基于[火用]效率的玉米秸秆厌氧发酵单产和联产氢烷性能分析

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作者 周佳秀 马晓然 +6 位作者 李攀攀 徐桂转 李刚 潘晓慧 焦有宙 贺超 张全国 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期143-151,共9页

玉米秸秆厌氧发酵产氢、产甲烷,联产氢烷是秸秆能源化利用的3种重要的生化转化模式。为了筛选出玉米秸秆高效的生化转化模式,在玉米秸秆基质浓度分别为20,30,40,50,60 g/L的条件下进行了光发酵产氢、厌氧发酵产甲烷和光发酵产氢-厌氧发... 玉米秸秆厌氧发酵产氢、产甲烷,联产氢烷是秸秆能源化利用的3种重要的生化转化模式。为了筛选出玉米秸秆高效的生化转化模式,在玉米秸秆基质浓度分别为20,30,40,50,60 g/L的条件下进行了光发酵产氢、厌氧发酵产甲烷和光发酵产氢-厌氧发酵产甲烷两阶段联产氢烷的试验,从热力学[火用]效率和生态[火用]效率的角度对玉米秸秆单产或联产氢气和甲烷的性能进行了分析和评价。研究结果表明,光发酵产氢时,底物浓度为40 g/L的累积产氢量和累积收益[火用]最大,分别为323.67 mL和3.41 kJ,最大热力学[火用]效率为1.58%。厌氧发酵产甲烷时,底物浓度为60 g/L的累积产甲烷量和累积收益[火用]最大,分别为1546.46 mL和57.38 kJ,最大热力学[火用]效率为31.01%。氢烷联产时,底物浓度为60 g/L的氢气和甲烷联产的累积产甲烷量和累积收益[火用]最大,分别为1554..83 mL和60.83 kJ,最大热力学[火用]效率为22.20%。3种模式相比,玉米秸秆厌氧发酵单产甲烷转化具有最高的[火用]效率,且热力学[火用]效率和生态[火用]效率的评价结果是一致的。 展开更多

关键词 玉米秸秆 光发酵产氢 厌氧发酵产甲烷 氢烷联产 [火用]效率

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等离激元技术发展现状和前景展望

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作者 胡一鸣 梁云凤 《中国能源》 2023年第11期40-48,共9页

建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计,坚持绿色发展是发展观的一场深刻革命[2]。能源行业是实现碳达峰碳中和的重点领域,作为国民经济的基础产业和战略性产业,能源产业迫切需要绿色低碳转型。本文以创新驱动绿色低碳高质量发展为... 建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计,坚持绿色发展是发展观的一场深刻革命[2]。能源行业是实现碳达峰碳中和的重点领域,作为国民经济的基础产业和战略性产业,能源产业迫切需要绿色低碳转型。本文以创新驱动绿色低碳高质量发展为主题,以兼顾碳达峰碳中和战略与能源安全为目标,做好新能源的增量发展和传统高碳排放产业减量控制的同时,利用颠覆性技术大力发展绿色低碳能源。包括促进碳循环,实现二氧化碳资源化循环利用,变废为宝,“治碳制能”“光合制氢”,以推动能源绿色低碳高质量发展,不断满足我国经济社会和人民群众日益增长的美好生活的需要,以中国式现代化全面推进强国建设、民族复兴伟业提供有力支撑。 展开更多

关键词 等离激元技术 前景展望 碳循环 治碳制能 光合制氢

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环流型光生物反应器光合产氢运行条件的研究 被引量：2

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作者 张军合 张全国 +1 位作者 尤希凤 刘振波 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第6期1217-1220,共4页

