光合细菌-纳米二氧化钛制氢体系产氢机制及协同作用研究

基本信息
批准号:51408348
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:赵玉晓
学科分类:
依托单位:山东省科学院
批准年份:2014
结题年份:2017
起止时间:2015-01-01 - 2017-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:梁晓辉,姜建国,金付强
关键词:
光合细菌纳米二氧化钛生物产氢光催化光发酵
结项摘要

Hydrogen production by photosynthetic bacteria was considered to be one of the most promising hydrogen production methods. However, photo hydrogen production is still facing low solar energy utilization rate and the problem of hydrogen production efficiency is much lower than the theoretical value.It was found that nano-Titania could significantly enhanced photo fermentative hydrogen production with. However there was no study on the mechanism as we known. In this project the hydrogen production principle and the synergistic effect of photosynthetic bacteria - nanometer titanium dioxide hydrogen production system was investigated. The hydrogen production model was studied based on the analysis of photocatalyst mechanism and photo fermentation mechanism. Then the synergistic effect was researched. The mechanism for nano-Titania enhancing photo fermentative hydrogen production with PSB was obtained. Finally, the influencing factors were also studied.The project has practical significance on improving the solar energy utilization rate of PSB,increasing hydrogen production efficiency, enhancing the photosynthetic bacteria stability and reduce the cost of photo hyrogen production. Also, it has a guiding significance for the development of new high efficient photosynthetic hydrogen production system.

光合细菌制氢被认为是目前最具发展潜力的制氢方法之一。然而光合产氢目前仍面临太阳能利用率不高,产氢效率远低于理论值等问题。有研究发现二氧化钛与光合细菌同时存在时,产氢量具有显著增加。但目前尚未有关于此机理的研究。本项目主要对光合细菌—纳米二氧化钛制氢体系产氢原理及协同作用机制进行了研究。在分析光合细菌光催化机制及光发酵机制的基础上,确定光合细菌—纳米二氧化钛体系产氢模型。通过对制氢体系中存在的协同机制进行了研究,得出纳米二氧化钛促进光合细菌产氢的机理。同时本项目对体系产氢各影响因素的权重进行了研究。本项目的研究对提高光合细菌太阳能利用率、产氢效率、光合细菌产氢稳定性及降低光合细菌产氢成本具有现实意义,同时对新型高效光合细菌产氢系统的研制与开发,具有指导意义。

项目摘要

光合细菌制氢是氢能开发研究热点之一。目前为止研究者在利用光合细菌产氢的理论和技术方面取得了很大进展,但光合细菌产氢仍面临太阳能利用率不高,产氢效率远低于理论值等问题。本项目主要研究了光合细菌-纳米二氧化钛制氢体系中纳米二氧化钛促进光合细菌光合产氢机理,明确了光合细菌—纳米二氧化钛制氢体系对不同产氢底物光合产氢的主要产氢途径,获得了纳米二氧化钛影响光合细菌利用不同产氢底物光合产氢的主要机制,确定了各影响因素对光合细菌—纳米二氧化钛制氢体系光合产氢的作用。本项目研究发现光合细菌—纳米二氧化钛制氢体系利用有机废水产氢,主要氢气来源为有机物,产氢量的增加并不是由于纳米二氧化钛光解水产生的;纳米二氧化钛有利于促进大分子蛋白质、多糖等分解为小分子物质,从而促进了光合细菌对产氢底物的利用;纳米TiO2提高了光合细菌的固氮酶活性,降低了光合细菌吸氢酶活性,促进了光合细菌的生长,同时纳米TiO2有利于提高光合细菌产氢中电子传递从而有利于提高光合细菌产氢能力。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

DOI:10.7498/aps.67.20171903
发表时间:2018
2

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

DOI:10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.10.026
发表时间:2022
3

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0221
发表时间:2022
4

气相色谱-质谱法分析柚木光辐射前后的抽提物成分

气相色谱-质谱法分析柚木光辐射前后的抽提物成分

DOI:10.14067/j.cnki.1673-923x.2018.02.019
发表时间:2018
5

基于二维材料的自旋-轨道矩研究进展

基于二维材料的自旋-轨道矩研究进展

DOI:10.7498/aps.70.20210004
发表时间:2021

赵玉晓的其他基金

相似国自然基金

1

光合生物制氢体系的热效应及其产氢机理研究

批准号:50676029
批准年份:2006
负责人:张全国
学科分类:E0607
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
2

类胡萝卜色素调控光合细菌产氢机制研究

批准号:30470044
批准年份:2004
负责人:杨素萍
学科分类:C0102
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
3

光合细菌产氢关键基因的增强表达对产氢速率的影响机理研究

批准号:51308452
批准年份:2013
负责人:杨鸿辉
学科分类:E1002
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
4

发酵障碍瓶颈突破的产氢产乙酸菌与产电菌协同作用深度产氢机制

批准号:21276248
批准年份:2012
负责人:朱葛夫
学科分类:B0811
资助金额:80.00
项目类别:面上项目