固定化扁藻两步法产氢研究

作     者：张志民 

作者单位：中国科学院研究生院（大连化学物理研究所） 

学位级别：硕士

导师姓名：张卫;虞星炬

授予年度：2004年

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

主      题：固定化细胞 亚心形扁藻 海洋绿藻 放氢 光照 CCCP(羰基氰化物间氯苯腙) 

摘      要：亚心形扁藻(Platymonas subcordiformis)是近年来我国首先筛选出的具有光解水产氢功能的海洋绿藻,该绿藻在解偶联剂CCCP(羰基氰化物间氯苯腙)的作用下可提高产氢能力近百倍。其产氢工程和工艺技术的基础研究是进一步改善该扁藻产氢的重要方向,而固定化扁藻制氢是工程工艺研究的一个重要内容。本文以亚心形扁藻P. subcordiformis 为材料,研究其固定化产氢工艺。重点考察了在CCCP 胁迫条件,固定化应用于扁藻两段法光解水产氢的可行性。 对扁藻细胞CCCP 调控产氢的主要参数进行考察与表征,确定了最佳产氢生长的扁藻细胞。进而,考察不同固定化方法以及不同金属离子海藻酸盐固定化对两段法扁藻产氢的影响,发现海藻酸钙固定化方法能够很好的保持扁藻的产氢活性。产氢条件优化表明:固定化细胞的最佳暗诱导时间为24h;产氢适宜粒径为1mm;细胞比产氢活性随细胞负载量增大逐渐降低最后达到平稳;与游离细胞产氢相比较,固定化细胞产氢最佳pH 值向酸性方向移动0.5-1 个单位,适宜pH 值范围变宽;固定化细胞产氢最佳光强为4000LX,最佳温度为25℃。 采用2%的DMSO 能够很好的除去CCCP 的毒性,恢复细胞生理活性实现重培养。重培养的细胞恢复生长并有相近的产氢活性,利于产氢后扁藻的再利用。