采用环流型光生物反应器,利用光合细菌产氢优势菌群,以猪粪污水为产氢基质,从污水基质浓度、温度、光照度、pH值、氧化还原电位等方面探讨了环流型光生物反应器光合产氢稳定运行的工程控制参数。研究表明,产氢量随基质浓度的升高而增大... 采用环流型光生物反应器,利用光合细菌产氢优势菌群,以猪粪污水为产氢基质,从污水基质浓度、温度、光照度、pH值、氧化还原电位等方面探讨了环流型光生物反应器光合产氢稳定运行的工程控制参数。研究表明,产氢量随基质浓度的升高而增大,考虑到工业化应用,其基质浓度一般为5000mg·L-1;温度对产氢量有显著影响,其最适运行条件为(30±1)℃;光照强度高于1000lx时比低于1000lx时的产氢量显著提高,光照强度为1600lx时产氢量达到最大;反应器运行时适宜产氢的pH值在6.5～7.5之间,当pH值为7.0时产氢量最大;该反应器稳定运行时其氧化还原电位始终稳定在Eh=-250mV。 展开更多

关键词 环流型反应器 猪粪污水 光合产氢 运行条件

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无机盐添加物对光合细菌制氢性能影响的试验研究 被引量：2

4

作者 刘会亮 张志萍 +3 位作者 周雪花 胡建军 荆艳艳 张全国 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期3564-3570,共7页

以碳酸盐(Na2CO3和NaHCO3)和磷酸盐(Na2HPO4、K2HPO4、NaH2PO4和KH2PO4)等作为无机盐添加物,进行同一浓度的碳酸盐和磷酸盐以及不同浓度的KH2PO4对光合细菌制氢性能影响的试验研究。结果表明碳酸盐和磷酸盐添加物均能有效缓冲反应体系... 以碳酸盐(Na2CO3和NaHCO3)和磷酸盐(Na2HPO4、K2HPO4、NaH2PO4和KH2PO4)等作为无机盐添加物,进行同一浓度的碳酸盐和磷酸盐以及不同浓度的KH2PO4对光合细菌制氢性能影响的试验研究。结果表明碳酸盐和磷酸盐添加物均能有效缓冲反应体系的酸碱度,但只有KH2PO4和NaH2PO4的添加能明显促进光合细菌发酵产氢。产氢动力学的结果也表明KH2PO4和NaH2PO4的添加提高了反应体系的最大产氢潜能和最大产氢速率,缩短了产氢延迟时间。适量浓度的KH2PO4能有效提高反应体系的抗酸碱冲击性,同时磷元素在光合细菌的生长过程中起到相当重要的作用,适量的KH2PO4能有效促进光合细菌的生长代谢,而过量的KH2PO4则会极大地抑制光合细菌的生长代谢。当KH2PO4的浓度为40 mmol/L时产氢效果最佳,氢气产量和比产氢率达到最大值,分别为(323.84±8.96)mL和(1.30±0.04)mol/mol。产氢动力学的分析结果表明适量浓度的KH2PO4能提高最大产氢潜能和最大产氢速率,缩短产氢延迟时间,当KH2PO4浓度为40 mmol/L时,最大产氢潜能和最大产氢速率最大,产氢延迟时间最短,分别为333.15 mL、6.60 mL/h和16.41 h。 展开更多

关键词 磷酸盐 碳酸盐 光合产氢 制氢性能

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高粱秸秆光合产氢体系粘度变化规律及其影响 被引量：2

5

作者 荆艳艳 张全国 +3 位作者 李刚 赵源亮 张相锋 马志勇 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1575-1579,共5页

以红螺菌科光合细菌为实验菌种,采用单因子实验的方法,研究了高粱秸秆光合产氢体系的流变特性,结果表明:在颗粒总质量不变的情况下,颗粒粒径变小,颗粒间的相互作用强度增强,体系的流动性降低,使得超微秸秆产氢体系的相对粘度增加最快,... 以红螺菌科光合细菌为实验菌种,采用单因子实验的方法,研究了高粱秸秆光合产氢体系的流变特性,结果表明:在颗粒总质量不变的情况下,颗粒粒径变小,颗粒间的相互作用强度增强,体系的流动性降低,使得超微秸秆产氢体系的相对粘度增加最快,体系浊度液一直处于最大水平,超微处理有利于产氢反应的进行,但产氢反应主要是在体系粘度最大和其减小的过程中发生。此研究以期为超微秸秆光合产氢体系的传质、传热和速度场分布奠定理论基础。 展开更多

