粒径为20 nm时,液相末端产物缺乏丙酸;当Fe3O4纳米颗粒粒径为40 nm时,液相末端产物仅为乙醇和丁酸。综上所述,适当添加Fe3O4纳米颗粒可以有效促进玉米秸秆光合制氢的效率,当Fe304纳米颗粒粒径为60 nm,浓度为100 mg/L时产氢效果最好。
张甜[8]（2018）在《产气肠杆菌AS1.489与光合细菌HAU-M1共发酵生物制氢研究》文中指出农业废弃秸秆因其富含纤维素和半纤维素成分,因此可通过微生物代谢途径转化为清洁能源——氢气。两种或多种产氢细菌共发酵产氢作为生物制氢的一种有效途径,其能够使不同种类产氢细菌的特征有机结合,实现其彼此之间的协同作用,进而实现系统的高效产氢。本文立足于不同产氢细菌之间的相互协同作用,以玉米秸秆为产氢底物,以产气肠杆菌AS1.489和光合细菌HAU-M1作为共发酵产氢菌,对影响两者共发酵产氢的关键工艺参数进行了探讨和优化。本文是在国家自然科学基金项目“暗光两步法生物制氢调控机理及能量梯级耦合特性研究”（项目编号:51676065）的资助下完成的。首先,对原料玉米秸秆的组分和酶解糖化率进行了测定和分析,探讨其用于共发酵产氢的可行性;接着,对两种产氢菌的生长情况进行了测定,探索其生长规律;然后,基于单因素实验,用响应面Box-behnken Design（BBD）对影响共发酵产氢的工艺条件进行了优化;最后,对最优条件下共发酵产氢过程中的pH值和还原糖含量进行测定和分析,同时还利用扫描电子显微镜（SEM）、红外光谱（FTIR）和X射线衍射（XRD）等技术对共发酵产氢前后玉米秸秆的表面形态及结构进行了表征。此研究的目的在于为以农作物秸秆为原料的共发酵生物制氢的进一步研究奠定基础。结果表明:（1）玉米秸秆主要由元素碳和氧组成,碳和氧分别占63.54%和30.78%,纤维素和半纤维素含量分别占38.53%和22.79%。其经过粉碎处理后,在酶负荷为250 mg/g条件下,酶解72 h之后,还原糖浓度可达1.36 mg/mL,此时其酶解糖化率高达54.50%,因此,将农业废弃玉米秸秆用于共发酵生物制氢是一条行之有效的能源产出途径。（2）两种产氢细菌在培养48 h左右达到对数期后期稳定期前期,此时其细胞干重分别达1.16 g/L和1.20 g/L,细菌活性和浓度在此阶段相对较高。（3）通过单因素实验优化,得出两者共发酵产氢的最优工艺参数为底物浓度35 g/L,初始pH值6.5,光照强度3500 Lux,发酵温度30℃,接种量40%,同时初步得到以上各因素对两者共发酵产氢影响的主次顺序为:初始pH值>发酵温度>底物浓度>光照强度>接种量。（4）通过BBD实验,最终优化得到两者共发酵产氢的最优条件为底物浓度41.6 g/L,初始pH值6.6,发酵温度30.3℃,并得到此时的累积产氢量为362.4 mL,在此条件下进行了验证实验,得到实际的累积产氢量为353.7 mL,实际值与模型的预测值之间的相对误差为2.4%,表明此模型拟合效果很好。通过BBD实验方差分析结果可知,底物浓度和初始pH值之间的交互作用对两者共发酵产氢的影响最显着,初始pH值和发酵温度之间的交互作用对其影响次之,而底物浓度和发酵温度之间的交互作用对其影响较小。（5）SEM图显示,共发酵产氢后的玉米秸秆多呈碎片状,排列凌乱,结构变得疏松轻薄,且表面出现了不规则分布的孔洞,纤维结构已基本被破坏;通过分析FTIR图中特征峰的位置和强度的变化,发现共发酵产氢后玉米秸秆在1425 cm-1、1510 cm-1和1730 cm-1附近处的吸收峰消失,且在2900和895 cm-1处的吸收峰强度减弱,这说明玉米秸秆的纤维素和半纤维素结构在产氢过程中被有效破坏;XRD分析结果显示,共发酵产氢后的玉米秸秆的衍射强度均低于产氢前玉米秸秆的衍射强度,且共发酵产氢后玉米秸秆的结晶度有所增大,这也说明,玉米秸秆的纤维素结构在产氢过程中被有效破坏和利用。
张桂芝,江澜,景佳佳[9]（2018）在《一株产氢光合细菌的筛选及培养条件的优化》文中研究指明通过平板划线法从猪粪废水中分离纯化得到一株产氢光合细菌PSB-ZF1,对其菌体进行染色观察、生理生化试验以及活细胞吸收光谱的测定,初步鉴定菌属于红螺菌科红螺菌属（Rhodospirillum）光合细菌;对菌培养过程中的营养条件实验分析后获得的最优培养基配方为:乙酸钠2.0 g,氯化铵1.0 g,碳酸氢钠0.5 g,氯化钠1.0 g,磷酸二氢钾0.2 g,六水氯化镁0.2 g,T.M储液1 m L,酵母膏0.8 g,蒸馏水1 000 m L;考察环境因素对菌种生长的影响,发现光合细菌PSB-ZF1在搅拌状态下,接种量为10%,光照强度为3 000lux,溶解氧量为2.02 mg/L,初始pH为7.0时生长状态最佳;获得高浓度的PSB-ZF1菌液有利于后续产氢实验。
