金属离子对光合生物制氢的影响研究论文

《金属离子对光合生物制氢的影响研究论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要随着世界经济的快速发展和人口的迅速增加，大量开采和使用矿物能源带来的能源短缺和环境污染问题，已促使人类更多地关注对新型能源的开发和利用。而氢能以其燃烧时只生成水，不产生任何污染物，以及能量密度高。输送成本低等特点被认为是最理想的清洁能源。现今，光合生物制氢被认为是最有潜力的氢能生产技术之一。目前光合生物制氢技术已逐步成熟，国内外很多学者就光合生物制氢中存在的很多种问题都作以研究和探讨，但在促进剂、抑制剂以及一些金属溶液的添加对光合生物制氢的影响方面研究甚少。本论文在是国家自然科学基金项目“超微化秸秆类生物质光合连续产氢过程及代谢热研究”(项目编号：50976029)的资助下完成的。本文通过

2、研究选取了铁、镍、锌三种金属离子溶液来探讨添加一些金属溶液对光合生物制氢的影响。由于铁、镍、锌是微生物生长必不可少的一类营养物质，其对维持生物大分子和细胞结构的稳定性起着重要作用，因此，探讨铁、镍、锌三种金属离子溶液对光合生物制氢的影响对以后产氢的规模化研究提供了一定的参考和依据。本论文研究了铁、镍、锌各单因素对光合生物制氢过程中光合细菌的生长以及氢气产率的影响，同时利用正交实验综合考虑了三种金属离子对光合生物制氢影响的显著性。结果表明：(1)最适铁离子浓度为0．45mg／L，过多则会导致光合产氢细菌的死亡，对光合生物产氢过程起抑制作用；过少则促进作用不明显。在本实验中，添加铁离子浓度为0．4

3、5mg／L的反应器在实验进行到第二天时其产氢量达到最大值，是空白样的1．1倍。且添加一定量的铁离子有助于提高光合细菌的产氢活性以及其产氢速率。(2)二价镍离子对光合菌种的生长和产氢具有一定影响，在添加浓度范围小于O．006mg／mL的镍标准溶液时，其对光合细菌的生长和产氢起促进作用，并将产出的氢气含量较空白提高10％左右。同时，在添加浓度范围大于O．006mg／mL时，其对光合菌种的生长和产氢起抑制作用，这说明了镍离子的化学性质在光合生物制氢这一过程中具有一定的影响作用。(3)在本实验中，最适锌离子浓度为2"10‘6mg／L，过多则会导致光合产氢细菌的死亡，对光合生物产氢过程起抑制作用；过少则

4、促进作用不明显。(4)从正交实验设计和单因素实验结果来说，找出了各因素对氢气转化率的影响主次关系依次为：铁离子浓度>镍离子浓度>锌离子浓度。由表中各因素水平值的均值可见，光合生物制氢的最佳工艺调价为铁离子浓度选择为0．35mg／L，镍离子浓度选择为2mg／L，锌离子浓度选择为1宰10。6mg／L。由方差分析可知，铁离子浓度对光合生物产氢转化率影响较为显著。关键字：光合细菌：铁离子；镍离子；锌离子；产氢INli．I^丁ENCEoFTHREEⅪNDSoFM[ETfU。IONoNPHoTOSYN咖TICBIo．HYDROGENSupervisor：Prof．ZhangQuanguoMaster∞．D

5、)Candidate：ChenLeiABSTRACT：Withtherapiddevelopmentoftheworldeconomyandtherapidincreaseinpopulation，alargenumberofmininganduseoffossilenergybringingenergyshortageandenvironmentalpollution，haspromptedhumanmoreattentiontothedevelopmentandutilizationofnewenergy．Andwithitsgeneratingonlywaterwhenbuming,pr

6、oducingnocontaminants，andhighenergydensity,lowcostoftransportation,Hydrogenisconsideredthecleanestenergy．Today,photosyntheticbio·hydrogenisregardedasoneofthemostpotentialofthehydrogenproductiontechnical．Atpresemphotosyntheticbiologicalhydrogenproductiontechnologyhasbeengraduallymature，manydomestican

7、dforeignscholarsresearchanddiscussonavarietyofproblemsofphotosyntheticbio-hydrogen，butthereismuchlittleresearchontheinfluenceofaddingpromotingagents，inhibitorsandsomemetalsolutionintheprocessofphotosy