关键词 光合产氢 流变特性 粘度 体系浊度

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光合产氢-微生物燃料电池耦合系统的能量回收与废水处理特性 被引量：2

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作者 李俊 徐众 +2 位作者 朱恂 叶丁丁 廖强 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1043-1046,共4页

本文构建了由生物膜光合产氢反应器和单室无膜空气阴极微生物燃料电池组成的耦合系统,以葡萄糖溶液为底物(模拟废水)对上述系统的能量回收和污水处理持性进行了考察。实验发现,由于耦合系统各组成部分最佳性能时所要求的底物流量不同,... 本文构建了由生物膜光合产氢反应器和单室无膜空气阴极微生物燃料电池组成的耦合系统,以葡萄糖溶液为底物(模拟废水)对上述系统的能量回收和污水处理持性进行了考察。实验发现,由于耦合系统各组成部分最佳性能时所要求的底物流量不同,使系统的能量回收与废水处理效率随运行工况的变化而体现出不同的特性。当底物流量为10 mL·h^(-1)时,耦合系统能量回收效率最大,为11.2%;而当底物流量为40 mL·h^(-1)时,耦合系统的COD去除效率和功率密度达到最佳,分别为76.4%和5.97×10~5 J·m^(-3)·h^(-1)。 展开更多

关键词 耦合系统 光合产氢 微生物燃料电池 废水处理

原文传递

玉米秸秆热复合预处理光合产氢研究 被引量：2

7

作者 荆艳艳 张丙学 +3 位作者 罗晓 李丁丁 周威献 张全国 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期268-271,共4页

为解决因生物质秸秆降解能力差而导致秸秆转化为高品位能源的能量转化率低的问题，提出了生物质秸秆热复合预处理。采用单因素方法研究了常温静置、水浴加热、碱处理和热复合预处理4种方式的光合产氢效果及影响热复合预处理效果的因素... 为解决因生物质秸秆降解能力差而导致秸秆转化为高品位能源的能量转化率低的问题，提出了生物质秸秆热复合预处理。采用单因素方法研究了常温静置、水浴加热、碱处理和热复合预处理4种方式的光合产氢效果及影响热复合预处理效果的因素。结果表明，热复合预处理的产氢效果最好，其产氢量和还原糖得率最大，其次是碱处理的体系，水浴加热随之，而常温静置预处理的产氢效果最差。对于玉米秸秆热复合预处理光合产氢，碱质量分数、水浴加热时间、秸秆颗粒度对产氢能力有不同程度的影响，其中碱质量分数0.75%-1%、水浴加热4 h、颗粒度80-96 μm和超微粉碎的热复合预处理产氢效果较佳。 展开更多

关键词 农业工程 玉米秸秆 热复合预处理 光合产氢 还原糖得率

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超微玉米芯粉的酶解预处理工艺实验研究 被引量：2

8

作者 张志萍 周雪花 +2 位作者 岳建芝 王毅 张全国 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1536-1541,共6页

以还原糖产量和酶解效率为考查指标,对酶负荷、底物浓度、酶解时间等条件进行优化研究,并讨论纤维素酶重吸附再利用方法的可行性。结果表明:100mL反应液中,酶解预处理反应的最优工艺为酶负荷100mg、底物浓度25mg/mL、酶解时间48h,此条... 以还原糖产量和酶解效率为考查指标,对酶负荷、底物浓度、酶解时间等条件进行优化研究,并讨论纤维素酶重吸附再利用方法的可行性。结果表明:100mL反应液中,酶解预处理反应的最优工艺为酶负荷100mg、底物浓度25mg/mL、酶解时间48h,此条件下还原糖产量为1459mg,酶解效率为52.52%。利用酶解液进行光合微生物产氢实验,7d累积产氢量最高为1011mL。用底物吸附法进行纤维素酶重吸附利用,得出纤维素酶可进行3次高效再利用,对减少酶用量、降低制氢成本有重要意义。 展开更多

关键词 光合产氢 重吸附方法 酶解效率 还原糖产量 超微玉米芯粉

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玉米秸秆破碎度与酶解光合制氢的关系研究 被引量：1

9

作者 胡建军 郭婕 +2 位作者 岳建芝 张志萍 张全国 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期904-910,共7页

