| 摘要 | 第1-7页 |
| ABSTRACT | 第7-10页 |
| 目录 | 第10-15页 |
| 第1章 绪论 | 第15-36页 |
| ·引言 | 第15页 |
| ·氢能的研究 | 第15-19页 |
| ·氢能的特点 | 第15-16页 |
| ·制氢方法 | 第16-18页 |
| ·化学法制氢 | 第16-18页 |
| ·水解制氢 | 第18页 |
| ·生物质制氢 | 第18页 |
| ·微生物产氢的意义 | 第18-19页 |
| ·生物产氢机制 | 第19-24页 |
| ·生物产氢的分子生物学基础 | 第19页 |
| ·产氢微生物的种类 | 第19-20页 |
| ·生物产氢机理 | 第20-22页 |
| ·绿藻产氢系统 | 第20页 |
| ·蓝细菌产氢系统 | 第20-21页 |
| ·光合细菌产氢系统 | 第21页 |
| ·厌氧发酵生物制氢系统(也称暗发酵生物制氢系统) | 第21-22页 |
| ·催化生物产氢的酶 | 第22-24页 |
| ·生物产氢的研究现状及不足 | 第24-31页 |
| ·发酵产氢技术文献综述 | 第25-27页 |
| ·光合生物产氢技术文献综述 | 第27-29页 |
| ·目前各种生物产氢方法研究状况的特点及不足 | 第29-30页 |
| ·光合-发酵耦合法生物制氢系统 | 第30页 |
| ·光合细菌利用低分子有机酸(VFAs)产氢研究的意义 | 第30-31页 |
| ·光合细菌利用VFAs产氢的技术文献综述 | 第31-34页 |
| ·发酵法产氢尾液中的VFAs含量(VFAs的来源) | 第31-32页 |
| ·光合细菌利用VFAs产氢的机理 | 第32-33页 |
| ·利用VFAs产氢的研究现状及不足 | 第33-34页 |
| ·本课题的研究意义、目的及所要研究的主要内容 | 第34-36页 |
| ·研究意义 | 第34页 |
| ·研究目的及内容 | 第34-36页 |
| 第2章 光合细菌利用低分子有机酸生长特性 | 第36-56页 |
| ·引言 | 第36页 |
| ·材料与方法 | 第36-37页 |
| ·菌种来源 | 第36页 |
| ·生长培养基 | 第36-37页 |
| ·生长系统 | 第37页 |
| ·菌体的生长曲线测定方法 | 第37页 |
| ·VFAs浓度的测定方法 | 第37页 |
| ·光合细菌利用VFAs的生长动力学 | 第37-42页 |
| ·利用VFAs的生长模型的选择 | 第37-41页 |
| ·生长速率随时间变化的动力学模型 | 第41页 |
| ·比生长速率随底物浓度变化的动力学模型 | 第41-42页 |
| ·生长培养基的确定 | 第42-43页 |
| ·培养基成份对菌体最大菌浊度OD_(max)的影响 | 第42页 |
| ·不同培养基下的生长动力学 | 第42-43页 |
| ·光合细菌在低分子有机酸中的生长特性 | 第43-50页 |
| ·不同低分子有机酸的生长曲线 | 第43-44页 |
| ·不同低分子有机酸中的生长速率 | 第44-45页 |
| ·不同VFAs中的生长最佳pH的选择 | 第45页 |
| ·不同VFAs中的生长适宜温度的选择 | 第45-47页 |
| ·菌体在VFAs中生长光强的确定 | 第47-48页 |
| ·生长接种量的确定 | 第48-50页 |
| ·其它生长影响因素的分析 | 第50-54页 |
| ·不同氮源对利用VFAs生长的影响 | 第50-51页 |
| ·利用VFAs生长的氮源的选择 | 第50-51页 |
| ·不同NH_4~+浓度对利用VFAs生长的影响 | 第51页 |
| ·气相条件对生长的影响 | 第51-53页 |
| ·Co~(2+)对光合细菌生长的影响 | 第53页 |
| ·有机酸浓度对生长的影响 | 第53-54页 |
| ·本章小结 | 第54-56页 |
| 第3章 光合细菌产氢过程的反应动力学模型 | 第56-69页 |
| ·引言 | 第56页 |
| ·建立模型的要求 | 第56-57页 |
| ·动力学模型的分类 | 第56-57页 |
| ·微生物反应动力学模型建立的条件 | 第57页 |
