| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-7页 |
| 第1章 绪论 | 第17-35页 |
| 1.1 课题背景 | 第17-18页 |
| 1.1.1 课题来源 | 第17页 |
| 1.1.2 能源发展现状与趋势 | 第17-18页 |
| 1.2 光发酵生物制氢 | 第18-22页 |
| 1.2.1 光发酵产氢微生物 | 第18-20页 |
| 1.2.2 光发酵产氢机制 | 第20-22页 |
| 1.3 光发酵连续流产氢工艺 | 第22-25页 |
| 1.3.1 光发酵产氢反应器 | 第22-24页 |
| 1.3.2 太阳光的利用 | 第24-25页 |
| 1.3.3 光发酵中试产氢研究 | 第25页 |
| 1.4 光发酵连续流产氢强化策略 | 第25-29页 |
| 1.4.1 光发酵细菌固定化 | 第25-27页 |
| 1.4.2 光发酵细菌凝集 | 第27-28页 |
| 1.4.3 光发酵产氢反应器的运行模式 | 第28-29页 |
| 1.5 暗-光发酵耦合产氢技术 | 第29-31页 |
| 1.5.1 两步法耦合产氢 | 第29-30页 |
| 1.5.2 混合培养耦合产氢 | 第30-31页 |
| 1.6 光发酵生物制氢技术面临的问题 | 第31-32页 |
| 1.6.1 光发酵连续流产氢效率低 | 第31页 |
| 1.6.2 光发酵产氢的强化策略不完善 | 第31-32页 |
| 1.6.3 暗-光发酵耦合产氢新模式开发 | 第32页 |
| 1.7 本论文的研究内容与技术路线 | 第32-35页 |
| 第2章 试验材料与方法 | 第35-45页 |
| 2.1 试验材料 | 第35-37页 |
| 2.1.1 菌种来源 | 第35页 |
| 2.1.2 培养基 | 第35-36页 |
| 2.1.3 仪器与设备 | 第36-37页 |
| 2.2 试验装置 | 第37-40页 |
| 2.2.1 光发酵静态产氢试验装置 | 第37页 |
| 2.2.2 光发酵膜生物产氢反应器 | 第37-38页 |
| 2.2.3 光发酵序批式产氢反应器 | 第38页 |
| 2.2.4 暗-光发酵一体式产氢反应器 | 第38-40页 |
| 2.3 试验方法 | 第40-41页 |
| 2.3.1 光发酵细菌凝集性能的表征 | 第40页 |
| 2.3.2 光发酵细菌胞外聚合物提取方法 | 第40页 |
| 2.3.3 光发酵细菌细胞表面热力学特性的测定方法 | 第40-41页 |
| 2.4 分析方法 | 第41-43页 |
| 2.4.1 细胞生物量的测定 | 第41-42页 |
| 2.4.2 氢气浓度的测定 | 第42页 |
| 2.4.3 葡萄糖和液相末端产物的测定 | 第42页 |
| 2.4.4 胞外聚合物成分的测定 | 第42页 |
| 2.4.5 三维荧光光谱分析 | 第42页 |
| 2.4.6 傅里叶红外光谱分析 | 第42-43页 |
| 2.4.7 X-射线光电子能谱分析 | 第43页 |
| 2.4.8 光发酵细菌Zeta电位与絮体粒径的测定 | 第43页 |
| 2.4.9 扫描电镜 | 第43页 |
| 2.5 试验数据处理与分析方法 | 第43-45页 |
| 2.5.1 累积氢气产量 | 第43-44页 |
| 2.5.2 氢气产率 | 第44页 |
| 2.5.3 底物转化效率 | 第44页 |
| 2.5.4 数据分析 | 第44-45页 |
| 第3章 光发酵连续流产氢物质流分析 | 第45-55页 |
| 3.1 引言 | 第45-46页 |
| 3.2 光发酵连续流产氢反应器产氢效能 | 第46-48页 |
| 3.2.1 不同HRT下反应器产氢效能 | 第46-47页 |
| 3.2.2 不同进水浓度下反应器产氢效能 | 第47-48页 |
| 3.3 光发酵连续流产氢反应器物质流分析 | 第48-52页 |
| 3.3.1 光发酵连续流产氢反应器物质流途径 | 第48-50页 |
| 3.3.2 光发酵连续流产氢反应器物质流分析 | 第50-51页 |
| 3.3.3 光发酵连续流产氢反应器物质流反馈循环 | 第51-52页 |
| 3.4 光发酵膜生物产氢反应器设计运行 | 第52-54页 |
| 3.4.1 光发酵膜生物产氢反应器产氢效能 | 第52-53页 |
| 3.4.2 光发酵膜生物产氢反应器存在的问题 | 第53-54页 |
| 3.5 本章小结 | 第54-55页 |
| 第4章 改性活性碳纤维固定化产氢 | 第55-76页 |
| 4.1 引言 | 第55页 |
| 4.2 BioF载体固定化光发酵细菌产氢 | 第55-57页 |
| 4.2.1 不同尺寸BioF载体固定化产氢效果 | 第56页 |
| 4.2.2 BioF载体添加量对固定化产氢效果的影响 | 第56-57页 |
| 4.3 活性碳纤维固定化光发酵细菌产氢 | 第57-63页 |
| 4.3.1 不同比表面积活性碳纤维固定化产氢效果 | 第57-58页 |