以玉米秸秆为原料,利用微化破碎和酶水解结合的预处理方法,采用自制的光合制氢实验装置,进行不同破碎度对酶解光合制氢过程的影响实验研究,结果表明：当玉米秸秆破碎度为53~61μm时,最大比产氢速率约为26.4mL/（L·h）,光能转化率达... 以玉米秸秆为原料,利用微化破碎和酶水解结合的预处理方法,采用自制的光合制氢实验装置,进行不同破碎度对酶解光合制氢过程的影响实验研究,结果表明：当玉米秸秆破碎度为53~61μm时,最大比产氢速率约为26.4mL/（L·h）,光能转化率达到25%,底物能量转化率约为5.3%,既具有较高的累计产氢量,又保证了较好的光能转化率和底物能量转化率,产氢综合效果最好。 展开更多

关键词 玉米秸秆 破碎度 光合制氢 光能转化率 底物能量转化率

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氧化石墨烯和多壁碳纳米管对莱茵衣藻光合产氢的影响 被引量：1

10

作者 王宗秀 戴霞 +2 位作者 叶珂祯 陈熙 张炜 《南京农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期278-286,共9页

[目的]比较不同纳米材料对莱茵衣藻光合产氢的影响,为纳米材料在生物产氢中的应用奠定基础。[方法]在前期对单链DNA修饰单壁碳纳米管(ssDNA/SWCNT)的研究基础上,将羟基修饰多壁碳纳米管(MWCNT)和氧化石墨烯(GO)导入莱茵衣藻细胞,研究它... [目的]比较不同纳米材料对莱茵衣藻光合产氢的影响,为纳米材料在生物产氢中的应用奠定基础。[方法]在前期对单链DNA修饰单壁碳纳米管(ssDNA/SWCNT)的研究基础上,将羟基修饰多壁碳纳米管(MWCNT)和氧化石墨烯(GO)导入莱茵衣藻细胞,研究它们对衣藻细胞生长、光合生理和产氢的影响。[结果]ssDNA/SWCNT尺寸为0.1~1.0μm;MWCNT小于50μm,GO横向尺寸为0.5~3.0μm。MWCNT、GO和ssDNA/SWCNT的zeta电位分别为(-32.97±1.19)、(-43.20±0.56)和(-56.85±0.93)mV,拉曼光谱ID/IG比值分别为0.17、0.81和0.79。GO的纯度和溶液分散性优于MWCNT,但二者的纯度和分散性均小于ssDNA/SWCNT。与衣藻细胞共培养后,GO、MWCNT与ssDNA/SWCNT均定位在细胞质,并轻微抑制细胞生长。在缺硫培养条件下,与2种碳纳米管相比,氧化石墨烯(GO)可显著抑制藻细胞的PSⅡ最大光化学效率、电子传递速率和净光合放氧速率,从而加速细胞缺氧状态的建立。纳米材料处理后,氢化酶活性峰值的出现从缺硫培养11 d提前到7 d。添加GO的衣藻共培养物的产氢量是对照的4.5倍,显著高于MWCNT(1.2倍)和ssDNA/SWCNT(2.2倍)。[结论]氧化石墨烯和羟基修饰多壁碳纳米管可通过抑制PSⅡ光合活性、在细胞内提前建立缺氧状态、尽快诱导氢化酶活性的方式促进莱茵衣藻光合产氢,其中氧化石墨烯可显著提高光合产氢量,为对照的4倍以上。 展开更多

关键词 氧化石墨烯 碳纳米管 光合产氢 氢化酶 莱茵衣藻

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超微化玉米秸秆料液在光合制氢过程中的温度变化 被引量：1

11

作者 郭婕 张全国 +1 位作者 胡建军 张相锋 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期955-959,共5页