李亚猛[10]（2016）在《三球悬铃木落叶生物质制氢工艺试验研究》文中认为化石能源日益的枯竭以及生态环境的恶化,寻求清洁可再生能源受到广泛关注。目前针对生物质的利用成为研究热点,在不同种类生物质资源被利用的情况下,落叶是还没有被完全利用的生物质资源。本文选用常见的绿化树木三球悬铃木落叶为原料,对其光合生物产氢特性进行了研究。首先从酶解工艺出发,在最大限度上提高酶解产糖量、降低酶解成本的基础上,确定落叶酶解糖化的最佳酶解工艺条件。其次在对落叶进行预处理的工艺上,利用正交实验优化了稀硫酸预处理工艺。再次研究不同酸碱的预处理对落叶光合生物制氢的影响,并利用修正的Gompertz方程对产氢过程进行回归分析,验证了以落叶为原料进行光合生物制氢的可行性和预处理的必要性。最后以单位产氢量为依据,研究了光照、温度、底物浓度、接种量和初始p H对三球悬铃木落叶同步糖化产氢的影响,利用Plackett-Burman实验对以上五个因素进行筛选,筛选出对三球悬铃木落叶同步糖化生物制氢影响显着的因素,然后利用响应面法对其进行优化实验,对实验结果进行直观分析与方差分析,以获取最佳产氢工艺条件。实验结果表明,（1）通过对三球悬铃木落叶的主要成分测定,纤维素、半纤维素和木质素含量分别为32.51%、19.65%和30.13%,这和农作物秸秆生物质相比差别小于10%,说明三球悬铃木落叶可以作为产氢原料。（2）高效酶解预处理不仅能提高产氢效率、也能降低产氢成本,通过对酶解时间、酶负荷和底物浓度单因素分析,得出最佳酶解条件:酶负荷为150mg/g落叶、酶解反应时间为9h、底物浓度为250mg/m L。（3）通过Plackett-Burman实验的筛选,得出温度、初始p H和接种量三个因素对落叶同步糖化产氢影响比较显着,利用响应面对这三个因素进行优化实验,并对实验结果进行方差分析得出同步糖化产氢的最佳工艺:p H为6.30、温度为35.71℃、接种量为26.63%、产氢量为58.65m L/g,实验结果和方程拟合预测值（59.17m L/g）基本吻合。（4）在以落叶为原料进行光合生物产氢过程中,产氢发酵液里的小分子酸随着产氢的进行也在不断地变化,在产氢底物为5g的情况下,光合产氢的发酵液里累积得到的小分子酸为:乙酸、丁酸、丙酸以及乙醇的浓度分别为624mg/L、422mg/L、558mg/L和866mg/L;暗发酵产氢末端液相中乙酸、丁酸、丙酸以及乙醇的浓度分别为2966mg/L、1624mg/L、1365mg/L、1352mg/L。
二、猪粪污水光合细菌制氢的影响因素（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、猪粪污水光合细菌制氢的影响因素（论文提纲范文）
（1）高效产氢光合细菌的筛选及其应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 花生壳应用研究现状 |
| 1.2.1 生物质资源 |
| 1.2.2 花生壳简介 |
| 1.2.3 花生壳应用的研究现状 |
| 1.3 光合细菌简介 |
| 1.3.1 生物制氢研究进展 |
| 1.3.2 光合细菌的定义及分类 |
| 1.3.3 光合细菌的分离及鉴定 |
| 1.3.4 光合细菌的培养基类别 |
| 1.3.5 光合细菌以糖类为底物的产氢研究 |
| 1.3.6 光合细菌以水解液为底物的产氢研究 |
| 1.3.7 光合细菌的产氢条件优化研究 |
| 1.4 研究目的与意义,研究内容 |
| 1.4.1 研究目的与意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.4.3技术路线图 |
| 2 花生壳水解工艺研究 |
| 2.1 实验材料与方法 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 实验方法 |
| 2.1.3 花生壳酸、碱及酶水解 |
| 2.2 结果与讨论 |
| 2.2.1 花生壳酸水解工艺条件优化分析 |
| 2.2.2 花生壳碱水解工艺条件优化分析 |
| 2.2.3 花生壳酶水解工艺条件优化分析 |
| 2.2.4花生壳水解工艺结果对比 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 高效产氢光合细菌分离纯化及产氢条件优化研究 |
| 3.1 实验材料与方法 |
| 3.1.1 实验材料 |
| 3.1.2 光合细菌培养基 |
| 3.1.3 光合细菌产氢液 |
| 3.1.4 实验方法 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 菌种纯化鉴定 |
| 3.2.2 碳源对产氢的影响 |
| 3.2.3 氮源对产氢的影响 |
| 3.2.4 产氢液初始pH对产氢的影响 |
| 3.2.5 产氢液盐度对产氢的影响 |
| 3.2.6 产氢液磷酸盐浓度对产氢的影响 |
| 3.2.7 碳源浓度对产氢的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 响应面法研究花生壳水解液对Rhodobacter sphaeroides. LZY01产氢性能的影响 |
| 4.1 实验材料与方法 |
| 4.1.1 实验材料 |
| 4.1.2 实验方法 |
| 4.1.3 实验设计 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 回归分析及方差分析 |
| 4.2.2 三个因素对产氢量的影响 |
| 4.2.3 验证实验结果讨论 |
