| 摘要 | 第1-6页 |
| Abstract | 第6-13页 |
| 第1章 绪论 | 第13-36页 |
| ·能源问题的发展现状和解决途径 | 第13-15页 |
| ·能源危机 | 第13页 |
| ·氢能的特点和发展现状 | 第13-15页 |
| ·生物制氢方法概述 | 第15-22页 |
| ·藻类光解水制氢 | 第17-18页 |
| ·厌氧细菌暗发酵制氢 | 第18-20页 |
| ·光合细菌光发酵制氢 | 第20-21页 |
| ·厌氧细菌暗发酵和光合细菌光发酵耦合发酵制氢 | 第21-22页 |
| ·光合细菌生物制氢的研究现状 | 第22-33页 |
| ·高效产氢菌株的筛选和基因工程改造 | 第23-25页 |
| ·光合细菌产氢过程的工艺条件优化 | 第25-27页 |
| ·光合细菌制氢反应器的研制 | 第27-33页 |
| ·光生物反应器的类型及发展现状 | 第28-32页 |
| ·光合生物制氢反应器存在的主要问题 | 第32-33页 |
| ·课题来源、研究意义以及主要内容 | 第33-36页 |
| ·课题来源 | 第33页 |
| ·研究意义 | 第33-34页 |
| ·主要研究内容 | 第34-36页 |
| 第2章 材料与方法 | 第36-45页 |
| ·菌种 | 第36页 |
| ·培养基 | 第36页 |
| ·平板培养基 | 第36页 |
| ·种子培养基 | 第36页 |
| ·发酵培养基 | 第36页 |
| ·培养方法及条件 | 第36-38页 |
| ·菌种活化及保藏 | 第36页 |
| ·摇瓶种子培养 | 第36页 |
| ·光合试管静置发酵培养 | 第36-37页 |
| ·光合试管振荡发酵培养 | 第37页 |
| ·1.31柱形光生物反应器发酵培养 | 第37页 |
| ·2.91 外循环-平板式光生物反应器发酵培养 | 第37-38页 |
| ·1.81内置侧搅拌-平板式光生物反应器发酵培养 | 第38页 |
| ·分析与测定方法 | 第38-42页 |
| ·pH测定 | 第38页 |
| ·光照强度测定 | 第38页 |
| ·氧化还原电位(ORP)测定 | 第38页 |
| ·菌体浓度测定 | 第38页 |
| ·菌体形态观察 | 第38页 |
| ·菌体含碳量测定 | 第38页 |
| ·混合气体成分测定 | 第38页 |
| ·发酵液中苹果酸含量测定 | 第38-39页 |
| ·菌体浓度(OD_(660))与菌体干重(DCW)之间对应关系 | 第39-40页 |
| ·光衰减动力学模型的建立 | 第40页 |
| ·反应器顶部空间氢分压对光合产氢的影响 | 第40页 |
| ·胞内NAD~+、NADH含量的酶循环法测定 | 第40-42页 |
| ·酶循环法的测定机理 | 第40-41页 |
| ·NAD~+、NADH的提取 | 第41页 |
| ·反应混合液的组成 | 第41页 |
| ·检测条件 | 第41页 |
| ·标准曲线的制作 | 第41页 |
| ·待测样品的浓度 | 第41-42页 |
| ·数据处理 | 第42页 |
| ·实验试剂与仪器 | 第42-45页 |
| ·实验试剂 | 第42-44页 |
| ·实验仪器 | 第44-45页 |
| 第3章 光合细菌(Rhodobacter sphaeroides Zx-5)生长和产氢的基本特性及其影响因素分析 | 第45-64页 |
| ·引言 | 第45-46页 |
| ·结果与讨论 | 第46-63页 |
| ·R.sphaeroides ZX-5的形态特征 | 第46页 |
| ·种子生长曲线测定 | 第46-47页 |
| ·温度对R.sphaeroides ZX-5生长和光合制氢的影响 | 第47-48页 |
| ·初始pH对R.sphaeroides ZX-5生长和光合制氢的影响 | 第48-49页 |
| ·种龄、接种量对R.sphaeroides ZX-5光合制氢的影响 | 第49-50页 |
