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相似文献
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1.
生物制氢最新研究进展与发展趋势   总被引:5,自引:0,他引:5  
氢能具有清洁、高效、可再生的特点,是一种最具发展潜力的化石燃料替代能源.与传统的热化学和电化学制氢技术相比,生物制氢具有低能耗、少污染等优势.近年来,生物制氢技术在发酵菌株筛选、产氢机制、制氢工艺等方面取得了较大进展.暗发酵和光发酵结合制氢技术是一种新技术,具有较高的氢气产量.以厌氧细菌和光合细菌为发酵菌种,以富含碳水化合物的工农业废弃物为原料,进行暗发酵和光发酵结合制氢,具有广阔发展前途前景.本文综述了国内外生物制氢技术研究进展,展望了未来发展趋势.  相似文献   

2.
光催化降解有机废水可以实现在降解污染物同时回收清洁能源.本研究采用简单沉淀法制备了CuO/SnO2系列复合光催化剂,并用XRD、TEM对其结构进行表征.分别考察了氧化铜含量和乙醇浓度对复合材料光催化产氢性能的影响.实验结果表明,通过氧化铜与二氧化锡适当比例复合能显著提高复合材料的光催化产氢性能.复合材料48.51%CuO/SnO2的产氢性能比纯二氧化锡提高了近5倍.乙醇的浓度也对复合材料的产氢性能有较大影响,最佳的乙醇浓度为2.00 mol.L-1左右.长时间光催化产氢结果表明,每降解废水中1 kg的COD可产生氢气3724 mL.另外,对复合材料光催化分解乙醇的产氢机理也进行了分析.  相似文献   

3.
餐厨垃圾具有含水率高、有机物含量高、易腐败等特点,若处理不当,必然造成资源浪费和环境污染。餐厨垃圾减量化、无害化、资源化处理是环境科学领域近年来关注的热点与难点。为解决餐厨垃圾的减量化问题,同时产生清洁能源——氢气,利用自制小型序批式厌氧发酵产氢反应装置,以蒸煮餐厨垃圾为发酵底物,接种污水处理厂剩余污泥进行厌氧发酵产氢,在底物与接种物质量比为4:1,温度为37℃的条件下,研究p H对蒸煮餐厨垃圾厌氧发酵产氢的影响。结果表明,厌氧发酵底物中乙酸和丁酸是挥发性酸(VFA)中主要的组成部分,占总挥发性酸的80%以上,同时含有少量的丙酸,属于典型的丁酸型发酵。初始p H为9.0时,厌氧发酵效果最佳,累积产气量和产氢量最大,分别为748 m L和371 m L;在整个厌氧发酵过程中氢气的体积分数最高可达80.5%,平均产氢速率为10.31 m L·h~(-1),单位产氢量(以VS计)为72.9 m L·g~(-1),总固体(TS)和挥发性固体(VS)的去除率分别高达26.6%和34.4%;脱氢酶的活性呈现出先增强后减弱的趋势,产氢速率与脱氢酶的活性呈正相关;发酵反应进行到16 h时,脱氢酶的活性最好,此时产氢速率最大,为19.2 m L·h~(-1)。因此,调节初始p H为9.0,可以提高餐厨垃圾产氢效率,实现餐厨垃圾减量化和产生清洁能源的双重目标。  相似文献   

4.
采用水热法制备出了TiO_2/MoS_2复合光催化剂,通过X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、紫外可见漫反射光谱(DRS)、X射线光电子能谱分析(XPS)和光致发光光谱(PL)方法对TiO_2/MoS_2进行表征.研究了MoS_2负载量、复合催化剂TiO_2/MoS_2表面担载的贵金属种类(Pt、Pd、Ru)及其担载量、空穴牺牲剂种类对光催化反应制氢活性的影响,并考察了催化剂的稳定性.研究结果表明,硫化钼和二氧化钛复合能显著提高光催化产氢性能,硫化钼的最佳负载量为5 wt%,比产氢速率为776.99μmol·h~(-1)·g~(-1),其产氢活性是纯TiO_2的4.92倍,商业P25的3.67倍;复合催化剂TiO_2/5 wt%MoS_2表面担载的贵金属种类及其质量分数对产氢性能有一定的影响,其中0.5 wt%的Pd对产氢性能的影响最大,能明显提高复合催化剂的产氢性能,比产氢速率可提高至2599μmol·h~(-1)·g~(-1);该催化剂可利用不同有机物作为牺牲剂产氢,如甲醇、乙醇和乳酸,三者产氢量的次序为:甲醇乳酸乙醇;经过5次循环实验,复合催化剂Pd/(TiO_2/MoS_2)仍能保持90%的活性.另外,对复合催化剂光催化产氢机理也进行了分析.  相似文献   