| 4.2.4 相关纤维素水解液制氢的产氢量 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（2）CSTR产氢反应器的运行优化及产氢菌代谢组学的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 生物制氢类型 |
| 1.2.1 藻类和蓝细菌光解水制氢 |
| 1.2.2 光合细菌制氢 |
| 1.2.3 厌氧细菌暗发酵制氢 |
| 1.3 厌氧发酵反应器类型及反应器的启动运行 |
| 1.3.1 升流式厌氧污泥床反应器 |
| 1.3.2 厌氧膨胀颗粒污泥床反应器 |
| 1.3.3 连续流搅拌槽式反应器 |
| 1.4 产氢菌的筛选及培养基的优化 |
| 1.5 代谢组学在生物制氢中的应用 |
| 1.5.1 代谢组学定义 |
| 1.5.2 代谢组学在微生物发酵制氢中的应用 |
| 1.6 课题背景 |
| 1.6.1 课题目的及意义 |
| 1.6.2 课题主要研究内容 |
| 第2章 实验材料与方法 |
| 2.1 实验仪器 |
| 2.2 CSTR反应器实验装置与材料 |
| 2.2.1 CSTR反应器装置 |
| 2.2.2 接种污泥 |
| 2.2.3 实验进水 |
| 2.3 反应器运行的工程参数测定 |
| 2.3.1 液相发酵产物的测定 |
| 2.3.2 CSTR反应器产气量和产氢量的测定 |
| 2.3.3 活性污泥形态观察 |
| 2.3.4 活性污泥微生物菌群分析 |
| 2.3.5 CSTR反应器运行中其他参数的测定 |
| 2.3.6 CSTR反应器启动运行实验设计 |
| 2.4 厌氧发酵产氢细菌的分离和筛选 |
| 2.4.1 间歇实验装置 |
| 2.4.2 基础培养基成分和配置方法 |
| 2.4.3 菌种分离与纯化 |
| 2.4.4 菌种筛选与保存 |
| 2.5 菌种鉴定 |
| 2.5.1 菌株的菌落形态观察 |
| 2.5.2 菌株革兰氏染色观察 |
| 2.5.3 菌株的扫描电子显微镜观察 |
| 2.5.4 菌株的分子生物学鉴定 |
| 2.6 Fe~(2+)浓度对菌株发酵产氢影响的实验设置 |
| 2.6.1 间歇实验产气量的测定 |
| 2.6.2 氢气含量的测定 |
| 2.6.3 比产氢率的计算 |
| 2.7 代谢组学分析 |
| 2.7.1 代谢组学实验试剂 |
| 2.7.2 样品预处理 |
| 2.7.3 代谢物提取及衍生化 |
| 2.7.4 气相色谱-质谱检测条件 |
| 2.7.5 数据处理及分析 |
| 第3章 CSTR厌氧发酵制氢反应器的启动及优化 |
| 3.1 CSTR反应器的启动和HRT对反应器运行的影响 |
| 3.1.1 CSTR反应器的启动 |
| 3.1.2 HRT对系统COD去除率的影响 |
| 3.1.3 HRT对系统p H值的影响 |
| 3.1.4 HRT对系统液相发酵产物的影响 |
| 3.1.5 HRT对出活性污泥沉降比的影响 |
| 3.1.6 HRT对 TS、MLSS和 MLVSS的影响 |
| 3.1.7 HRT对产气量和产氢量的影响 |
| 3.1.8 HRT对活性污泥微生物群落影响 |
| 3.2 不同进水COD浓度对反应器运行的影响 |
| 3.2.1 不同进水COD浓度对系统COD去除率的影响 |
| 3.2.2 进水COD浓度对pH的影响 |
| 3.2.3 进水COD浓度对液相发酵产物的影响 |
| 3.2.4 进水COD浓度对活性污泥沉降比的影响 |
| 3.2.5 进水COD浓度对TS、MLSS和 MLVSS的影响 |
| 3.2.6 进水COD浓度对产气和产氢的影响 |
| 3.2.7 进水COD浓度对活性污泥微生物群落影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 产氢菌种的分离和筛选 |
| 4.1 产氢菌的分离和筛选 |
| 4.2 S-11 菌株的形态学观察 |
| 4.3 菌株的生物学鉴定 |
| 4.4 Fe~(2+)浓度对S-11 菌株产氢的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 肠杆菌属S-11 代谢产物的研究 |
| 5.1 研究对象选择 |
| 5.2 样品质控 |
| 5.3 样品正交偏最小二乘方-判别分析(OPLS-DA)模型的建立 |
| 5.4 差异代谢物的筛选 |
| 5.5 KEGG代谢途径分析 |
| 5.6 Fe~(2+)对肠杆菌S-11 产氢代谢的影响 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（3）玄武岩纤维对玉米秸秆光合生物产氢影响的实验研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 添加剂在光合生物产氢中的应用 |
| 1.3 玄武岩纤维研究现状 |
| 1.3.1 玄武岩纤维的基本特性 |
| 1.3.2 玄武岩纤维的应用 |
| 1.4 研究目的及内容 |
