厌氧消化是处理废弃生物质的有效技术,但是传统的厌氧消化系统效果和稳定性不佳.水热炭是水热转化而成的独特炭材料,其制备条件较温和,炭表面官能团丰富,具有应用于厌氧消化系统的潜力.总结了目前将水热炭用于增进厌氧消化产沼气的研究...厌氧消化是处理废弃生物质的有效技术,但是传统的厌氧消化系统效果和稳定性不佳.水热炭是水热转化而成的独特炭材料,其制备条件较温和,炭表面官能团丰富,具有应用于厌氧消化系统的潜力.总结了目前将水热炭用于增进厌氧消化产沼气的研究进展,表明水热炭具有改善厌氧消化系统的能力,包括缩短迟滞期、促进底物的水解、加速产酸和提高沼气产量和产率等.讨论了水热炭的特性与厌氧消化的关系,表明表面含氧官能团是水热炭影响厌氧消化系统的关键特性.梳理了水热炭促进厌氧消化的机理,表明水热炭能够支持微生物的生长,提高微生物代谢水平,并刺激体系内部直接种间电子传递(direct interspecies electron transfer,DIET)的出现.未来的研究应在扩大水热炭应用范围的同时,深入挖掘表面含氧官能团与厌氧消化的关系,并结合多组学等新手段对DIET和其他微生物机制进行分析验证,从而为水热炭的进一步研究及工程应用提供参考价值.(图2表1参79)展开更多
文摘厌氧消化是处理废弃生物质的有效技术,但是传统的厌氧消化系统效果和稳定性不佳.水热炭是水热转化而成的独特炭材料,其制备条件较温和,炭表面官能团丰富,具有应用于厌氧消化系统的潜力.总结了目前将水热炭用于增进厌氧消化产沼气的研究进展,表明水热炭具有改善厌氧消化系统的能力,包括缩短迟滞期、促进底物的水解、加速产酸和提高沼气产量和产率等.讨论了水热炭的特性与厌氧消化的关系,表明表面含氧官能团是水热炭影响厌氧消化系统的关键特性.梳理了水热炭促进厌氧消化的机理,表明水热炭能够支持微生物的生长,提高微生物代谢水平,并刺激体系内部直接种间电子传递(direct interspecies electron transfer,DIET)的出现.未来的研究应在扩大水热炭应用范围的同时,深入挖掘表面含氧官能团与厌氧消化的关系,并结合多组学等新手段对DIET和其他微生物机制进行分析验证,从而为水热炭的进一步研究及工程应用提供参考价值.(图2表1参79)