进行超微化玉米秸秆料液在光合制氢过程中温度随反应时间和空间变化的实验研究,分析探讨各种粒径玉米秸秆料液在光合制氢反应器中不同位置的温度分布及其变化规律,并对光合制氢升温阶段的各种粒径玉米秸秆料液温度变化情况进行回归分析... 进行超微化玉米秸秆料液在光合制氢过程中温度随反应时间和空间变化的实验研究,分析探讨各种粒径玉米秸秆料液在光合制氢反应器中不同位置的温度分布及其变化规律,并对光合制氢升温阶段的各种粒径玉米秸秆料液温度变化情况进行回归分析。结果表明:超微化玉米秸秆的粒径越小,其料液的初始阶段升温速度越快,料液的相对平衡温度越高。 展开更多

关键词 超微化 玉米秸秆 光合制氢 粒径 温度

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超微玉米秸秆的沉降稳定性及产氢能力研究 被引量：1

12

作者 荆艳艳 李丁丁 +2 位作者 罗晓 周威献 张全国 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期960-964,共5页

以红螺菌科光合细菌为实验菌种，以超微玉米秸秆为产氢底物，研究超微玉米秸秆的沉降稳定性及产氢能力，结果表明超微粉碎时间越长，颗粒度越小，超微玉米秸秆的比重和沉降速度越大，且超微粉碎技术可增大光合细菌和玉米秸秆的接触面积... 以红螺菌科光合细菌为实验菌种，以超微玉米秸秆为产氢底物，研究超微玉米秸秆的沉降稳定性及产氢能力，结果表明超微粉碎时间越长，颗粒度越小，超微玉米秸秆的比重和沉降速度越大，且超微粉碎技术可增大光合细菌和玉米秸秆的接触面积，提高光合细菌的产氢能力，但粉碎粒度太小，超微秸秆内部具有较强的凝聚作用，玉米秸秆的稳定性降低，超微玉米秸秆沉积于反应器底部，难以及时被分解利用，最佳粉碎时间60—80min。 展开更多

关键词 玉米秸秆 光合产氢 沉降稳定性 超微

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单壁碳纳米管对莱茵衣藻光合产氢的影响 被引量：1

13

作者 叶珂祯 王宗秀 +1 位作者 陈熙 张炜 《南京农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期94-101,共8页

[目的]研究单链DNA包裹前、后的单壁碳纳米管(SWCNT)对莱茵衣藻光合作用和光合产氢的影响,为利用藻类高效产氢提供新思路。[方法]对单壁碳纳米管进行单链DNA修饰,利用光谱学等方法表征其理化性质。将单链DNA包裹前、后的单壁碳纳米管引... [目的]研究单链DNA包裹前、后的单壁碳纳米管(SWCNT)对莱茵衣藻光合作用和光合产氢的影响,为利用藻类高效产氢提供新思路。[方法]对单壁碳纳米管进行单链DNA修饰,利用光谱学等方法表征其理化性质。将单链DNA包裹前、后的单壁碳纳米管引入莱茵衣藻培养体系共孵育,观察单壁碳纳米管在衣藻细胞中的分布及其对衣藻光合作用和光合产氢的影响。[结果]单链DNA修饰可以增加单壁碳纳米管在溶液中的稳定性,减少纳米管团聚引起的衣藻细胞聚集。单链DNA包裹前、后的单壁碳纳米管对莱茵衣藻生长仅有轻微抑制。在缺硫条件下,与对照相比,2种形态单壁碳纳米管(ss DNA/SWCNT、SWCNT)均造成衣藻PSⅡ活性下降,呼吸速率显著高于光合速率,从而诱导衣藻细胞更快进入缺氧状态。2种形态单壁碳纳米管均可促进莱茵衣藻光合产氢,但未经包裹的单壁碳纳米管效果更加明显,可提高产氢量5倍以上。[结论]单链DNA包裹可提高单壁碳纳米管在溶液中的稳定性和分散性。单壁碳纳米管可通过影响PSⅡ活性和增强呼吸代谢的方式促进莱茵衣藻光合产氢。 展开更多

关键词 单壁碳纳米管 电子传递 光合产氢量 莱茵衣藻

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中小型太阳能光合生物制氢系统的分析

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作者 曾凡 张全国 +1 位作者 赵源亮 韩滨旭 《生物质化学工程》 CAS 2010年第6期1-5,共5页