| 1.4.1 研究目的意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.4.3 技术路线 |
| 2 实验材料及方法 |
| 2.1 实验装置 |
| 2.2 实验材料 |
| 2.2.1 光合细菌 |
| 2.2.2 秸秆与玄武岩纤维 |
| 2.3 实验药品及仪器 |
| 2.3.1 实验药品 |
| 2.3.2 实验仪器 |
| 2.4 分析方法 |
| 2.4.1 氢气含量测定 |
| 2.4.2 还原糖含量测定方法 |
| 2.4.3 有机酸含量测定方法 |
| 2.4.4 光合细菌干重测定 |
| 2.5 动力学分析 |
| 2.5.1 细菌生长动力学分析 |
| 2.5.2 产氢动力学分析 |
| 2.5.3 玉米秸秆转化率分析 |
| 3 玄武岩纤维添加量对光合生物产氢的影响 |
| 3.1 气相实验结果 |
| 3.1.1 氢气含量 |
| 3.1.2 产氢速率 |
| 3.1.3 累计产氢量 |
| 3.1.4 动力学分析 |
| 3.2 液相实验结果 |
| 3.2.1 pH值 |
| 3.2.2 有机酸含量 |
| 3.2.3 还原糖含量 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 玄武岩纤维颗粒度对光合生物产氢的影响 |
| 4.1 气相实验结果 |
| 4.1.1 氢气含量 |
| 4.1.2 产氢速率 |
| 4.1.3 累计产氢量 |
| 4.1.4 动力学分析 |
| 4.2 液相实验结果 |
| 4.2.1 pH值 |
| 4.2.2 有机酸含量 |
| 4.2.3 还原糖含量 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 玄武岩纤维影响光合产氢的机制分析 |
| 5.1 光合细菌 |
| 5.2 发酵底物 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| ABSTRACT |
| 攻读硕士学位期间的科研情况 |
（4）暗-光联合生物制氢过渡态研究及其过程调控（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 氢能源发展现状 |
| 1.2 生物制氢技术 |
| 1.2.1 暗发酵生物制氢 |
| 1.2.2 光合生物制氢 |
| 1.2.3 暗光联合生物制氢 |
| 1.3 研究目的、意义及内容 |
| 1.3.1 研究目的和意义 |
| 1.3.2 研究内容和技术路线 |
| 第二章 暗-光联合生物制氢过程中暗发酵过程特性及其优化 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 产氢原料 |
| 2.1.2 产氢菌种 |
| 2.1.3 实验装置 |
| 2.1.4 主要仪器设备和试剂 |
| 2.1.5 标准曲线的标定和测试方法 |
| 2.1.6 实验设计 |
| 2.1.7 实验数据分析 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 发酵方式对暗发酵产氢过程的影响 |
| 2.2.2 pH对暗发酵阶段产氢的影响 |
| 2.2.3 温度对暗发酵阶段产氢的影响 |
| 2.2.4 底物浓度对暗发酵阶段产氢的影响 |
| 2.2.5 纤维素酶酶负荷对暗发酵阶段产氢的影响 |
| 2.2.6 接种量对暗发酵阶段产氢的影响 |
| 2.2.7 CCD响应面优化 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 暗-光联合生物制氢过程中光合生物制氢特性及其影响规律 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 产氢菌种 |
| 3.1.2 主要仪器设备 |
| 3.1.3 实验方法 |
| 3.1.4 数据分析 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 光合细菌的光谱吸收特性 |
| 3.2.2 光合细菌的生长动力学特性 |
| 3.2.3 工艺调控对光合细菌的产氢特性和产氢动力学的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 暗-光联合生物制氢过渡态特性及其调控 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 实验原料 |
| 4.1.2 产氢菌种 |
| 4.1.3 主要仪器设备和试剂 |
| 4.1.4 实验方法 |
| 4.1.5 电子平衡分析 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 工艺调控对产氢量的影响 |
| 4.2.2 工艺调控对发酵液的理化特性的影响 |
| 4.2.3 工艺调控对底物电子转移的影响 |
| 4.2.4 工艺调控对产氢动力学的影响 |
| 4.2.5 过渡态工艺调控的灰色关联度 |