| ·建立数学模型的主要目标 | 第57页 |
| ·材料和方法 | 第57-58页 |
| ·菌种 | 第57页 |
| ·产氢培养基(g/L) | 第57-58页 |
| ·产氢试验系统 | 第58页 |
| ·分析方法 | 第58页 |
| ·产物生成动力学模型 | 第58-61页 |
| ·产物累积生成量动力学模型 | 第58-60页 |
| ·产物生成速率的动力学模型 | 第60-61页 |
| ·反应液pH变化的数学模型 | 第61-62页 |
| ·反应液pH变化的数学模型 | 第61-62页 |
| ·反应液pH的变化速率模型 | 第62页 |
| ·生长动力学模型 | 第62-64页 |
| ·产氢过程中最大生物量随时间变化的动力学模型 | 第62-63页 |
| ·产氢过程中Rh.Palustris Z02利用低分子有机酸的生长速率模型 | 第63页 |
| ·产氢过程中比生长速率模型 | 第63-64页 |
| ·产物生成比速率模型(SPR) | 第64页 |
| ·有机酸降解模型 | 第64-68页 |
| ·有机酸降解动力学模型 | 第64-66页 |
| ·有机酸降解速率和降解比速率模型 | 第66页 |
| ·底物抑制模型 | 第66-68页 |
| ·有机酸的利用率 | 第68页 |
| ·本章小结 | 第68-69页 |
| 第4章 光合细菌利用有机酸的产氢特性 | 第69-94页 |
| ·引言 | 第69页 |
| ·试验装置及材料、方法 | 第69-70页 |
| ·菌种 | 第69页 |
| ·培养基 | 第69页 |
| ·碳源 | 第69-70页 |
| ·试验系统 | 第70页 |
| ·分析方法 | 第70页 |
| ·产氢基本条件的优化选择 | 第70-77页 |
| ·响应曲面的实验设计和方法 | 第71-72页 |
| ·光合产氢条件的RSM数学模型的建立 | 第72-74页 |
| ·光合产氢条件的RSM曲面分析 | 第74-76页 |
| ·光合产氢条件的RSM模型的数学优化 | 第76页 |
| ·试验模型的可靠性分析 | 第76-77页 |
| ·本节小结 | 第77页 |
| ·利用不同低分子有机酸的产氢特性 | 第77-85页 |
| ·产氢机理 | 第77-78页 |
| ·动态产氢特性 | 第78-82页 |
| ·以乙酸为氢供体的产氢特性 | 第78-79页 |
| ·以丙酸为氢供体的产氢特性 | 第79-80页 |
| ·以丁酸为氢供体的产氢特性 | 第80-81页 |
| ·以乳酸为氢供体的产氢特性 | 第81-82页 |
| ·产氢率、氢气含量和产氢延迟期 | 第82-83页 |
| ·产氢过程的底物降解及pH的变化 | 第83-84页 |
| ·有机酸利用率和有机酸的氢转化率 | 第84-85页 |
| ·固氮酶调控因素对产氢影响分析 | 第85-87页 |
| ·气相条件对利用VFAs产氢动力学的影响分析 | 第85-86页 |
| ·NH_4~+对利用有机酸产氢的影响 | 第86-87页 |
| ·本节小结 | 第87页 |
| ·NAHCO_3对光合细菌利用VFAs产氢的影响分析 | 第87-90页 |
| ·动态产氢特性 | 第87-88页 |
| ·氢转化率 | 第88页 |
| ·pH变化 | 第88-89页 |
| ·对生长的影响 | 第89-90页 |
| ·本节小结 | 第90页 |
| ·其他低分子有机酸以及乙醇的产氢特性 | 第90-92页 |
| ·产氢动态特性 | 第90-91页 |
| ·产氢过程中反应液的pH变化 | 第91-92页 |
| ·氢转化率和氢气含量 | 第92页 |
| ·本节小结 | 第92页 |
| ·本章小结 | 第92-94页 |
| 第5章 低分子有机酸浓度对光合细菌产氢的影响 | 第94-110页 |
| ·引言 | 第94页 |
| ·单一有机酸的浓度对产氢的影响 | 第94-102页 |
| ·不同浓度低分子有机酸的产氢动态特性 | 第94-96页 |
| ·有机酸浓度变化的产氢率、产氢量以及氢转化率的动力学模型 | 第96-99页 |
