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摘要
【目的】探究陶瓷材料作为二氧化钛(TiO2)载体在玉米秸秆光合生物制氢中的作用。【方法】将3种陶瓷材料(氧化铝、氧化锆和碳化硅)负载TiO2,以累计产氢量、pH值和还原糖质量浓度为考察指标，考察负载TiO2陶瓷材料对玉米秸秆光合生物制氢的影响及重复使用效果。【结果】添加负载TiO2陶瓷材料可以提高玉米秸秆光合生物制氢累计产氢量，其中负载TiO2氧化铝陶瓷材料效果最好，累计产氢量相较空白对照组提高了25.7%,最大产氢速率为12.08 mL·h-1;添加负载TiO2陶瓷材料对光合生物制氢pH值和还原糖质量浓度的影响较小，仅在12～48 h内导致还原糖质量浓度明显降低。在重复使用试验中，负载TiO2氧化锆陶瓷材料在第二次和第三次使用中效果更好，累计产氢量相较空白对照组提高了24.7%和28.0%,可以有效提高TiO2的重复利用率。利用扫描电子显微镜观察使用后的陶瓷材料，发现TiO2的负载有利于光合细菌的固定。【结论】添加负载TiO2陶瓷材料可以有效提高TiO2在玉米秸秆光合生物制氢工艺中的催化效果和重复利用率。
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