摘要: 在21世纪，清洁能源是人类社会对能源的新要求。氢能由于环保、洁净等优点而成为最具发展前景的新能源之一，受到全社会的广泛关注。当前，氢气的开发和利用已成为新能源领域科学研究的重点课题。在众多的氢能的开发利用中，厌氧发酵制氢由于其产氢能... 展开 在21世纪，清洁能源是人类社会对能源的新要求。氢能由于环保、洁净等优点而成为最具发展前景的新能源之一，受到全社会的广泛关注。当前，氢气的开发和利用已成为新能源领域科学研究的重点课题。在众多的氢能的开发利用中，厌氧发酵制氢由于其产氢能力高、操作过程简单、反应条件温和等一系列的优点而受到人们的重视。 本文主要是对厌氧发酵产氢过程进行初步研究，研究内容主要包括产氢菌种的筛选、鉴定，产氢过程的主要影响因子以及菌种代谢网络的构建。实验中对来源不同的污泥样品进行酸、热等处理，然后利用改进的Hungate技术筛选出产氢能力高的菌株，在已筛选的4株产氢能力强的菌株中，ES3的产氢能力最高，其产氢量达到了1804ml/1，因此选定ES3为本实验中研究的目标菌种。实验中对ES3进行形态观察、生理生化分析和16SrDNA分子生物学鉴定，结果发现ES3和Enterobacteriaceace Bacterium M530的16SrDNA基因的同源性高达98％，初步鉴定该菌种为肠杆菌属细菌，同时命名该菌种为Enterobacteriaceace Bacterium M530-ES3，简称ES3，从而确定了该菌种在微生物分类学上的地位。 实验中对ES3的生长特性进行研究后发现，该菌种的最佳碳源为葡萄糖，最合适的产氢温度为34℃～37℃，同时该菌种的发酵周期短，一般持续10h～14h。本课题中对影响发酵产氢过程和产氢酶活性有关的两个主要因素pH和还原剂进行了重点研究，结果表明：ES3的最佳的产氢pH值为5.8，在该pH条件下，添加适量的缓冲体系后，ES3的产氢效果更佳；同时实验中以L-半胱氨酸作为还原剂对产氢过程进行研究，当L-半胱氨酸浓度为300ml/1时，ES3的产氢量最大，其氢气转化率可达到1.29molH2/molGlu。 ES3在厌氧发酵过程中，除了发酵产生氢气和CO2外，还同时产生其他的代谢副产物。研究发现，ES3在厌氧发酵过程中的主要代副谢产物为乙醇、乙酸、2，3丁二醇、少量琥珀酸和乳酸。因此研究过程中根据ES3代谢产物，同时结合代谢产物的产生过程，初步构建该菌体的代谢网络图，从而为后续的研究提供理论指导。 收起