5.
用幼苗法指示污泥和土壤中重金属的植物有效性   总被引:13,自引:0,他引:13  
利用小麦幼苗与黑麦幼苗研究了污泥和土壤中重金属的植物有效性,并对二者进行了比较。结果表明, 在两种污灌区土壤、四种污泥以及一种污泥施用于两种清洁土壤中,黑麦和小麦测定的Cd,Pb,Cu,Zn,Ni五种重金属有效性的顺序,以及有效性大小的数量级上是一致的;除了在污泥中,二者的茎Pb,Ni及根Zn相关不显著,以及在Lou土中施用污泥后,两种植物各部位相关不好外,在污泥及污泥施于赤红壤各处理中黑麦与小麦相关均匀为极显著。上述结果表明,应用小麦幼苗可以替代黑麦幼苗指标土壤中重金属的植物有效性,但同时也应考虑不同植物间的差异。  相似文献   

6.
从氮源角度研究了一株产氢新种Ethanoligenens harbineseB49发酵葡萄糖和糖蜜的产氢特性及其营养需求,以及酵母粉对产氢菌E.harbinese B49生长和产氢的特殊效应.试验结果表明,在以葡萄糖为底物条件下,以酵母粉替代蛋白胨作为唯一氮源可以大大提高E.harbineseB49的产氢能力,单位体积产氢量从1700mL L-1培养基提高到2400mL L-1培养基,产氢能力提高40.35%.该条件下去除维生素液,E.harbinese B49的产氢能力不受影响.从E.harbinese B49产氢动力学分析可以看出,对数生长期处于12~22h期间.从对数期开始迅速产氢,并且一直持续到稳定前期,产氢速率达到16.8mL/h,生物气中最大氢含量为41%.驯化后的E.harbinese B49利用糖蜜为底物产氢,糖蜜COD为13g L-1时,单位体积最大产氢能力为1576mL L-1.当培养基中额外加入0.5g L-1酵母粉时,可以大大促进E.harbinese B49发酵糖蜜产氢的能力,单位体积氢产量达到1960mL L-1,提高了24.4%,比产氢率达到150.8mL(H2)/g(COD).以牛肉膏、蛋白胨、尿素为氮源时,E.harbineseB49产氢量提高较小.图4表2参16  相似文献   

7.
用热解吸/气质联用技术研究了杭州市居室空气中芳香族化合物的组成。结果表明:杭州市居室空气中共存在60种芳香族化合物,其中苯系化合物48种,非苯芳香族化合物12种,检出率大于50%的23种;在10种非苯芳香族化合物,茚、二氢甲基-1H-茚、二氢二甲基-1H-茚、六氢四甲基亚甲基奥、戊基呋喃等5种化合物的总含量之比为77%-96%,是主要的非苯芳香族化合物污染物,在48种苯系化合物中,苯、甲苯、乙苯、苯乙烯、邻二甲苯、间(对)二甲苯、1,2,4-三甲苯、1,3,5-三甲苯、乙基甲苯、丙烯基苯、乙基二甲苯、二乙基苯、萘等13种的总含量之比大于97%,是室内空气中最主要的苯系污染物。  相似文献   

8.
生态工厂     
比利时Ecover公司制造往世界各地的洗涤和清洁产品,生产是在一家用能源含量的材料建成的工厂中进行的,此外,当工厂拆排时这种材料还可以分离出来循环利用,废物补限制到最低限度,使用了若干种节能技术以及替代能源,该工厂能自我维持,封闭的水循环依靠太阳能运行,没有烟箩或废水排放置道。  相似文献   

