培养基对海水绿藻Platymonas subcordiformis生长和无硫光照产氢的影响

研究了基于淡水绿藻Chlamydomona reinhardtii培养基TAP的优化培养基(OM)和传统康维方培养基(TM)对海水绿藻Platymonas subcordiformis培养和无硫光照产氢的影响.研究结果表明OM培养6～8d就能达到对数生长后期,藻密度为(1.80～2.00)×10~6 cells·mL~(-1),而TM需要18～20d;OM培养藻细胞对数生长后期叶绿素、淀粉和蛋白含量分别为10.74、149.50和213.00μg·mL~(-1),均高于TM培养的藻细胞.OM培养藻细胞的呼吸耗氧速率明显高于TM培养的藻细胞.悬浮在OM-S中藻细胞的PSⅡ光化学活性被明显抑制,能够产生2.01μmol H_2·mg~(-1)Chl;而悬浮在TM-S中藻细胞PSⅡ光化学活性保持在0.19以上,不能诱导氢酶表达产生氢气.     

解偶联剂CCCP调控海洋绿藻Platymonas subcordiformis 的光照产氢特征

研究了不同浓度解偶联剂CCCP对海水绿藻Platymonas subcordiformis 光照产氢的影响.研究结果显示:厌氧暗诱导后,PSII光化学活性、光合放氧能力和光照产氢能力与CCCP浓度密切相关;藻液中CCCP浓度超过4μmol·L~(-1)时,藻细胞PSII光化学活性被持续抑制,光合放氧能力明显降低,密闭藻液体系能够保持厌氧状态,进行光照产氢12h以上;光照产氢所需电子的90%来自PSII光解水,10%来自内源底物代谢;随着CCCP浓度增加,其对氢酶活性的抑制作用增强.同时,研究了10μmol/L CCCP对不同pH藻液直接光照产氢的影响.     

稀酸处理对秸秆厌氧发酵产氢的影响

以稻草秸秆为纤维素原料,先利用稀硫酸对其进行预处理,再利用活性污泥进行厌氧发酵产氢。试验研究了压力、温度、硫酸浓度、加压时间、固液比以及原料粒度对预处理结果的影响,并根据产氢量优化了预处理条件。试验结果表明:在硫酸浓度为0.7%、处理压力为0.1MPa、加压时间为60min、固液比为1∶12,秸秆原料过60目筛的情况下预处理效果最好,此时每克秸秆产氢量为113ml,秸秆中半纤维素、纤维素的利用率为87.47%,秸秆的有效利用率为52.38%。     

硫对蛋白核小球藻Chlorella pyrenoidosa产氢影响对比研究

文章主要针对绿藻蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)进行了有硫和无硫培养,并对其低光强产氢及重复产氢进行了研究。研究发现,蛋白核小球藻在低光强下可持续产氢,且利用重复产氢的方法可以提高蛋白核小球藻的总累积产氢量,延长产氢时间。蛋白核小球藻在有硫和无硫培养条件下的产氢明显不同,在有硫产氢条件下,蛋白核小球藻停止产氢后,可在加入乙酸钠培养后重复产氢;在无硫产氢条件下,蛋白核小球藻可在培养24 h后,不需添加乙酸钠而产氢,且经重复培养一次后,第二次产氢阶段的蛋白核小球藻的单次产氢量仍比第一次的产氢量高,说明蛋白核小球藻在有硫和无硫产氢条件下存在两种不同的代谢途径。     

掺氢对汽油预混燃烧特性的影响

为研究掺氢比和初始压力对汽油层流燃烧特性的影响,在定容燃烧试验系统内对初始温度为400 K,初始压力为0.10 MPa、0.15 MPa和0.20 MPa,掺氢比为0％、5％、25％、50％、75％、100％,当量比在0.7～1.6范围的汽油/H2混合气进行预混层流燃烧特性的试验研究,通过高速纹影图像采集系统记录了混合...     

光照波长对HAU-M1光合菌群产氢影响的研究

以菌体干重、比产氢速率、pH值和葡萄糖浓度等为主要实验指标,研究不同波长光源对HAU-M1光合菌群生长及光发酵产氢的影响,并用产氢动力学对光合菌群产氢进行分析.结果表明:相同光照强度下,相对于连续全光谱,492～622 nm波长光照能促进光合菌群生长及产氢;492～577 nm波长下菌群生长及产氢效果最佳,菌体干重达到...     