| 4.2.6 过渡态工艺调控的灰色预测模型 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 暗-光联合生物制氢过渡态强化过程研究 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 实验原料 |
| 5.1.2 产氢菌种 |
| 5.1.3 反应装置 |
| 5.1.4 主要仪器设备和试剂 |
| 5.1.5 实验方法 |
| 5.1.6 数据分析 |
| 5.2 结果与分析 |
| 5.2.1 添加剂对细菌的生长和絮凝能力的强化的影响 |
| 5.2.2 添加剂及运行模式调控对产氢量的影响 |
| 5.2.3 添加剂和运行模式调控对发酵液的理化特性的影响 |
| 5.2.4 基于产氢动力学特性的宏观制氢强化机理分析 |
| 5.2.5 基于电子转移的微观强化机理分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| ABSTRACT |
| 攻读博士学位期间科研情况 |
（5）畜禽粪污能源化利用研究进展（论文提纲范文）
| 1 畜禽粪便热化学法能源化 |
| 1.1 直接燃烧 |
| 1.2 畜禽粪便热化学气化产燃气 |
| 1.3 畜禽粪便热化学液化产燃油 |
| 2 畜禽粪便生物化学法能源化 |
| 2.1 畜禽粪污微生物转化产电 |
| 2.2 畜禽粪污微生物发酵产氢 |
| (1)藻类光水解产氢: |
| (2)光合细菌产氢: |
| (3)厌氧发酵产氢: |
| (4)光发酵和暗发酵耦合产氢 |
| 2.3 畜禽粪污厌氧消化产沼气 |
| 2.4 畜禽粪污发酵产乙醇 |
| 2.5 畜禽粪污养藻产燃油 |
| 3 结论与展望 |
（6）连续流暗/光生物制氢过程强化与装置研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 能源与社会发展 |
| 1.1.2 氢能特点 |
| 1.1.3 氢能的主要来源 |
| 1.2 生物制氢的研究现状 |
| 1.2.1 生物制氢的特点 |
| 1.2.2 生物制氢的主要方式 |
| 1.2.3 暗发酵生物制氢的主要影响因素 |
| 1.2.4 光发酵生物制氢的主要影响因素 |
| 1.2.5 暗/光联合生物制氢的主要影响因素 |
| 1.3 生物制氢反应器研究现状 |
| 1.4 研究目的、意义及内容 |
| 1.4.1 研究目的和意义 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 第二章 连续流暗/光多模式生物制氢装置设计 |
| 2.1 暗/光多模式生物制氢装置设计方案 |
| 2.1.1 生物制氢装置的结构选定 |
| 2.1.2 生物制氢装置保温系统选定 |
| 2.1.3 生物制氢装置光源系统选定 |
| 2.1.4 生物制氢装置水力滞留时间选定 |
| 2.1.5 生物制氢装置设计标准 |
| 2.2 暗/光多模式生物制氢装置数值模拟 |
| 2.2.1 暗发酵生物制氢装置数值模拟 |
| 2.2.2 光发酵生物制氢装置数值模拟 |
| 2.3 连续流暗/光多模式生物制氢试验装置 |
| 2.3.1 连续流暗/光多模式生物制氢装置 |
| 2.3.2 菌种培养单元结构 |
| 2.3.3 暗发酵单元结构 |
| 2.3.4 光发酵单元结构 |
| 2.3.5 太阳能保温单元 |
| 2.3.6 太阳能照明单元 |
| 2.3.7 太阳能光伏发电单元 |
| 2.3.8 自动控制单元 |
| 2.4 连续流暗/光多模式生物制氢装置自动化系统 |
| 2.4.1 自动控制系统 |
| 2.4.2 温度控制系统 |
| 2.4.3 照明控制系统 |
| 2.4.4 进料控制系统 |
| 2.5 装置运行性能检测 |
| 2.5.1 在线检测方法 |
| 2.5.2 人工检测方法 |
| 2.5.3 连续流暗/光多模式生物制氢装置自动化检测性能研究 |
| 2.6 小结 |
| 第三章 连续流暗发酵生物制氢试验研究 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 产氢细菌 |
| 3.1.2 试验装置与方法 |
| 3.1.3 测试仪器与方法 |
| 3.1.4 单因素方差分析 |
| 3.2 水力滞留时间对连续流暗发酵生物制氢的影响 |
| 3.2.1 水力滞留时间对连续流暗发酵生物制氢气体特性的影响 |
| 3.2.2 水力滞留时间对连续流暗发酵生物制氢液体特性的影响 |
| 3.2.3 水力滞留时间对连续流暗发酵生物制氢影响的方差分析 |
| 3.2.4 有机负荷率对连续流暗发酵生物制氢的影响 |
| 3.3 底物浓度对连续流暗发酵生物制氢的影响 |
| 3.3.1 底物浓度对连续流暗发酵生物制氢气体特性的影响 |
| 3.3.2 底物浓度对连续流暗发酵生物制氢液体特性的影响 |
| 3.3.3 底物浓度对连续流暗发酵生物制氢影响的方差分析 |
| 3.3.4 有机负荷率对连续流暗发酵生物制氢的影响 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 连续流光发酵生物制氢试验研究 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 产氢细菌 |
