碳氮质量比对发酵细菌产氢性能的影响

利用间歇培养研究了碳氮质量比对纯培养制氢工程中发酵产氢细菌产氢性能的影响。结果显示发酵液中碳氮质量比对产氢细菌Rennanqilyf3的产氢能力和生长有显著的影响。最佳的Rennanqilyf3生长和产氢能力碳氮质量比为3.3,发酵产氢代谢产物以乙醇和乙酸为主,产氢量为3.18mmol,氢气体积分数达到50.8%,葡萄糖利用率为73.2%,终pH值变化不大。碳氮质量比可以成为调控发酵制氢的工程措施之一,最佳碳氮质量比为3.0—3.5。     

发酵产氢细菌的紫外线诱变筛选高产菌株

引言厌氧发酵生物制氢主要依靠细菌的发酵产氢,而如何高效地利用细菌发酵产氢是一个非常重要的问题,高效厌氧产氢细菌的诱变选育研究就是为了找到高效产氢细菌并投入生产。环境微生物的育种仍是以使用物理诱变、化学诱变或两者复合诱变的诱变育种作为最主要的方法。通过诱变育种能达到以下几个目的:(1)提高氢气的产率;(2)改善菌种特性,提高产品质量;(3)简化工艺条件;(4)开发新品种,通过选择几种具有代表性     

新型产氢细菌Biohybactium R3利用乳糖进行发酵产氢的实验研究

以高效产氢新菌Biohybactium R3为研究对象,探讨了以乳糖作为底物时,不同的乳糖浓度和不同的pH对R3的产氢效能和生长的影响.实验发现,R3能很好地运用乳糖为自身的营养物质进行生长和产氧.当乳糖质量浓度为15 g/L、初始pH为6.0时,R3的气体总产量和细胞干重达到最大值,分别为450 mL和1.36 g/L.     

添加Ni2+强化Klebsiella sp.发酵棉秆水解糖液产氢性能

将不同质量浓度Ni~(2+)添加至棉秆水解糖液发酵产氢系统,研究了Ni~(2+)添加对Klebsiella sp.发酵棉秆水解糖液合成生物氢过程的影响。结果表明:在Ni~(2+)添加质量浓度为20 mg/L处理下,Klebsiella sp.能获得最高的累积产氢量,其发酵120 h的累积产氢量较之对照组提高约24%。该添加质量浓度下,菌株通过Gompertz方程对累积产氢量拟合的动力学参数——产氢潜力P和最大产氢速率R_m值最高,分别可达2 957.65 mL/L和22.10 mL/(L·h),延滞期λ最短,仅为2.32 h。该添加质量浓度下,葡萄糖和木糖消耗率、ΔOD_(600)均值最高,较之对照组分别提高12.5%,5%和14.7%,说明适当质量浓度Ni~(2+)添加至Klebsiella sp.发酵棉秆水解糖液产氢系统有利于生物氢的合成、还原糖的消耗及菌体的生长。本研究结果为Klebsiella sp.更高效产氢和棉秆水解液更有效转化利用提供了理论基础和技术参考。     

活性污泥的连续流发酵产氢实验研究

采用好氧活性污泥为种泥,以连续流搅拌槽式反应器(CSTR)作为发酵生物制氢反应装置,对发酵法生物制氢系统的启动和运行进行了实验研究。反应器有效容积为10L,接种污泥取自哈尔滨啤酒厂有机废水好氧生物处理系统的二沉池。反应器在污泥接种量为6.09 g·L~(-1),进水有机物浓度2000 mg COD·L~(-1),pH 5～7,HRT 8 h和(35±1)℃的条件下启动,运行27 d后达到稳定的乙醇型发酵状态,最高产气速率和产氢速率分别达到10.1 L·d~(-1)和5.8 L·d~(-1)。在进水有机物浓度提高到4000 mg COD·L~(-1),其他控制条件不变的情况下,系统可在3 d内重新达到新的平衡,最高产气速率和产氢速率分别达到20.7 L·d~(-1)和10.8 L·d~(-1),而氢气含量和发酵类型未发生改变。     

预处理方法对玉米秸秆发酵产氢的影响及其机理分析

研究了不同预处理方法对玉米秸秆发酵产氢气的影响和秸秆降解产氢的机理。实验分别采用酸解(AP)、酸解耦合固态酶解(AEP)、高温蒸煮(HP)和高温蒸煮耦合固态酶解(HEP)的玉米秸秆进行发酵产氢,分析预处理后秸秆累积产氢量与可溶性糖含量的关系。在此基础上,通过秸秆化学组成成分分析、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和X-射线衍射分析,探讨了秸秆降解的机理。结果表明,秸秆的累积产氢量与可溶性糖含量基本正相关,秸秆糖化效率是影响秸秆累积产氢量的主要因素。四种预处理方法主要作用于秸秆半纤维素和纤维素的无定型区,预处理过程皆在不同程度上提高了秸秆的结晶度,并在极大程度上提高了玉米秸秆的累积产氢量。其中AEP方法预处理秸秆效果最好,累积产氢量达到了226.1 m L·(g·TS)-1。     