利用热力学第二定律,采用白箱分析模型对实验室所研发的太阳能光合生物制氢系统进行了分析,得出该系统的产氢量较少,效率仅为24.4%。其中光能损最大,占耗散损的64.4%;并针对系统中用能的薄弱环节,即对损较大的光能损分析了... 利用热力学第二定律,采用白箱分析模型对实验室所研发的太阳能光合生物制氢系统进行了分析,得出该系统的产氢量较少,效率仅为24.4%。其中光能损最大,占耗散损的64.4%;并针对系统中用能的薄弱环节,即对损较大的光能损分析了影响光能转化的因素,并提出了相应的解决方法,为整个系统内部设备的改进提供方向,以提高系统有效能的利用,为推进光合生物制氢技术的工业化提供了科学参考。 展开更多

关键词 光合制氢 能量分析 [火用]效率 光转化率

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超微秸秆光合产氢反应器流场数值模拟

15

作者 荆艳艳 周雪花 +3 位作者 赵民善 焦有宙 王毅 张全国 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期723-728,共6页

采用CFD技术对超微秸秆光合产氢反应器进行数值模拟和流场分析;基于混合模型得出超微秸秆光合产氢体系速度由较集中的主流区向周围不断发展,逐步达到速度的均匀分布,并且反应器底部存在明显的推流运动,使得沉淀的固体颗粒向前运动,大部... 采用CFD技术对超微秸秆光合产氢反应器进行数值模拟和流场分析;基于混合模型得出超微秸秆光合产氢体系速度由较集中的主流区向周围不断发展,逐步达到速度的均匀分布,并且反应器底部存在明显的推流运动,使得沉淀的固体颗粒向前运动,大部分集聚在上流室,液相的冲击力使得上流室内固相分布高度和浓度都明显大于下流室;反应器中大部分区域都存在涡流,底部区域的涡流强度最大,这保障了光合细菌和超微秸秆颗粒的充分混合、接触,强化了传质,起到很好的自动搅拌作用,对进一步研究秸秆光合产氢反应器的工业化应用和运行控制有一定的参考。 展开更多

关键词 光合产氢 流场 数值模拟

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微细秸秆酶解光合细菌制氢中光照度效应研究

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作者 胡建军 周雪花 +2 位作者 郭婕 张志萍 张全国 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1230-1236,共7页

以微细秸秆酶解光合细菌制氢系统为研究对象,通过实验研究和模拟分析方法,进行光照度对系统产氢量及光能转化率的影响研究,采用修正Gompertz模型进行动力学分析和验证。研究结果表明:当光照度2000 lx时,终态产氢量约为746.0 m L,光能转... 以微细秸秆酶解光合细菌制氢系统为研究对象,通过实验研究和模拟分析方法,进行光照度对系统产氢量及光能转化率的影响研究,采用修正Gompertz模型进行动力学分析和验证。研究结果表明:当光照度2000 lx时,终态产氢量约为746.0 m L,光能转化率约为25.3%,综合产氢效果最好;Gompertz模型能反映微细秸秆酶解光合细菌制氢过程,产氢速率可用光照度的三次多项式来表示。 展开更多

关键词 秸秆 微细粉碎 光合细菌制氢 酶水解 光照度

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太阳能制氢关键技术研究 被引量：25

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作者 李建林 梁忠豪 +2 位作者 李光辉 宋洁 徐桂芝 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期2-11,共10页

围绕太阳能制氢技术展开论述,首先,介绍太阳能制氢技术的研究现状;其次,对于太阳能制氢技术尤其是光催化制氢技术及热化学循环分解水制氢技术,分别从技术原理、关键材料、技术难点等方面进行详细的论述;最后,对太阳能制氢技术研究给出... 围绕太阳能制氢技术展开论述,首先,介绍太阳能制氢技术的研究现状;其次,对于太阳能制氢技术尤其是光催化制氢技术及热化学循环分解水制氢技术,分别从技术原理、关键材料、技术难点等方面进行详细的论述;最后,对太阳能制氢技术研究给出结论及建议,旨在为未来太阳能制氢技术的研发布局和产业技术突破提供参考和思路。 展开更多