| 4.3.2 不同长度活性碳纤维固定化产氢效果 | 第58-60页 |
| 4.3.3 不同用量碳纤维固定化产氢效果 | 第60-61页 |
| 4.3.4 不同载体固定化产氢效果对比 | 第61-63页 |
| 4.4 光发酵序批式产氢反应器产氢效能 | 第63-68页 |
| 4.4.1 反应器在不同HRT下的产氢规律 | 第63-65页 |
| 4.4.2 反应器在不同底物浓度下的产氢规律 | 第65-67页 |
| 4.4.3 活性碳纤维表面生物膜的形成 | 第67-68页 |
| 4.5 固定化载体的表面改性及应用 | 第68-73页 |
| 4.5.1 改性活性碳纤维表面形态表征 | 第68-70页 |
| 4.5.2 改性活性碳纤维表面元素与官能团 | 第70页 |
| 4.5.3 改性活性碳纤维固定化产氢效能 | 第70-73页 |
| 4.6 光发酵细菌载体固定化产氢性能的比较 | 第73-74页 |
| 4.7 本章小结 | 第74-76页 |
| 第5章 光发酵细菌R. faecalis RLD-53凝集产氢 | 第76-120页 |
| 5.1 引言 | 第76-77页 |
| 5.2 光发酵细菌致凝集因子筛选 | 第77-82页 |
| 5.2.1 不同影响因素对光发酵细菌凝集状态影响 | 第77-79页 |
| 5.2.2 L-半胱氨酸致凝集强化产氢现象 | 第79-81页 |
| 5.2.3 钙离子致凝集强化产氢现象 | 第81-82页 |
| 5.3 光发酵细菌凝集强化产氢性能优化 | 第82-91页 |
| 5.3.1 不同碳源条件下光发酵细菌凝集强化产氢性能 | 第83-85页 |
| 5.3.2 不同底物浓度下光发酵细菌凝集强化产氢性能 | 第85-86页 |
| 5.3.3 利用不同氮源时光发酵细菌凝集强化产氢规律 | 第86-89页 |
| 5.3.4 碳氮比对光发酵细菌凝集强化产氢性能的影响 | 第89-91页 |
| 5.4 光发酵细菌凝集机制 | 第91-111页 |
| 5.4.1 L-半胱氨酸在凝集形成中的作用 | 第91-106页 |
| 5.4.2 钙离子在凝集形成中的作用 | 第106-110页 |
| 5.4.3 搅拌在凝集形成中的作用 | 第110-111页 |
| 5.5 光发酵序批式反应器中凝集强化产氢效能 | 第111-117页 |
| 5.5.1 HRT对光发酵凝集强化产氢性能的影响 | 第112-114页 |
| 5.5.2 有机负荷对光发酵凝集强化产氢性能的影响 | 第114-115页 |
| 5.5.3 光照强度对光发酵凝集强化产氢性能影响 | 第115-117页 |
| 5.6 光发酵细菌凝集强化产氢的优势 | 第117-118页 |
| 5.7 本章小结 | 第118-120页 |
| 第6章 暗光发酵耦合产氢增强技术 | 第120-142页 |
| 6.1 引言 | 第120页 |
| 6.2 暗-光发酵一体式产氢反应器的构建 | 第120-126页 |
| 6.2.1 暗发酵与光发酵细菌生长与产氢动力学特性 | 第120-124页 |
| 6.2.2 暗-光发酵一体式产氢反应器的构建 | 第124-126页 |
| 6.3 不同体积配比对耦合产氢的影响 | 第126-129页 |
| 6.3.1 不同体积配比下耦合产氢效果 | 第126页 |
| 6.3.2 不同体积配比下葡萄糖代谢规律 | 第126-128页 |
| 6.3.3 不同体积配比下代谢产物变化规律 | 第128-129页 |
| 6.4 磷酸盐对耦合产氢的影响 | 第129-132页 |
| 6.4.1 不同磷酸盐浓度下耦合产氢效果 | 第129-131页 |
| 6.4.2 不同磷酸盐浓度下代谢产物及末端pH的变化 | 第131-132页 |
| 6.5 不同底物浓度对耦合产氢的影响 | 第132-136页 |
| 6.5.1 不同底物浓度下耦合产氢效果 | 第133-134页 |
| 6.5.2 不底物浓度下葡萄糖代谢规律 | 第134页 |
| 6.5.3 不同底物浓度下代谢产物变化规律 | 第134-136页 |
| 6.6 暗光发酵细菌接种比例对耦合产氢的影响 | 第136-139页 |
| 6.6.1 不同接种比例下耦合产氢效果 | 第136-137页 |
| 6.6.2 不同接种比例下代谢产物浓度变化规律 | 第137页 |
| 6.6.3 不同接种比例下生物量变化规律 | 第137-139页 |
| 6.7 不同耦合方式产氢效能的比较 | 第139-140页 |
| 6.8 本章小结 | 第140-142页 |
| 结论 | 第142-143页 |
| 论文的主要创新点 | 第143-144页 |
| 建议与展望 | 第144-145页 |
| 参考文献 | 第145-167页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 | 第167-172页 |
| 致谢 | 第172-173页 |
| 个人简历 | 第173页 |