底物与pH值对菌株Clostridium R33 sp.nov.产氢能力的影响

引言生物制氢技术利用高浓度有机废水或其他生物质能制取氢气,反应条件温和,具有开发新能源、节省能量消耗及净化环境的重要意义,其工艺实质是产氢产酸发酵细菌对有机物质的发酵过程,将有机物质分解为有机酸的同时释放出发酵气体H_2和CO_2。由此可见,研究影响产氢细菌的关键因素,对于提高细菌的产氢能力具有十分重要的意义。Jung等研究了底物浓度对Citrobacter sp.Y19产氢能力的影响,Fang等研究了pH值对     

菌源处理方式对发酵产氢微生物菌群及产氢性能的影响

菌源预处理方式是影响和制约发酵生物制氢效率的关键因素之一。本文以牛粪堆肥为产氢菌源,在20 L连续流搅拌槽式反应器(CSTR)反应器中,考察了红外烘干、浸泡、红外烘干结合曝气、红外烘干结合加糖曝气四种菌源预处理方式对发酵产氢微生物菌落及产氢性能的影响。结果表明,在T为36±1℃、pH为5.0±0.1、C：N：P=500：5：1、底物浓度为10 g/L、HRT为11 h的条件下,牛粪堆肥经红外烘干处理4 h后进一步加糖曝气3天,获得最大产气速率和最大氢浓度分别为0.5089 L H₂·L·h) ^-1和55.5%。通过PCR-DGGE指纹图谱分析对不同菌源预处理条件下发酵产氢系统中微生物群落结构的变化信息进行了比较分析。产氢验证实验表明：在最佳产氢条件下,以红外烘干结合加糖曝气预处理的牛粪堆肥为产氢菌源,以蔗糖为底物,得到的最大氢产量、氢浓度、产氢速率分别为：387.6 ml H2/g-sucrose、55.5%和0.5089 L H₂·L·h) ^-1.液相末端发酵产物中丁酸和乙酸占VFAs总量的75%以上。     

厌氧发酵产氢细菌的分离和鉴定及产氢特性

获得优良的产氢菌株,鉴定并研究其产氢特性,为提高其产氢能力提供基础。对样品进行预处理和葡萄糖梯度驯化处理后,采用厌氧培养技术分离单菌落,进行菌株形态学观察、生理生化试验及16S rDNA分子生物学鉴定,并采用分批式厌氧发酵研究其产氢特性。结果表明:其中产氢最优的菌株FML-C1为肠杆菌属细菌,葡萄糖为其产氢的最优碳源,氮源则以酵母粉和蛋白胨混合最佳,最适生长和产氢温度为35℃,最佳初始pH值为6.0,该条件下菌株的气相末端产物中氢体积分数达56.51%。菌株FML-C1为一株良好的厌氧发酵产氢菌,可进一步优化其产氢工艺,以提高其产氢能力。     

变温调控对汽爆秸秆发酵产氢的影响

在以汽爆秸秆为原料,利用丁酸梭菌(Clostridium butyricum)同步糖化发酵产氢的过程中,存在着纤维素酶解和微生物发酵的最适温度不一致的矛盾,影响底物的转化和微生物利用。在发酵开始 10 h 和 30 h 的时候,分别进行两次变温调控,首先迅速升温至 45℃,保持 2 h 后又迅速将温度降低回到丁酸梭菌的最适发酵温度 35℃。这一变温调控能够促进纤维素酶解,并有利于微生物保持高活性。与恒温发酵相比,两次变温的最终产氢量提高1.2倍,纤维素和半纤维素的转化率分别为 75%和 88%。     

硫酸法钛白粉生产工艺中的偏钛酸回收新技术研究

本文采用无机分离膜技术对硫酸法钛白粉生产产生的废酸、废水中的偏钛酸回收进行了实验研究，结果表明，采用粒子烧结生产的α－Ａｌ２Ｏ３陶瓷膜处理废酸、废水具有性能稳定、再生容易、操作成本低等突出优点，既解决了环保问题，又提高了钛白粉的收率，具有明显的社会、经济效益。     

TiO_2纳米颗粒水热法制备研究进展及反应机理的初步研究

文章在比较了纳米TiO2 的湿化学制备方法的特点后指出了水热法制备的优点 ,回顾了水热法的发展历史。论述了水热法制备纳米颗粒的各种方法及研究进展 ,对于水热反应机理作了初步研究分析 ,指出了水热法制备金红石型TiO2 纳米颗粒的技术关键。文章提出采用机械力化学方法在室温下有效脱去物理吸附水和羟基 ,从而使缩短晶化过程和降低晶化温度成为可能。     

