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序批式光生物反应器中光合细菌跨膜传输及产氢特性
  • ISSN号:0438-1157
  • 期刊名称:化工学报
  • 时间:0
  • 页码:114-120
  • 语言:中文
  • 分类:TK6[动力工程及工程热物理—生物能]
  • 作者机构:[1]重庆大学工程热物理研究所,重庆400030
  • 相关基金:国家杰出青年基金项目(50825602); 国家自然科学基金项目(90510020 20876183)
  • 相关项目:光生物制氢中光生化转化和传输机理
中文摘要:

以沼泽红假单胞菌CQK-01为实验菌种,研究了序批式光生物制氢反应器不同初始底物浓度和初始pH值对光合细菌葡萄糖跨膜传输速率、细胞膜渗透性及产氢性能的影响,计算了光合细菌细胞膜对葡萄糖的渗透系数。结果表明光合细菌细胞膜对底物渗透性及传输速率的影响随菌体生长环境及时间而异;在初始底物浓度较低时,葡萄糖最大跨膜传输速率随初始底物浓度的增大而增大,并在75mmol·L^-1时取得最大值,而不同初始底物浓度下光合细胞膜对葡萄糖的最大渗透系数都约为250cm^3·(gDW)^-1·L·h^-1;但高底物浓度下葡萄糖跨膜传输速率减小,最大渗透系数在150mmol·L^-1时仅为116cm3·(gDW)^-1·h^-1;当培养基初始pH值为7.0时,光合细菌细胞膜对葡萄糖的渗透性最佳,葡萄糖跨膜传输速率最大为9.74mmol·(gDW)^-1·h^-1;实验工况下光合细菌平均产氢速率最大为0.26mmol·L^-1·h^-1,产氢得率最高为0.63molH2·(molglucose)^-1。

英文摘要:

Using Rhodoseudomonas palustris CQK-01 as biocatalyst,the effects of initial glucose concentrations and values of pH on glucose cross-transport rate in cell membrane,permeability of cell membrane and performance of hydrogen production were experimentally studied in a batch photobioreactor,and the permeation coefficient of glucose across the cell membrane of photosynthetic bacteria was estimated.The results showed that the transport rate and permeability of substrate across the membrane varied with time and its living conditions.For low initial glucose concentrations,the maximum cross-transport rate increased with its initial concentration and there was a maximum value at 75 mmol·L^-1;while the maximum permeation coefficient kept almost the same,250 cm^3·(g DW)^-1·h^-1,for various glucose concentrations.However,for high substrate concentrations,the cross-transport rate decreased due to its inhibition and the permeation coefficient was 116 cm^3·(g DW)^-1·h^-1 at 150 mmol·L^-1.Furthermore,when the initial pH value was 7.0,there was best permeability and the maximum cross-transport rate was 9.74 mmol·(g DW)^-1·h^-1.Under the present experimental conditions,the average maximum rate and yield of hydrogen production by the photosynthetic bacteria were 0.26 mmol·L^-1·h^-1 and 0.63 mol H2·(mol glucose)^-1,respectively.

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期刊信息
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  • 主办单位:中国化工学会 化学工业出版社
  • 主编:李静海
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  • 国际标准刊号:ISSN:0438-1157
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1946/TQ
  • 邮发代号:2-370
  • 获奖情况:
  • 中国科协优秀期刊二等奖,化工部科技进步二等奖,北京全优期刊奖,中国期刊方阵“双效”期刊,第三届中国出版政府奖
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  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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