关键词 太阳能 光催化制氢 光电化学制氢 热化学循环制氢 光合微生物制氢

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超微玉米秸秆光合产氢响应面法优化研究 被引量：5

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作者 荆艳艳 岳建芝 +1 位作者 王毅 张全国 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期14-18,共5页

为了优化超微生物质秸秆产氢工艺,提高产氢能力,对影响超微生物质秸秆光合产氢的主要因素进行正交试验研究,获得温度、光照、底物浓度、接种量四因素与产氢量的数学模型,并进行两因素的交互效应分析,发现各因素的边际产量均减小,温度对... 为了优化超微生物质秸秆产氢工艺,提高产氢能力,对影响超微生物质秸秆光合产氢的主要因素进行正交试验研究,获得温度、光照、底物浓度、接种量四因素与产氢量的数学模型,并进行两因素的交互效应分析,发现各因素的边际产量均减小,温度对边际产量的影响最大,温度越大,边际产量越低;在交互作用中,温度、光照的交互作用最大,其次是温度和底物浓度;采用Matlab软件编程计算得出产氢量最高时各因素最优组合为温度33℃,光照强度3500lx,接种量25%,底物浓度55g/L。 展开更多

关键词 超微生物质秸秆 光合产氢 响应面法 正交试验

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微小空间内光合细菌与气-液相界面作用的可视化实验 被引量：1

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作者 屈晓凡 廖强 +3 位作者 朱恂 高晓玉 王永忠 田鑫 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期163-169,共7页

实验研究了光合细菌在微槽道光生化反应器内的产氢过程以及光合细菌与气-液相界面之间的相互作用。实验发现微槽道内气泡的初始生长点多位于粗糙的侧壁面,气-液相界面内外气体分子的浓差扩散导致气泡不断长大,液体流速增大加快了气泡的... 实验研究了光合细菌在微槽道光生化反应器内的产氢过程以及光合细菌与气-液相界面之间的相互作用。实验发现微槽道内气泡的初始生长点多位于粗糙的侧壁面,气-液相界面内外气体分子的浓差扩散导致气泡不断长大,液体流速增大加快了气泡的生长速率。在某些区域还观察到气泡逐渐缩小直至溶解于液相中的现象;光合细菌会在气-液相界面既存在不可逆吸附现象又存在排斥现象,吸附在气-液相界面的光合细菌会围绕气泡表面运动。同时吸附在气-液相界面的光合细菌增加了气泡的机械强度和稳定性并阻碍气泡的聚合。 展开更多

关键词 微小空间 气-液相界面 产氢光合细菌 可视化 相互作用

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基于秸秆类生物质的生物氢气净化研究

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作者 刘虹 张志萍 +3 位作者 杨雪梅 王艳锦 路朝阳 张全国 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期387-393,共7页

主要研究微藻对生物氢气的净化作用,生物氢气为秸秆类生物质光合生物制氢所得,利用驯化的微藻净化光合生物制氢中的生物氢气。以H2浓度、CO_(2)浓度、微藻生物量为指标,探究初始pH值以及通气速率对提纯生物氢气的影响,优化微藻净化光合... 主要研究微藻对生物氢气的净化作用,生物氢气为秸秆类生物质光合生物制氢所得,利用驯化的微藻净化光合生物制氢中的生物氢气。以H2浓度、CO_(2)浓度、微藻生物量为指标,探究初始pH值以及通气速率对提纯生物氢气的影响,优化微藻净化光合生物制氢中的生物氢气工艺,实现H2的高效提纯与净化。结果表明:一定范围内pH值对微藻净化生物氢气无显著影响。通入生物氢气的速率对微藻的生长以及生物氢气的净化有显著影响。当空气循环泵的转速为1000 r/min时,微藻的生长状况最好,对生物氢气的净化效果最好,最大生物量可达3.68 g/L。 展开更多

关键词 光合生物制氢 氢气净化 微藻培养 CO2吸收 秸秆

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