试论离子金属离子对光合生物制氢影响

论文导读：
摘要：随着世界经济的快速进展和人口的迅速增加，大量开采和利用矿物能源带来的能源短缺和环境污染不足，已促使人类更多地关注对新型能源的开发和利用。而氢能以其燃烧时只生成水，不产生任何污染物，以及能量密度高。输送成本低等特点被认为是最理想的清洁能源。现今，光合生物制氢被认为是最有潜力的氢能生产技术之一。目前光合生物制氢技术已逐步成熟，国内外很多学者就光合生物制氢中有着的很多种不足都作以探讨和探讨，但在推动剂、抑制剂以及一些金属溶液的添加对光合生物制氢的影响方面探讨甚少。本论文在是国家自然科学基金项目“超微化秸秆类生物质光合连续产氢历程及代谢热探讨”（项目编号：50976029）的资助下完成的。本论文通过探讨选取了铁、镍、锌三种金属离子溶液来探讨添加一些金属溶液对光合生物制氢的影响。由于铁、镍、锌是微生物生长必不可少的一类营养物质，其对维持生物大分子和细胞结构的稳定性起着重要作用，由此，探讨铁、镍、锌三种金属离子溶液对光合生物制氢的影响对以后产氢的规模化探讨提供了一定的参考和依据。本论文探讨了铁、镍、锌各单因素对光合生物制氢历程中光合细菌的生长以及氢气产率的影响，同时利用正交实验综合考虑了三种金属离子对光合生物制氢影响的显著性。结果表明:（1）最适铁离子浓度为0.45mg/L,过多则会导致光合产氢细菌的死亡，对光合生物产氢历程起抑制作用；过少则推动作用不显著。在本实验中，添加铁离子浓度为0.45mg/L的反应器在实验进行到第二天时其产氢量达到最大值，是空白样的1.1倍。且添加一定量的铁离子有助于提升光合细菌的产氢活性以及其产氢速率。（2）二价镍离子对光合菌种的生长和产氢具有一定影响，在添加浓度范围小于0.006mg/mL的镍标准溶液时，其对光合细菌的生长和产氢起推动作用，并将产出的氢气含量较空白提升10%左右。同时，在添加浓度范围大于0.006mg/mL时，其对光合菌种的生长和产氢起抑制作用，这说明了镍离子的化学性质在光合生物制氢这一历程中具有一定的影响作用。（3）在本实验中，最适锌离子浓度为2*10-6mg/L,过多则会导致光合产氢细菌的死亡，对光合生物产氢历程起抑制作用；过少则推动作用不显著。（4）以正交实验设计和单因素实验结果来说，找出了各因素对氢气转化率的影响主次联系依次为：铁离子浓度镍离子浓度锌离子浓度。由表中各因素水平值的均值可见，光合生物制氢的最佳工艺调价为铁离子浓度选择为0.35mg/L,镍离子浓度选择为2mg/L，锌离子浓度选择为1*10-6mg/L。由方差浅析可知，铁离子浓度对光合生物产氢转化率影响较为显著。关键词：光合细菌论文铁离子论文镍离子论文锌离子论文产氢论文
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摘要8-9
1 绪论9-15

1.1 探讨背景9-10

1.2 生物制氢技术探讨近况10-14

1.2.1 光解水制氢10-11

1.2.2 暗发酵制氢11

1.2.3 光合细菌制氢11-14

1.2.3.1 温度、光照度、接种量等因素对光合菌群产氢量的影响12-13

1.2.3.2 一定浓度的金属离子对光合细菌产氢量的影响13-14

1.3 本课题探讨内容及作用14-15

2 铁离子对光合细菌产氢历程的影响15-21

2.1 引言15

2.2 材料与策略15-17

2.1 实验材料15-16

2.2.

1.1 试验用菌种15

2.2.

1.2 产氢培养基15-16

2.2.

1.3 产氢基质16

2.2.

1.4 添加的铁溶液16

2.2.2 培养条件16

2.3 主要仪器16-17

2.3.1 实验装置16

2.3.2 气体成分浅析16-17

2.3.3 产气量测定17

2.3.4 细菌 OD 值的测定17

2.4 实验策略17

2.3 结果与浅析17-20

2.3.1 铁离子浓度对产气量的影响17-18

2.3.2 铁离子浓度对产气速率的影响18

2.3.3 铁离子浓度对光合细菌生长的影响18-19

2.3.4 不同浓度铁离子溶液产氢量比较19-20

2.

4. 结论20-21

3 镍离子对光合生物制氢的影响21-26

3.1 引言21

3.2 实验材料21

3.2.1 产氢菌种2论文导读：.2.4添加的镍溶液213.3实验案例与浅析策略21-233.3.1实验案例21-223.3.2实验浅析策略22-233.3.2.1气体成分浅析223.3.2.2产气量测定223.3.2.3细菌OD值的测定22-233.4实验结果浅析23-253.4.1镍离子浓度对光合生物产气量的影响233.4.2添加不同浓度镍溶液对光合产氢细菌生长的影响23-243.4.3不同浓度镍标准溶液对光
1
3.

2.2 产氢培养基21

3.

2.3 产氢基质21

3.

2.4 添加的镍溶液21

3.3 实验案例与浅析策略21-23

3.1 实验案例21-22

3.2 实验浅析策略22-23

3.3.

2.1 气体成分浅析22

3.3.

2.2 产气量测定22

3.3.

2.3 细菌 OD 值的测定22-23

3.4 实验结果浅析23-25

3.4.1 镍离子浓度对光合生物产气量的影响23

3.4.2 添加不同浓度镍溶液对光合产氢细菌生长的影响23-24

3.4.3 不同浓度镍标准溶液对光合产氢量的影响24-25

3.5 结论25-26

4 锌离子对光合生物制氢的影响26-31

4.1 引言26

4.2 实验材料26

4.

2.1 产氢菌种26

4.

2.2 产氢培养基26

4.

2.3 标准锌溶液26

4.3 实验案例与浅析策略26-27
4.

3.1 实验案例26-27

4.

3.2 浅析策略27

4.3.

2.1 气体成分浅析27

4.3.

2.2 产气量测定27

4.3.

2.3 细菌 OD 值的测定27

4.4 实验结果与浅析27-30

4.1 添加不同浓度锌标准溶液对光合细菌累计产气量的影响27-28

4.2 添加不同浓度锌标准液对光合细菌生长的影响28-29

4.3 添加不同浓度锌标准液对光合细菌产氢量的影响29-30

4.5 结论30-31

5 综合因素条件下金属离子对光合生物制氢的影响显著性31-38

5.1 正交实验的目的和思路31

5.2 确定因素及各因素的水平31

5.3 选择正交表31-33

5.4 实验结果与浅析33-36

5.

4.1 正交实验的直观浅析33-35

5.

4.2 正交实验的方差浅析35-36

5.5 本章小结36-38
6 全文结论及倡议38-39

6.1 结论38

6.2 倡议38-39

参考文献39-44
ABSTRACT44-45