在Al2O3载体上MoO3升华流失机理和流失动力学

本文研究了 MoO_3在 Al_2O_3载体上的升华机理和流失动力学。提出在700℃下,MoO_3的升华流失是水与 MoO_3作用,生成具有挥发性的络合物而引起的,其流失动力学方程式为:-(dC_s/dt)=kVC_3~(3.5)在750℃以上,MoO_3的物理升华越来越显著,这时,流失速度与通过的气流的组成无关,其流失动力学方程式为:-dC_s/dt=kVC_s一般用钼为活性组分的多相催化反应,反应温度均在700℃以下,因此,活性组分流失主要是水的作用引起的。对于氧化反应,水是反应生成物;对于加氢反应,水产生于再生烧焦过程,这时,MoO_3的升华流失出现在再生过程。     

纳米氧化铝改性聚四氟乙烯的摩擦磨损性能研究

以纳米Al2O3作为填料填充改性聚四氟乙烯(PTFE),采用模压烧结成型的方法制备了不同纳米Al2O3含量的PTFE/纳米Al2O3复合材料,考察了偶联剂改性前后纳米Al2O3及其含量对复合材料硬度、摩擦系数和磨痕宽度的影响,并利用扫描电子显微镜对复合材料的磨屑和磨损表面进行了微观分析。结果表明,随着纳米Al2O3含量的增加,复合材料的硬度和摩擦系数逐渐增大,磨痕宽度先大幅下降而后略有增加。另外,相对于未改性纳米Al2O3,PTFE/偶联剂改性纳米Al2O3复合材料的硬度和摩擦系数均较低,其磨痕宽度则较高。     

纳米Cr系催化剂上CO2氧化乙烷脱氢

Ethyleneispredominantlyproducedbysteamcrackingofnaphtha,ethaneorliquidpetroleum gasathightemperatureswithshortresidencetime .Withtheincreasingneedforethyleneandthedecreasingresourcesofpetroleum ,itisnecessarytodevelopalternativeroutesforethylene productio…     

固定化沙雷氏菌脂肪酶拆分(R,S)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯

利用海藻酸钙-戊二醛交联法对本实验室筛选到的一株能选择性拆分(R,S)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯〔(R,S)-HPBE〕的沙雷氏菌脂肪酶进行固定化,并对固定化脂肪酶的酶活和拆分条件进行了研究。结果表明,最适反应温度为50℃,pH=7.0,底物浓度40 mmol/L,ρ(酶液)=200 g/L,在该条件下,反应10 h后,(R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯〔(R)-HPBE〕产率达93.4%,光学纯度(e.e.)为96.2%。连续反应12批次,固定化脂肪酶仍可使(R)-HPBE产率维持在80%以上。     

Al2O3陶瓷及其复合材料的超塑性研究

陶瓷材料的超塑性是细晶多晶陶瓷在高温下的固有属性.本文提出了陶瓷材料超塑性产生的条件、特征和变形机制.综述了国内外Al2O3陶瓷及其复合材料超塑性研究的最新进展,最后指出了今后Al2O3陶瓷材料超塑性研究发展方向.     

Production of fructooligosaccharides by β‐fructofuranosidase from Aspergillus sp 27H

β‐fructofuranosidase (EC 3.2.1.26) from Aspergillus sp 27H isolated from soil was investigated for production of fructooligosaccharides (FOS) using whole cells. It possesses hydrolytic and transfructosylating activities that can be altered by modifying the reaction conditions. The optimal conditions for the transfructosylating activity occur in the pH range 5.5–6.0 and at 60 °C, while hydrolytic activity was highest at pH 4.0 and 55 °C. At low sucrose concentration (10 g dm^?3) there was rapid conversion of sucrose to glucose and fructose and very low concentrations of FOS were obtained. However, at sucrose concentrations higher than 216 g dm^?3 the concentrations of hydrolysis products were reduced. Under the following conditions: pH 5.5, temperature 40 °C, sucrose concentration 615 g dm^?3 and enzyme concentration 20β‐fructofuranosidase units g^?1 of sucrose, the FOS concentration reached a maximum value of 376 g dm^?3 (234 g dm^?3 1‐kestose and 142 g dm^?3 nystose) and the proportion of FOS in the solids in the reaction mixture was 600–620 g kg^?1 at 6 h. These results suggest that β‐fructofuranosidase from Aspergillus sp 27H could be an appropriate enzyme for the commercial production of FOS. Copyright © 2004 Society of Chemical Industry