| ·装液量、通氩气对R.sphaeroides ZX-5光合制氢的影响 | 第50-51页 |
| ·不同碳源的最佳产氢浓度及其对R.sphaeroides ZX-5光合制氢的影响 | 第51-55页 |
| ·不同氮源的最佳产氢浓度以及NH4~+对R.sphaeroides ZX-5光合制氢的影响 | 第55-57页 |
| ·烟酸、维生素B1、生物素对R.sphaeroides ZX-5生长和光合制氢的影响 | 第57-63页 |
| ·本章小结 | 第63-64页 |
| 第4章 光衰减动力学模型的建立以及基于振荡-补光策略的新型光合生物制氢工艺的开发 | 第64-78页 |
| ·引言 | 第64-65页 |
| ·结果与讨论 | 第65-77页 |
| ·光衰减动力学模型的建立 | 第65-67页 |
| ·光照强度对R.sphaeroides ZX-5生长和光合制氢的影响 | 第67-68页 |
| ·不同培养模式对R.sphaeroides ZX-5生长和光合制氢的影响 | 第68-71页 |
| ·基于振荡-补光策略的光合生物制氢工艺 | 第71-77页 |
| ·本章小结 | 第77-78页 |
| 第5章 基于在线ORP控制的补料分批光发酵工艺的确立 | 第78-89页 |
| ·引言 | 第78页 |
| ·结果与讨论 | 第78-88页 |
| ·外循环-平板式光生物反应器的设计 | 第78-80页 |
| ·光合细菌R.sphaeroides ZX-5分批发酵过程的代谢变化特征 | 第80-82页 |
| ·苹果酸补料浓度对R.sphaeroides ZX-5补料分批发酵过程中光合产氢的影响 | 第82-85页 |
| ·基于ORP反馈控制的补料分批光发酵工艺及其连续运行产氢能力的检测 | 第85-88页 |
| ·本章小结 | 第88-89页 |
| 第6章 光生物反应器设计及其产氢性能的CFD辅助分析和实证研究 | 第89-123页 |
| ·引言 | 第89-90页 |
| ·结果与讨论 | 第90-121页 |
| ·影响光生物反应器设计的若干因素的讨论 | 第90-101页 |
| ·光源的选择 | 第90-91页 |
| ·光/暗周期对R.sphaeroides ZX-5生长和光合制氢的影响 | 第91-96页 |
| ·反应器顶部空间的氢分压对R.sphaeroides ZX-5生长和光合制氢的影响 | 第96-98页 |
| ·振荡对R.sphaeroides ZX-5生长和光合制氢不同阶段的影响 | 第98-101页 |
| ·光合试管生物制氢反应体系内部混合特性以及氢气吸收过程的CFD模拟 | 第101-106页 |
| ·不同振荡速率下光合试管内部混合特性的CFD模拟 | 第101-103页 |
| ·振荡-补光光合生物制氢过程的CFD模拟及其运行原理的微观阐述 | 第103-106页 |
| ·若干典型的光生物反应器的设计及其产氢性能的实验验证和CFD辅助分析 | 第106-121页 |
| ·内置光源-柱形光生物反应器的设计及其产氢性能的分析 | 第106-107页 |
| ·外循环-平板式光生物反应器的设计思路以及循环泵的选择 | 第107-109页 |
| ·新型侧搅拌-平板式光生物反应器的设计及其产氢性能的实验验证 | 第109-112页 |
| ·两种平板式光合制氢反应器内部混合特性的CFD模拟 | 第112-121页 |
| ·本章小结 | 第121-123页 |
| 第7章 结论与展望 | 第123-128页 |
| ·结论 | 第123-125页 |
| ·创新点 | 第125-126页 |
| ·展望 | 第126-128页 |
| 附录一 | 第128-129页 |
| 附录二 | 第129-130页 |
| 参考文献 | 第130-143页 |
| 攻读博士学位期间论文发表及专利申请情况 | 第143-144页 |
| 攻读博士学位期间所获奖励和荣誉 | 第144-145页 |
| 致谢 | 第145页 |