| ·有机酸浓度变化对产氢指标影响的数学模型的建立 | 第96-98页 |
| ·有机酸浓度的数学优化 | 第98-99页 |
| ·产氢率、累积产氢量、氢转化率三个产氢指标的对比 | 第99页 |
| ·不同有机酸浓度时的比产氢速率随有机酸浓度的变化 | 第99-101页 |
| ·不同有机酸浓度时,Rh.Palustris Z02产氢过程pH的变化 | 第101页 |
| ·本节小结 | 第101-102页 |
| ·混合有机酸产氢过程中乙酸和丁酸的浓度比对产氢的影响 | 第102-108页 |
| ·试验系统和试验设计 | 第102-103页 |
| ·相对于氢转化率的响应曲面模型 | 第103-105页 |
| ·累积产氢量的响应曲面模型 | 第105-106页 |
| ·数学优化 | 第106页 |
| ·乙、丁酸浓度比一定时,有机酸浓度对产氢的影响以及模型的验证 | 第106-107页 |
| ·5L反应器的验证 | 第107-108页 |
| ·本节小结 | 第108页 |
| ·本章小结 | 第108-110页 |
| 第6章 固定化光合细菌利用低分子有机酸的产氢特性 | 第110-128页 |
| ·引言 | 第110页 |
| ·固定化技术 | 第110-112页 |
| ·固定化方法 | 第110-111页 |
| ·固定化产氢技术的研究现状 | 第111-112页 |
| ·响应曲面法(RSM)对固定化产氢条件的优化 | 第112-120页 |
| ·材料与方法 | 第112-113页 |
| ·响应曲面的实验设计和方法 | 第113-115页 |
| ·产氢的固定化条件的RSM数学模型的建立 | 第115页 |
| ·产氢固定化条件的RSM模型的数学优化 | 第115页 |
| ·产氢的固定化条件的RSM曲面分析 | 第115-118页 |
| ·试验模型的可靠性分析 | 第118-119页 |
| ·5L反应器的验证 | 第119页 |
| ·本节小结 | 第119-120页 |
| ·固定化RH.PALUSTRIS Z02利用不同有机酸的动态产氢特性 | 第120-127页 |
| ·固定化Rh.Palustris Z02利用不同有机酸的动态产氢特性 | 第120-121页 |
| ·产氢过程的pH变化 | 第121-122页 |
| ·有机酸初始浓度对产氢特性的影响 | 第122-125页 |
| ·有机酸的氢转化率 | 第125-126页 |
| ·不同有机酸产氢的氢气含量 | 第126-127页 |
| ·本节小结 | 第127页 |
| ·本章小结 | 第127-128页 |
| 第7章 光合发酵耦合产氢的试验研究 | 第128-139页 |
| ·耦合法产氢的机理 | 第128-130页 |
| ·发酵产氢 | 第128-129页 |
| ·光合细菌产氢 | 第129页 |
| ·耦合法产氢机理 | 第129-130页 |
| ·耦合方式对产氢的影响 | 第130-138页 |
| ·试验系统及分析方法 | 第131-132页 |
| ·不同耦合方式生物产氢系统 | 第132页 |
| ·单床混合法产氢系统 | 第132页 |
| ·单床两步法产氢系统 | 第132页 |
| ·两极串联法产氢系统(两床法) | 第132页 |
| ·不同耦合方式产氢两种菌体状态的确定 | 第132-133页 |
| ·不同耦合方式的产氢过程有机酸的累积和葡萄糖的降解 | 第133-135页 |
| ·不同耦合方式的累积产氢量 | 第135-137页 |
| ·不同耦合方式的产氢速率 | 第137-138页 |
| ·本章小结 | 第138-139页 |
| 第8章 全文总结及下一步工作展望 | 第139-142页 |
| ·本文的主要研究成果 | 第139-141页 |
| ·本文的创新之处 | 第141页 |
| ·对未来工作的展望及进一步研究的方向 | 第141-142页 |
| 参考文献 | 第142-157页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 | 第157页 |
| 参加的项目 | 第157-158页 |
| 致谢 | 第158页 |