氢含量对氢气_甲烷混合气扩散燃烧特性的影响研究

用实验与数值模拟手段研究了含氢量对氢气/甲烷混合燃料的扩散燃烧特性的影响,结果表明,在保持燃料总发热量不变的前提下,含氢量的增加并未使火焰长度发生显著变化,这是由于含氢量增加引起火焰缩短的趋势与燃料流量增加引起火焰加长的趋势共同作用的结果。所有燃料火焰的最高温度都发生在回流区内,随着含氢量的增加,火焰高温区域的轴向高度越来越大。火焰稳定性随着含氢量的提高而显著加强。OH基浓度分布的PLIF测量结果表明,随着含氢量的增加,火焰根部的边界越来越清晰,这说明根部的燃烧强度越来越剧烈。NOx排放浓度随着燃料中含氢量的增加而呈指数上升趋势,并与火焰温度的变化趋势相符合。燃料含氢量从0%增加到80%时,NOx浓度相对增加了46%,而从80%增加到100%时,NOx浓度相对增加了48%。从这个角度上说,含氢量80%的燃料也许比纯氢燃料更具有优势。     

预处理温度对活性污泥发酵产氢特性的影响

为寻求适宜的种泥热处理方法,利用摇瓶发酵实验,考察了城市污水处理厂好氧活性污泥分别经65、80、95、110℃热处理30min后,其利用葡萄糖发酵产氢的特性。结果表明:在初始pH=7.0、葡萄糖浓度10g/L、接种量2gMLVSS/L条件下,35℃培养72h,经65℃和95℃处理的种泥表现出较好的发酵产氢性能,其葡萄糖的氢气转化率分别达到1.08和1.11mol/mol,污泥的比产氢率分别为8.36和9.05mmol/gMLVSS;经65℃预处理的种泥发酵体系,表现为丁酸型发酵,其葡萄糖降解率和最大产氢速率分别高达82%和11.29mL/h,而经95℃预处理的种泥发酵体系则呈现混合酸发酵特征,其葡萄糖转化率和最大产氢速率分别仅为76%和4.45mL/h。     

初始温度对氢-空气预混诱导湍流燃烧特性的影响

通过在火焰传播路径上布置孔板实现诱导湍流燃烧,利用纹影技术和压力采集系统研究了初始温度对孔板诱导氢-空气预混湍流燃烧特性的影响。试验结果表明:穿越孔板前火焰传播速度略有下降,穿越孔板后火焰被诱导为湍流燃烧,火焰发展进程加快;随着初始温度的升高,最高燃烧压力和最大压升率减少,两者出现的时刻提前,添加孔板后的燃烧持续期变化率降低,但穿越孔板后的火焰传播速度的差异不显著。     

电解电压对乙酸单池电解协助发酵产氢的影响

采用单池电解协助发酵产氢装置,以厌氧活性污泥为接种物,以产酸发酵末端产物乙酸为底物,在35℃下,研究电解电压对乙酸的微生物电化学辅助产氢的影响.结果表明:电解电压是电解协助发酵制氢的主要控制参数,当电解电压约为250mV时,电解电流开始出现,随后有气体产生,当电解电压从0.8V升至1.0V时,氢气含量从15％升至30％,因此乙酸单池电解协助产氢的适宜电压为0.8～1.0V;在恒定电解电压1.0V下,由于有甲烷的形成,乙酸的氢转化率仅为0.039mol H2/mol乙酸.     

热化学硫碘闭路循环制氢的流程模拟

利用大型化工流程模拟软件Aspen Plus对热化学硫碘闭路循环制氢系统进行设计和模拟,计算质量、能量平衡和热效率.利用灵敏度分析,分别考察了HI相循环量、Hl精馏塔回流比、精馏塔工作压力、HI分解率、硫酸浓缩浓度以及SO3分解率6个设计参数对系统效率的影响.结果显示:考虑废热回收的系统最高热效率达到51.1％,HI相循环量是影响系统效率的主要因素,其他参数对效率影响较小.模拟结果与文献参考值接近,能为今后大规模硫碘循环制氢系统的设计及优化提供理论参考.     