| 4.1.2 试验装置 |
| 4.1.3 试验设计 |
| 4.1.4 测试方法 |
| 4.1.5 单因素方差分析 |
| 4.1.6 稳态质量平衡分析 |
| 4.2 水力滞留时间对连续流光发酵生物制氢的影响 |
| 4.2.1 水力滞留时间对连续流光发酵生物制氢气体特性的影响 |
| 4.2.2 水力滞留时间对连续流光发酵生物制氢液体特性的影响 |
| 4.2.3 水力滞留时间对连续流光发酵生物制氢影响的方差分析 |
| 4.2.4 水力滞留时间对连续流光发酵生物制氢的稳态质量平衡分析 |
| 4.3 底物浓度对连续流光发酵生物制氢的影响 |
| 4.3.1 底物浓度对连续流光发酵生物制氢气体特性的影响 |
| 4.3.2 底物浓度对连续流光发酵生物制氢液体特性的影响 |
| 4.3.3 底物浓度对连续流光发酵生物制氢影响的方差分析 |
| 4.3.4 有机负荷率对连续流光发酵生物制氢的影响 |
| 4.4 结论 |
| 第五章 连续流暗/光联合生物制氢试验研究 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 产氢细菌 |
| 5.1.2 连续流暗/光联合生物制氢装置 |
| 5.1.3 测试方法 |
| 5.2 连续流暗/光联合生物制氢研究 |
| 5.2.1 连续流暗/光联合生物制氢装置对产氢速率的影响 |
| 5.2.2 连续流暗/光联合生物制氢装置对产氢浓度的影响 |
| 5.2.3 连续流暗/光联合生物制氢对反应液氧化还原电位的影响 |
| 5.2.4 连续流暗/光联合生物制氢对反应液生物量的影响 |
| 5.2.5 连续流暗/光联合生物制氢单因素方差分析 |
| 5.2.6 连续流暗/光联合生物制氢对挥发性脂肪酸的影响 |
| 5.3 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 英文摘要 |
| 攻读博士期间的科研情况 |
（7）Fe3O4纳米颗粒对玉米秸秆光合生物制氢的影响（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 生物制氢技术研究现状 |
| 1.2.1 生物制氢技术分类 |
| 1.2.2 生物制氢的影响因素 |
| 1.2.3 Fe对生物制氢的影响 |
| 1.3 Fe_3O_4纳米颗粒的研究现状 |
| 1.3.1 Fe_3O_4纳米颗粒概述 |
| 1.3.2 Fe_3O_4纳米颗粒在环境科学中的应用 |
| 1.3.3 Fe_3O_4纳米颗粒在生物制氢中的应用 |
| 1.4 研究目的、内容及意义 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 实验装置 |
| 2.2 实验材料 |
| 2.2.1 实验菌种与实验原料 |
| 2.2.2 实验药品与实验仪器 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 实验菌种培养方法 |
| 2.3.2 实验方案设计 |
| 2.4 测量与分析方法 |
| 2.4.1 还原糖的测定 |
| 2.4.2 pH值和氧化还原电位的测定 |
| 2.4.3 气体组分的测定 |
| 2.4.4 累积产氢量的计算 |
| 2.4.5 能量转化率和糖转化率的计算 |
| 2.4.6 产氢动力学分析 |
| 2.4.7 液相末端产物的测定 |
| 3 Fe_3O_4纳米颗粒对玉米秸秆光合生物制氢产氢特性的影响 |
| 3.1 Fe_3O_4纳米颗粒对光合细菌产氢能力的影响 |
| 3.1.1 Fe_3O_4纳米颗粒对累积产氢量和产氢速率的影响 |
| 3.1.2 Fe_3O_4纳米颗粒对氢气产率的影响 |
| 3.2 Fe_3O_4纳米颗粒对能量转化率的影响 |
| 3.3 Fe_3O_4纳米颗粒对糖转化率的影响 |
| 3.4 产氢动力学分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 Fe_3O_4纳米颗粒对玉米秸秆光合生物制氢反应液特性的影响 |
| 4.1 Fe_3O_4纳米颗粒对还原糖的影响 |
| 4.1.1 Fe_3O_4纳米颗粒对还原糖浓度的影响 |
| 4.1.2 Fe_3O_4纳米颗粒对还原糖降解率的影响 |
| 4.2 Fe_3O_4纳米颗粒对反应液pH值的影响 |
| 4.3 Fe_3O_4纳米颗粒对反应液氧化还原电位的影响 |
| 4.4 Fe_3O_4纳米颗粒对液相末端产物的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论与建议 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 建议 |
| 参考文献 |
| Abstract |
| 攻读硕士学位期间科研情况 |
