无机盐添加物对光合细菌制氢性能影响的试验研究

作者：刘会亮; 张志萍; 周雪花; 胡建军; 荆艳艳; 张全国^*

来源：太阳能学报, 2019, 40(12): 3564-3570.

DOI：10.19912/j.0254-0096.2019.12.030

• 磷酸盐
• 碳酸盐
• 光合产氢
• 制氢性能

以碳酸盐(Na2CO3和版NaHCO3)和磷酸盐(Na2HPO4、K2HPO4、NaH2PO4和KH2PO4)等作为无机盐添加物,进行同一浓度的碳酸盐和磷酸盐以及不同浓度的KH2PO4对光合细菌制氢性能影响的试验研究。结果表明碳酸盐和磷酸盐添加物均能有效缓冲反应体系的酸碱度,但只有KH2PO4和NaH2PO4的添加能明显促进光合细菌发酵产氢。产氢动力学的结果也表明KH2PO4和NaH2PO4的添加提高了反应体系的最大产氢潜能和最大产氢速率,缩短了产氢延迟时间。适量浓度的KH2PO4能有效提高反应体系的抗酸碱冲击性,同时磷元素在光合细菌的生长过程中起到相当重要的作用,适量的KH2PO4能有效促进光合细菌的生长代谢,而过量的KH2PO4则会极大地抑制光合细菌的生长代谢。当KH2PO4的浓度为40 mmol/L时产氢效果最佳,氢气产量和比产氢率达到最大值,分别为(323.84±8.96)mL和(1.30±0.04)mol/mol。产氢动力学的分析结果表明适量浓度的KH2PO4能提高最大产氢潜能和最大产氢速率,缩短产氢延迟时间,当KH2PO4浓度为40 mmol/L时,最大产氢潜能和最大产氢速率最大,产氢延迟时间最短,分别为333.15 mL、6.60 mL/h和16.41 h。

• 单位
  生物质能源河南省协同创新中心; 河南农业大学; 农业部