太阳能制氢技术研究进展

利用太阳能制氢因其具有能够有效解决能源问题、形成可持续的能源体系以及减少温室气体及有害气体的排放等优点而得到了广泛的关注。介绍了基于传统概念上太阳能制氢技术的新方法、新工艺及新材料,分析了一些技术难点,最后论述了发展太阳能制氢技术的前景并指出了今后的研究方向。     

氧化—电解法从硫化氢获取廉价氢气方法的研究

利用硫化氢制取氢气是一种获得廉价氢的方法。采用氧化－电解的双反应器法对含硫化氢气体进行脱硫制氢研究。试验表明：双反应器法可以在较宽的范围内实现对硫化氢的有效吸收；在常压、７０－９０℃时，采用含盐酸（５－７Ｍ）的氯化铁溶液（０．４－０．８Ｍ）处理１５－４０％的含硫化氢气体，硫化氢的一次吸收率可达６０－９０％，并可同时制取氢气和硫磺；电解反应器采用石墨为阳极、镀阳石墨为阴极时，阳、阴极电流效率均接近１     

SOLAR HYDROGEN PRODUCTION BY USING FERRITES

Hydrogen production by water splitting with Mn(II) ferrite and CaO (or Na₂CO₃) at 1273 K (or 873 K) was studied. The mixed powder of MnFe₂O₄ and CaO (CaO/MnFe₂O₄>3) (or Na₂CO₃) generates H₂ by reaction with H₂O at 1273 K (or 873 K). This H₂ evolution is caused by the oxidation of Mn(II) ion in the ferrite to the Mn(III) ion. The temperature of 873 K is considerably lower for the solar furnace reaction (O₂ releasing step) in the two-step water splitting (1500–2300 K) process. This lower temperature and economical availability of required elements would permit further progress in the direct solar energy absorption/conversion into H₂.     

碳中和愿景下绿色制氢技术发展趋势及应用前景分析

围绕目前主流的绿色制氢技术,综述国内外“绿氢”技术的最新研究进展,重点阐述电解水制氢技术（碱性电解水法、质子交换膜电解水法、固体氧化物电解水法）、太阳能分解水制氢技术（光催化法、光热分解法、光电化学法）以及生物质制氢技术（热化学转化法、微生物法）的产氢原理、技术难点和改进方法等,讨论比较各类“绿氢”技术的优缺点,分析未来绿色制氢技术的应用前景和发展方向。     

气相条件对混合菌种光合产氢的影响

针对不同气相条件对混合菌种以及纯菌种生长与产氢的影响进行了试验研究.结果表明N2、O2、Ar、H2的高纯气相条件均能够促进菌体的生长,但对产氢有明显的抑制,表明高纯气创造出的厌氧环境不适于产氢.CO2不仅对产氢有抑制作用,同时明显抑制菌体的生长.气相中大量的O2对固氮酶以及氢酶的毒害导致无法产氢,而微量O2的存在却能对产氢有促进作用,尤其是在Ar与微量O2的混合气相条件下,产氢率达到最高的2.38mol/mol乙酸钠,且产氢延迟期最短.同时发现气相条件对混合菌种产氢较纯菌种Rh.Palustris Z02的影响小.     

新型生物制氢反应器的运行及产氢特性

以厌氧活性污泥为产氢菌种,糖蜜废水为底物,研究了新型外循环颗粒污泥膨胀床(ECGSB)生物制氢反应器的运行及产氢特性.结果表明,ECGSB反应器可在较高的容积负荷(VLR)下实现高效稳定的产氢,稳定运行时,反应器内可观察到自絮凝产氢颗粒污泥的形成,污泥平均浓度高达24.1gVSS/d,系统最大产氢能力为7.43m3/m3·d,发酵气中氢气体积含量为50%～56%.系统形成自絮凝产氢颗粒污泥是ECGSB反应器高效运行和产氢的关键,自絮凝产氢颗粒污泥既增加了活性产氢细菌的生物持有量,又提高了系统抗冲击负荷的能力.连续流运行各项参数表明,ECGSB反应器具有良好的运行稳定性和产氢优势;提出乙醇型发酵快速启动的调控对策,在发酵法生物制氢领域具有广泛的应用前景.     

木质素在超临界水中气化制氢的实验研究

以木质素为原料,利用连续管流反应器,首先在反应压力为15.0～27.5MPa、反应器壁温为500～650℃、物料流速为4.7～7.5mL/min的条件下,对质量浓度为1%～3%的木质素在超临界水中进行了气化制氢的实验研究。针对实验中存在的问题,改造了反应器,着重考查壁面温度为700～775℃下高浓度木质素的气化效果。实验表明升高壁温能够极大提高木质素在超临界水中的气化效果,700℃以上木质素可以高效气化;升高压力有利于氢气质量产率的提高,并可促进甲烷化反应;而高浓度不利于木质素气化;降低流速,有利于提高氢气质量产率,但对气态产物中各组分气体的体积百分含量影响不大;相同条件下,木质素较纤维素更难气化,气化率较低。