9.
甲烷是仅次于二氧化碳的第二大温室气体,也是典型的可再生资源.目前大气中的甲烷约有74%来自微生物互营产甲烷过程.研究微生物互营产甲烷对于控制全球气候变暖和发展清洁能源都具有重要意义.本文主要对产甲烷菌的类型、互营产甲烷的过程、电子传递等方面进行综述.典型的有机物厌氧互营氧化要经历3个步骤,主要由3种不同的菌群完成,即发酵菌、互营菌和产甲烷菌.互营产甲烷过程释放的能量很低.在互营产甲烷过程中存在互营菌的种内电子传递和互营菌与产甲烷菌的种间电子传递.反向电子传递是互营菌种内电子传递的一种方式,表现为电子歧化和电子聚合,都需要消耗能量使得热力学上不利的氧化还原反应得以发生.种间电子传递包括种间氢气转移、种间甲酸转移和种间直接电子传递3种方式.未来人们可以利用基因敲除、高通量测序、计算生物学等方法研究互营微生物间底物和电子的传递,以及互营菌群对环境变化的响应机制,以便将互营产甲烷过程应用于实际生产.  相似文献   

10.
交通运输     
法国国营铁路公司(SNCF)把注意力放在一种新型的“Y37”型转架车上,它可用在货车上: 由于能很好地补偿弯道上的超高,可以最大时速160公里行驶; 每根车轴上可增加负荷达18吨; 保证在稳定、安全和舒适摆动的条件下运输货物。 能源控制局在财政上参与此项开发研究,其数目高达35%。 无论是法国国营铁路公司还是能源控制局,他们的计算都表明,100节车箱,在其最大有效负载时,1年中每跑10万公里,同时将节约6000当量吨石油。而每1万当量吨石油则被4000当量吨的电所替代  相似文献   

11.
为了解光合细菌的产氢机理,对沼泽红假单胞光合产氢菌CQK-01在光生物平板反应器中进行序批次培养,以470 nm LED灯提供连续光照,葡萄糖为碳源底物,研究不同初始酸碱条件下产氢光合细菌的生长特性、产氢特性以及能量转化效率.结果表明,在弱碱性条件下最适宜产氢光合细菌的生长;在反应液为酸性条件下,光合细菌具有较高的产氢量、产氢速率和能量转化效率,然而产氢纯度随着初始pH值的增大而升高;在温度30℃、光照强度1 000lx、底物浓度75 mmol/L的实验条件下,光合细菌的最佳产氢pH值为7.0,实验中最大累积产氢量为8.0 mmol,最大产氢速率为3.39 mmol g-1(cell dry weight)h-1,产氢纯度高达70%,底物能量转化效率最大为1.98%,光能转化效率最大为7.7%.  相似文献   

12.
三株分别属于光合细菌三个主要类群(紫无硫细菌、紫硫细菌和绿硫细菌)的菌种和两种产甲烷细菌进行了混合培养试验,结果表明,自养生长的光合细菌减少了产甲烷菌有CH4生成,而异养生长时紫无硫细菌Rhodopseulomous palustris能利用乙酸放出CO2供产甲烷菌利用。在光照厌氧条件下,三株光合细菌的生长培养物和静止细胞都能利用有机酸产氢,有时还伴随着CO2产出。同时试验了不同pH值、温度和光照  相似文献   

13.
Biological hydrogen production by dark fermentation is an important part of biological hydrogen production technologies. China is a typical developing country that heavily relies on fossil fuels; thus, new, clean, and sustainable energy development turns quite urgent. It is delightful that Chinese government has already drawn up several H2 development policies since 1990s and provided financial aid to launch some H2 development projects. In this paper, the research status on dark fermentative hydrogen production in China was summarized and analyzed. Subsequently, several new findings and achievements, with some of which transformed into scale-up tests, were highlighted. Moreover, some prospecting coupling processes with dark fermentation of hydrogen production were also proposed to attract more research interests in the future.  相似文献   

14.
光合细菌生物制氢反应器研究进展   总被引:1,自引:0,他引:1  
光合细菌生物制氢技术,是将太阳能利用和环境治理结合起来的可再生能源生产技术,具有良好的环境效益、社会效益和经济效益.光合细菌制氢反应器研究是将该技术引向产业化的关键步骤.本文列举了目前光合细菌制氢研究中典型的反应器型式,分析了各自的优缺点;总结了反应器高效产氢所必需保证的运行操作条件,如光照强度、温度、pH值等,指出了目前研究中存在的不足;给出了规模化光合细菌生物制氢时需要用到的反应器性能评价指标.并针对目前反应器的研究现状,提出了后续研究应当遵循的方向.  相似文献   

