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本書從理論和技術層面介紹了暗-光聯合生物制氫過渡態及其過程調控，分別對聯合發酵中暗發酵階段的工藝、光合產氫菌生長及產氫動力學特性、暗-光聯合生物制氫過渡態特性及調控強化機制等內容進行了闡述，系統介紹了生物發酵制氫研究現狀，從單因素優化到多因素交互優化，再到灰色預測模型，重點分析了暗-光聯合生物制氫耦合特性，並從宏觀和微觀的角度對暗-光聯合生物制氫進行了分析。
本書可供可再生能源領域相關研究人員和工程技術人員閱讀，還可供高等院校相關專業師生參考使用。
第1章 緒論 001
1.1 氫能源 001
1.2 生物制氫技術 004
1.2.1 暗發酵生物制氫技術 004
1.2.2 光合生物制氫技術 012
1.2.3 暗-光聯合生物制氫技術 016
1.3 暗-光聯合生物制氫過渡態調控的意義 021
參考文獻 022
第2章 暗-光聯合生物制氫過程中暗發酵過程特性及調控技術 031
2.1 暗發酵工藝與產氫特性相關關係 031
2.2 發酵模式的調控 032
2.2.1 發酵模式的調控下累積產氫量的差異性 032
2.2.2 發酵模式的調控下底物的降解規律 036
2.2.3 發酵模式的調控下發酵液的理化特性 037
2.2.4 發酵模式的調控下發酵尾液液相成分的差異性 039
2.3 發酵環境pH值的調控 040
2.3.1 pH值的調控下暗發酵階段的產氫規律 040
2.3.2 pH值的調控下暗發酵階段發酵液的理化特性 042
2.4 發酵環境溫度的調控 043
2.4.1 環境溫度的調控下暗發酵階段的產氫規律 043
2.4.2 環境溫度的調控下暗發酵階段發酵液的理化特性 044
2.5 底物濃度的調控 045
2.5.1 底物濃度的調控下暗發酵階段的產氫規律 045
2.5.2 底物濃度的調控下暗發酵階段發酵液的理化特性 046
2.6 酶負荷的調控 048
2.6.1 酶負荷的調控下暗發酵階段的產氫規律 048
2.6.2 酶負荷的調控下暗發酵階段發酵液的理化特性 049
2.7 接種量的調控 050
2.7.1 接種量的調控下暗發酵階段的產氫規律 050
2.7.2 接種量的調控下暗發酵階段發酵液的理化特性 051
2.8 暗發酵階段產氫過程回應面優化 052
2.8.1 優化因素 052
2.8.2 優化分析 054
參考文獻 061
第3章 暗-光聯合生物制氫過程中光合生物制氫特性及其調控技術 063
3.1 光合產氫工藝與產氫相關關係 063
3.2 光合細菌的光譜吸收特性及生長特性 063
3.2.1 光合細菌對光譜的吸收特性 063
3.2.2 光合細菌的生長及其動力學特性 064
3.3 光合生物制氫工藝優化及產氫動力學特性 065
3.3.1 碳源的優化 065
3.3.2 光照強度的優化 067
3.3.3 初始pH的優化 069
3.3.4 環境溫度的優化 071
參考文獻 073
第4章 暗-光聯合生物制氫過渡態特性及其調控 074
4.1 暗-光聯合生物制氫過渡過程關鍵問題 074
4.2 暗-光聯合生物制氫過渡態工藝調控 074
4.2.1 銨根離子濃度的調控 074
4.2.2 懸浮物去除的調控 079
4.2.3 產氫培養基組分的調控 083
4.2.4 稀釋比的調控 088
4.2.5 碳源的調控 093
4.2.6 光照強度的調控 098
4.2.7 接種量的調控 103
4.3 過渡態工藝調控的灰色預測模型 107
4.3.1 過渡態工藝調控的灰色關聯度 107
4.3.2 過渡態工藝調控的灰色預測模型的建立 109
參考文獻 113
第5章 暗-光聯合生物制氫過渡態強化過程研究 115
5.1 暗-光聯合生物制氫過程強化與產氫相關關係 115
5.2 產氫微生物生長和絮凝能力的強化 116
5.3 添加劑對暗-光聯合產氫過渡態過程強化 118
5.3.1 添加劑對暗-光聯合產氫過渡態產氫量的影響 118
5.3.2 添加劑對暗-光聯合產氫過渡態發酵液的理化特性的影響 125
5.4 發酵模式的調控對暗-光聯合產氫過渡態過程強化 127
5.4.1 發酵模式的調控對產氫量的影響 127
5.4.2 發酵模式的調控對過渡態發酵液理化特性的影響 130
5.5 基於產氫動力學特性的宏觀強化機理 134
5.6 基於電子轉移的微觀強化機理分析 138
5.6.1 添加劑對過渡態電子轉移的影響 138
5.6.2 發酵模式對過渡態電子轉移的影響 141
參考文獻 143
