集胞藻PCC-6803催化的光合微生物燃料电池性能研究

以集胞藻PCC-6803(Synechocystis PCC-6803)为阳极催化剂搭建直接利用太阳能的双室H-型光合微生物燃料电池(PMFC),通过极化曲线法、交流阻抗法、循环伏安法等电化学方法,开展电极面积比、质子交换膜、内阻等因素对光合微生物燃料电池产电的影响研究。试验结果显示:在PMFC运转过程中,其输出功率稳定,且达到的最大功率密度为72.3 mW/m2;阴阳极面积大小对PMFC产电性能没有显著影响,说明双室光合微生物燃料电池中,质子交换膜传递质子的速率较慢,限制了PMFC发电效能的提高。PMFC启动后,随着生物膜的增长,其欧姆内阻、极化内阻、总内阻都呈现下降的趋势,且欧姆内阻下降的速率小于极化内阻,从而使欧姆内阻占总内阻的比率变大,进一步说明质子交换膜传递质子的速率是限制PMFC发电的关键因素。     

15N稳定同位素标记集胞藻的生物合成研究

目的建立实验室生物合成15N稳定同位素标记集胞藻的最优培养条件,并驯化得到高丰度15N集胞藻藻种。方法对培养温度、光照及p H值等条件进行优化,优选出最佳培养工艺。将培养基中的14N氮源替换为15N氮源,优化配方,使用同位素比质谱仪测量藻体中15N、14N同位素组成。结果实验室培养条件选定为培养温度25℃、光照强度2000 lux、初始p H值为7时,集胞藻生长良好。将配方中硝酸钠浓度设定为1.5 g/L时,产品丰度最大。驯化得到高丰度15N-集胞藻藻种。结论本试验优化的培养工艺和配方,适宜15N稳定同位素标记集胞藻生长。得到的藻种产品丰度高,生产成本低。