（8）产气肠杆菌AS1.489与光合细菌HAU-M1共发酵生物制氢研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 秸秆类生物质资源 |
| 1.3 生物制氢方法及其研究现状 |
| 1.3.1 光合生物制氢 |
| 1.3.2 暗发酵生物制氢 |
| 1.3.3 暗光联合生物制氢 |
| 1.3.4 共发酵生物制氢 |
| 1.4 课题的研究意义与主要研究内容 |
| 1.4.1 课题的研究意义 |
| 1.4.2 课题的主要研究内容及技术路线 |
| 2 实验材料与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验菌种 |
| 2.1.3 主要实验药品及试剂 |
| 2.2 实验装置及主要仪器设备 |
| 2.2.1 实验装置 |
| 2.2.2 主要实验仪器和设备 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 玉米秸秆主要成分及元素的测定 |
| 2.3.1.1 玉米秸秆主要成分的测定 |
| 2.3.1.2 玉米秸秆主要元素的测定 |
| 2.3.2 玉米秸秆微观结构的表征 |
| 2.3.2.1 玉米秸秆的SEM分析 |
| 2.3.2.2 玉米秸秆的FTIR分析 |
| 2.3.2.3 玉米秸秆的XRD分析 |
| 2.3.3 产氢细菌的培养 |
| 2.3.4 细菌生长情况的测定 |
| 2.3.5 共发酵产氢实验方法 |
| 2.3.6 还原糖含量的测定 |
| 2.3.7 单因素实验设计 |
| 2.3.8 响应面法BBD模型实验设计 |
| 2.3.9 共发酵生物制氢过程的回归分析 |
| 3 玉米秸秆组分及产氢细菌生长情况分析 |
| 3.1 玉米秸秆组分及酶解糖化率分析 |
| 3.2 产氢细菌生长情况的分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 共发酵产氢工艺的单因素优化 |
| 4.1 底物浓度对共发酵产氢的影响 |
| 4.2 初始pH值对共发酵产氢的影响 |
| 4.3 光照强度对共发酵产氢的影响 |
| 4.4 发酵温度对共发酵产氢的影响 |
| 4.5 接种量对共发酵产氢的影响 |
| 4.6 不同因素条件下共发酵产氢过程中反应料液的pH值变化 |
| 4.7 本章小节 |
| 5 多因素条件下共发酵产氢工艺的优化 |
| 5.1 响应面实验的目的及设计 |
| 5.2 响应面BBD实验的结果与分析 |
| 5.3 不同影响因素间交互作用对共发酵产氢影响的显着性分析 |
| 5.4 共发酵生物制氢的最佳工艺条件及其检验 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 最优工艺条件下共发酵产氢过程的分析 |
| 6.1 最优工艺条件下共发酵产氢过程中的pH值和还原糖含量变化分析 |
| 6.1.1 pH值的变化 |
| 6.1.2 还原糖含量的变化 |
| 6.2 最优工艺条件下共发酵产氢前后玉米秸秆的微观结构变化 |
| 6.2.1 共发酵产氢前后玉米秸秆的SEM分析 |
| 6.2.2 共发酵产氢前后玉米秸秆的FTIR分析 |
| 6.2.3 共发酵产氢前后玉米秸秆的XRD分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 结论和建议 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 建议 |
| 参考文献 |
| ABSTRACT |
| 攻读硕士学位期间的科研情况 |
（9）一株产氢光合细菌的筛选及培养条件的优化（论文提纲范文）
| 1 材料与方法 |
| 1.1 实验材料 |
| 1.1.1 菌种来源 |
| 1.1.2 培养基 |
| 1.1.3 主要仪器 |
| 1.2 实验方法 |
| 1.2.1 光合细菌的分离和纯化 |
| 1.2.2 形态学观察及生理生化实验 |
| 1.2.3 培养基盐配比正交实验 |
| 1.2.4 培养条件的优化 |
| 2.1 光合细菌富集与染色观察 |
| 2.2 光合细菌的生理生化试验及吸收光谱 |
| 2.3 PSB-ZF1培养基配方的优化 |
| 2.4 环境因素对PSB-ZF1生长的影响 |
| 2.4.1 温度对PSB-ZF1生长的影响 |
| 2.4.2 溶解氧含量的影响 |
| 2.4.3 p H值对PSB-ZF1生长的影响 |
| 2.4.4 光照强度对PSB-ZF1生长的影响 |
| 2.4.5 动态培养与静态培养比较 |
| 3 结论 |
（10）三球悬铃木落叶生物质制氢工艺试验研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 生物质制氢技术 |
| 1.2.1 藻类光合制氢 |
| 1.2.2 暗发酵生物制氢技术 |
| 1.2.3 光合生物制氢技术 |
| 1.3 三球悬铃木落叶生物质利用现状及发展趋势 |
| 1.4 三球悬铃木落叶生物制氢 |
| 1.5 课题的研究意义与主要内容 |
| 1.5.1 课题的研究意义 |
| 1.5.2 课题的主要内容 |