15.
NH 4 + is typically an inhibitor to hydrogen production from organic wastewater by photo-bacteria. In this experiment, biohydrogen generation with wild-type anoxygenic phototrophic bacterium Rhodobacter sphaeroideswas found to be sensitive to NH 4 + due to the significant inhibition of NH 4 + to its nitrogenase. In order to avoid the inhibition of NH 4 + to biohydrogen generation by R. sphaeroides, a glutamine auxotrophic mutant R. sphaeroides AR-3 was obtained by mutagenizing with ethyl methane sulfonate. The AR-3 mutant could generate biohydrogen efficiently in the hydrogen production medium with a higher NH 4 + concentration, because the inhibition of NH 4 + to nitrogenase of AR-3 was released. Under suitable conditions, AR-3 effectively produced biohydrogen from tofu wastewater, which normally contains 50–60 mg/L NH 4 + , with an average generation rate of 14.2 mL/L·h. This generation rate was increased by more than 100% compared with that from wild-type R. sphaeroides.  相似文献   

16.
光合细菌光合产氢机理研究进展[综述]   总被引:2,自引:2,他引:0  
70年代以来,随着全球性的能源危机和温室效应的加剧,无污染、可再生的氢能的研究开发日受重视.物制氢技术是氢能开发研究的一项重要内容.至今已知的具产氢活性的微生物有“光合细菌”(photosyntheticbacteria,PSB)、藻类(algae)和非光合细菌(nonphotosyntheticbacteria)[1].由于PSB光合产氢的速度要比藻类快,能量利用率比非光合细菌高,且能将产氢与光能利用、有机物的去除有机地耦合在一起,因而得到了众多研究者的关注.本文就PSB的产氢的机理及影响产…  相似文献   

17.
Aerobic anoxygenic phototrophic bacteria (AAPB) represent a widespread mixotrophic bacterial group in marine ecosystems. Here we investigated AAPB genetic diversity in the surface waters and upper twilight zones of the central Pacific, Atlantic, and Indian oceans by amplifying an AAPB marker gene (pufM, encoding photosynthetic reaction center small subunit) directly from bacterioplankton community DNA. Phylogenetic and statistical analysis of 267 pufM partial sequences in six clone libraries revealed a high diversity pattern in open ocean AAPB communities. Various AAPB subgroups belonging to Alpha- and Gamma-proteobacteria were found in both surface and upper twilight zone waters. In most samples, subgroups in which no pure culture was isolated as yet were predominant. By sampling a wide size range of bacterioplankton (0.22–200 μm) and introducing nested PCR to amplification, we retrieved abundant pufM fragments (136 sequences in 37 OTUs) directly from upper twilight zone samples. AAPB populations in upper twilight zones covered major subgroups found in surface waters and had a slightly lower diversity, higher dominance, and lower GC and GC3 contents in pufM genes than those in surface AAPB populations. These diversity data combined with previous BChl.a data in upper twilight zones support the hypothesis that AAPB may be present below euphotic zones based on the speculation that AAPB can utilize the dim light in twilight zones as a supplement to energy supply in their heterotrophic lives.  相似文献   

18.
An electrochemical-activated denitrifying biofilm system consisting of activated carbon fiber electrodes immobilized with denitrifying bacteria film as cathode was studied. A revised model for an electrochemical-activated denitrifying biofilm was developed and validated by electrochemical analysis of cathodal polarization curves and nitrate consumption rate. The cathodal polarization curve and nitrate consumption rate were introduced to verify the rate of electrochemical reaction and the activity of denitrifying bacteria, respectively. It was shown that the denitrification process effectively strengthened the electrochemical reaction while the electron also intensified denitrification activity. Electron was transferred between electrochemical process and biological process not only by hydrogen molecule but also by new produced active hydrogen atom. Additionally, a parameter of apparent exchange current density was deprived from the cathodal polarization curve with high overpotential, and a new bio-effect current density was defined through statistical analysis, which was linearly dependent to the activity of denitrification bacteria. Activated carbon fiber (ACF) electrode was also found to be more suitable to the electrochemical denitrifying system compared with graphite and platinum.  相似文献   

19.
Tian  Li  Guan  Xiangjiu  Dong  Yuchen  Zong  Shichao  Dai  Anna  Zhang  Ziying  Guo  Liejin 《Environmental Chemistry Letters》2023,21(3):1257-1264
Environmental Chemistry Letters - Future carbon neutrality and the energy crisis are calling for advanced methods to produce sustainable fuels such as hydrogen production by photocatalytic water...  相似文献   

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