| 2 三球悬铃木落叶成分分析及酶解糖化试验研究 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验试剂 |
| 2.1.3 实验仪器 |
| 2.1.4 实验方法 |
| 2.2 三球悬铃木落叶成分 |
| 2.3 酶解糖化试验单因素分析 |
| 2.3.1 酶负荷对酶解糖化的影响 |
| 2.3.2 反应时间对酶解糖化的影响 |
| 2.3.3 底物浓度对酶解糖化的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 稀酸处理三球悬铃木落叶糖化工艺研究 |
| 3.1 实验材料与方法 |
| 3.1.1 实验材料 |
| 3.1.2 实验仪器 |
| 3.1.3 实验方法 |
| 3.2 稀酸处理三球悬铃木落叶糖化单因素分析 |
| 3.2.1 不同粒径对糖化的影响 |
| 3.2.2 不同水解温度对糖化的影响 |
| 3.2.3 不同水解时间对糖化的影响 |
| 3.2.4 不同浓度的稀硫酸对糖化的影响 |
| 3.2.5 不同固液比对还原糖含量的影响 |
| 3.3 正交分析法优化稀酸预处理落叶工艺试验 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 酸碱预处理对三球悬铃木落叶光合产氢影响的研究 |
| 4.1 实验材料与方法 |
| 4.1.1 主要材料 |
| 4.1.2 实验菌种及培养基 |
| 4.1.3 产氢装置 |
| 4.1.4 主要设备 |
| 4.1.5 实验方法 |
| 4.2 酸碱预处理对产氢量的影响 |
| 4.3 酸碱预处理对产氢速率的影响 |
| 4.4 酸碱预处理后产氢的动力学分析 |
| 4.5 酸碱预处理法前后三球悬铃木落叶组分变化 |
| 4.6 稀酸的回收利用 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 三球悬铃木落叶光合生物制氢工艺实验研究试验 |
| 5.1 实验材料与方法 |
| 5.1.1 主要材料与试剂 |
| 5.1.2 主要仪器与设备 |
| 5.1.3 实验菌种及培养基 |
| 5.1.4 实验方法 |
| 5.2 单因素对三球悬铃木落叶光合制氢的影响 |
| 5.2.1 光照强度对三球悬铃木落叶光合制氢的影响 |
| 5.2.2 温度对三球悬铃木落叶光合制氢的影响 |
| 5.2.3 初始pH值对三球悬铃木落叶光合制氢的影响 |
| 5.2.4 接种量对三球悬铃木落叶光合制氢的影响 |
| 5.2.5 底物浓度对三球悬铃木落叶光合制氢的影响 |
| 5.3 PB（Plackett-Burman）试验和响应面法优化三球悬铃木落叶光合生物制氢工艺.28 |
| 5.3.1 PB试验 |
| 5.3.2 优化实验设计——中心复合设计(CCD） |
| 5.4 本章小结 |
| 6 三球悬铃木落叶光发酵和暗发酵产氢发酵液液相成分分析 |
| 6.1 实验材料与方法 |
| 6.1.1 实验原料 |
| 6.1.2 主要设备及仪器 |
| 6.1.3 实验菌种及培养基 |
| 6.1.4 实验方法 |
| 6.2 光合细菌发酵产氢过程反应液液相成分变化 |
| 6.3 厌氧污泥暗发酵产氢过程反应液液相成分变化 |
| 6.4 产氢余液与发酵产甲烷联合 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 全文结论和建议 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 建议 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间科研情况 |
| Abstract |
四、猪粪污水光合细菌制氢的影响因素（论文参考文献）
- [1]高效产氢光合细菌的筛选及其应用研究[D]. 吕政颐. 陕西科技大学, 2021(09)
- [2]CSTR产氢反应器的运行优化及产氢菌代谢组学的研究[D]. 孙茹茹. 上海师范大学, 2021(07)
- [3]玄武岩纤维对玉米秸秆光合生物产氢影响的实验研究[D]. 齐保义. 河南农业大学, 2020(04)
- [4]暗-光联合生物制氢过渡态研究及其过程调控[D]. 李亚猛. 河南农业大学, 2020(04)
- [5]畜禽粪污能源化利用研究进展[J]. 邓良伟,吴有林,丁能水,何婷,刘刈,张云红. 中国沼气, 2019(05)
- [6]连续流暗/光生物制氢过程强化与装置研究[D]. 路朝阳. 河南农业大学, 2019(04)
- [7]Fe3O4纳米颗粒对玉米秸秆光合生物制氢的影响[D]. 赵甲. 河南农业大学, 2019(04)
- [8]产气肠杆菌AS1.489与光合细菌HAU-M1共发酵生物制氢研究[D]. 张甜. 河南农业大学, 2018(02)
- [9]一株产氢光合细菌的筛选及培养条件的优化[J]. 张桂芝,江澜,景佳佳. 重庆工商大学学报(自然科学版), 2018(01)
- [10]三球悬铃木落叶生物质制氢工艺试验研究[D]. 李亚猛. 河南农业大学, 2016(05)